對于某些行業、某些對象在安全方面和工藝方面有特殊要求的過程控制的現 場總線，系統冗余的問題顯得十分的必要。采用容錯自動化系統的目的在于降低生產停機時間，無論停機原因是出錯/故障還是實施維護。停產的成本越高，就越有必要使用容錯系統。
由于能夠避免停產，所以可以很快收回容錯系統普遍較高的投資成本。PROFIBUS DP冗余技術主要有3種形式：
主站冗余，從站冗余，以及介質冗余，如圖一所示：
軟件冗余是一種冗余實現上低成本解決方案，但是他有一個條件，那就是必須要求主備系統對切換時間要求不高，所以對于很多應用領域，冗余質量的要求或可能需要冗余自動化系統的工廠區域范圍，并不能說明一定需要一套專業的容錯系統。
通常情況下，簡單的軟件機制就足以在出現問題時使出故障的控制任務在替代系統上繼續運行。就是說在 S7-300 和 S7-400 標準系統上實施可選軟件包“SIMATIC S7 軟件冗余”，從而控制容許在出現故障時延遲數秒切換到替代系統的過程，例如，供水工程、水處理廠或運輸流量控制過程。
下圖描述了一個軟冗余的實現圖，我們可以看出他的系統結構：
1套STEP7編程軟件（V5.x）加軟冗余軟件包(V1.x)；
2套PLC控制器及I/O模塊，可以是S7-300或S7-400系統；
3條通訊鏈路，主系統與從站通訊鏈路（PROFIBUS
1）、備用系統與從站通訊鏈路（PROFIBUS 2）、主系統與備用系統的數據同步通訊鏈路（MPI 或 PROFIBUS 或 Ethernet）
來看看軟冗余的工作原理：軟冗余系統由A和B兩套PLC控制系統組成。開始時，A系統為主，B系統為備用，當主系統A中的任何一個組件出錯，控制任務會自動切換到備用系統B當中執行，這時，B系統為主，A系統為備用，這種切換過程是包括電源、CPU、通訊電纜和IM153接口模塊的整體切換
可以看出，系統是由兩套獨立的S7-300或S7-400 PLC系統組成，軟冗余能夠實現：主機架電源、背板總線等冗余；PLC處理器冗余；PROFIBUS現場總線網絡冗余（包括通訊接口、總線接頭、總線電纜的冗余）；ET200M站的通訊接口模塊IM153-2冗余。
總結來說，軟冗余要求兩套完全一樣的系統，分為主備系統，如果您的實際現場中，本身具備兩個完全一樣的系統，并且要求主備系統的切換時間可以接受到秒級的話，這種軟冗余的方案就是一個低成本的方案，因為只需要增加一個冗余軟件包就可以了，但是大部分的的企業實際不具備這樣的現場系統的。
主站冗余對于冗余實現來說是最困難的一步，profibus主站是整個profibus現場總線系統最關鍵的部分，主站的穩定性和可靠性是保證整個系統正常運行的關鍵，
西門子的硬冗余的代表就是S7400H，它是本身具有2個獨立的profibus協議棧，同時還提供一個冗余數據進行處理的冗余處理模塊，2個協議棧相對獨立運行，分別接受2條總線的消息，并進行處理，然后提交給冗余處理模塊，冗余處理模塊按照一定的對2路冗余數據進行判決將有效數據提交給上層應用，對于上層應用程序而言，冗余鏈路是透明的，對下行數據，從上層應用可能程序傳來的數據經過冗余模塊處理之后分別傳給2個profibus DP接口模塊，經過進一步處理后發送給2路PROFIBUS 網絡，冗余主站的2個profibus接口模塊在正常工作是同時進行，可以對處于工作狀態的冗余發來的狀態信息進行診斷，通過冗余切換命令，可以在冗余從站出錯的情況下主動向從站切換，聽起來要比軟冗余靠譜多了，
但是西門子的在硬冗余上面，有個非常大的損耗就是，要求從站均必須有兩個DP 接口，才能組成一個環網，如圖所示。這里涉及到從站冗余的概念，就是冗余 I/O，當系統包含兩套輸入/輸出模塊，而這些模塊以冗余對的形式組態并運行時，它們即稱為冗余I/O。
使用冗余I/O最大程度地提高了可用性，因為系統可以容許CPU或信號模塊的故障。
如果需要冗余I/O，可使用“功能I/O冗余”函數塊庫中的塊來實現，
但是在實際的工廠環境中很多DP slave 是不具備從站冗余的，這個時候，有的客戶就會說，那我換成全部都是冗余的從站就好了，這樣不就順利實現這個功能了嗎？是的，這樣也是可以的，但是這樣的成本就比較高了，因為原來的slave設備原本是可以用的，這樣的成本就增加，不利于企業的效益。又或者說客戶那邊在設計的時候就沒有考慮到這個從站冗余的情況，后期又需要實現主站冗余，那么應該如何補救？還有什么更加經濟實用的方案可以解決呢？
本文將描述的方案是基于德國COMSOFT公司的PRS冗余交換器實現的，它能夠避免當前冗余理念中的所有缺點，且簡單，快速，安全。在 PROFIBUS DP 主站冗余理念中， 兩個完全相同（地址配置） 的 DP
主站是必不可少的， 但如何可靠、 安全、 迅速地 實現兩個 DP 主站的線路切換， 是每一個冗余系統必須面對的問題和挑戰。因為兩個 DP 主站要預防同時被連接到總線上， 導致雙地址沖突，系統癱瘓。
PRS是一款緊湊型24伏帽軌模塊內含切換邏輯和智能雙DP主站接口的DP從站。該設備可連接兩個DP主站并連接到其它所有DP從站網絡中。該交換機控制PROFIBUS協議和應用層上運作的DP主站的狀態。假如某一個運作的主站有故障，該交換機就會物理切換到另一個待機的主站，整個切換過程并不影響DP從站的工作，即使PRS交換器本身出現故障而無法工作了，也不會影響原本主站的正常工作。
從圖中可以看到，PRS可連接兩個完全相同的主站（包括配置，地址等等可完全相同），而下面又接了許多的從站設備，而PRS本身也作為一個從站存在，它也有自己唯一的站地址
在這個方案中，PRS作為主站下來的第一個從站，而且主站跟PRS后面的所有從站通信都必須先經過PRS，并且后面連接的從站并不需要是冗余的從站，如果由于種種原因導致PRS出錯或掉電，這時整個系統是不會受到影響的，它會保持原來已連接到網絡中的主站繼續工作。如圖6.1所示，PRS已掉電，但原有的主站仍處于工作狀態，整個網絡也不會停機，兩個主站的只要做好數據映射，比如說光纖連接兩個主站，進行數據映射，或者有些PLC本身是具備這樣的IF模塊等。
總而言之，這套方案對于實現PROFIBUS主站冗余是非常快速且可靠的，其優點也是顯而易見的：1、避免雙主站地址沖突：2、兩DP主站可以被相同配置；3、可與第一個標準的DP主站工作；4、通過PRS不會影響PROFIBUS數據通信，即使PRS出錯
伴隨著工業的智能化、自動化程度的提高，企業對系統的可靠性要求也越來越高。因此，不同程度的冗余要求是必要的，為保證在現場總線可靠、安全、持久的運行，PROFIBUS DP冗余交換機在今后的總線中將發揮至關重要的作用。
