​SIMATIC S7‑1500R/H​ 冗余系统6--应用规划

应用规划

要求

与 S7-1500 自动化系统相比存在的限制条件

组态版本

冗余案例

故障案例

硬件配置

使用 HMI 设备

要求简介

请注意以下针对 S7-1500R/H 冗余系统使用的要求：

硬件要求

硬件要求

• 冗余系统中有 2 个相同的 R-CPU 或 H-CPU
• 两个 CPU 的订货号和固件版本完全相同
• R/H-CPU 的固件版本：固件版本 V2.6 及更高版本

PROFINET 环网在所有组态方式的 S7-1500R/H 冗余系统中都必须使用 PROFINET 环网。PROFINET 设备

• 介质冗余 (MRP)
  • PROFINET 环网中的所有 PROFINET 设备都支持功能介质冗余。
  • 两个 CPU 的介质冗余角色为“管理器（自动）”。PROFINET 环网中其它所有设备的介质冗余角色为“客户端”。
• H-Sync 转发 - 用于包含 S7-1500R 的 PROFINET 环网中的 PROFINET 设备：
  • 如果在 R 系统的 PROFINET 环网中使用具有两个以上端口的 PROFINET 设备（如交换机），这些设备必须支持 H-Sync 转发功能。
  • 如果要在 R 系统的 PROFINET 环网中使用仅具有 2 个端口的 PROFINET 设备，则建议为 PROFINET 环网中的所有设备使用 H-Sync 转发功能。
• 冗余：
  • 通过交换 S1 设备功能，可以在 S7-1500R/H 冗余系统上操作任何标准 IO 设备。
  • IO 设备必须支持 S2 系统冗余，以便在主 CPU 发生故障时不间断地交换过程数据（主-备份切换）。
• 以下 SIMATIC PROFINET IO 设备支持系统冗余 S2、介质冗余和 H-Sync 转发功能：
  • ET 200SP IM 155-6 PN HF (6ES7155-6AU00-0CN0)，固件版本 V4.2 或更高版本
  • ET 200SP IM 155-6 PN/2 HF (6ES7155-6AU01-0CN0)，固件版本 V4.2 或更高版本
  • ET 200SP IM 155-6 PN/3 HF (6ES7155-6AU30-0CN0)，固件版本 V4.2 或更高版本
  • ET 200MP (6ES7155-5AA00-0AC0)，固件版本 V4.2 或更高版本
  • PN/PN 耦合器 (6ES7158-3AD10-0XA0)，固件版本 V4.2 或更高版本
  • PN/MF 耦合器 (6ES7158-3MU10-0XA0)，固件版本为 V5.0 或更高版本
• XC-200、XP-200 和 XF-200BA 系列的交换机支持系统冗余 S2、介质冗余和 H-Sync 转发，例如 SCALANCE XC208 (6GK5208-0BA00-2AC2)，固件版本 V4.0 或更高版本。
• S7-1500 CPU：固件版本 V2.5 或更高版本 冗余系统在计算 PROFINET 环网内外的最大 IO 设备数量时不会识别 S7-1500 CPU。如果使用 S7-1500 CPU，需要自行检查最大设备数量。
• SINAMICS S120 PROFINET 控制单元（CU310-2 PN 或 CU320-2 PN）支持系统冗余 S2 和介质冗余，固件版本 V5.2 或更高版本。

负载电流电源 PMR/H CPU 的负载电流电源 PM 可选用 PM。 适用的负载电流电源：

• PM 70 W 120/230 V AC
• PM 190 W 120/230 V AC

1) 如果使用的 PROFINET 设备不支持在 S7-1500R 中进行 H-Sync 转发，则在 RUN-Redundant 系统状态下可能会导致循环时间额外增加。如果循环程序超过循环监视时间，则启动时间错误 OB (OB 80)。更多信息，请参见“事件与 OB”部分。

特例：单独操作 R/H CPU

可将 R/H CPU 作为单独 CPU 进行操作。操作时请注意以下事项：

• 即使仅设置一个 CPU，也需要为 S7-1500R/H 组态 2 个 R-CPU 或 H-CPU。
• CPU 上的 MAINT LED 指示灯始终黄色点亮（要求维护）：
  • R/H 系统处于非冗余模式。
  • 未发现伙伴 CPU。

软件要求

软件要求

• CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN：SIMATIC STEP 7 Professional V15.1 或更高版本
• CPU 1518HF-4 PN：SIMATIC STEP 7 Professional V17 或更高版本

与 S7-1500 自动化系统相比存在的限制条件

简介

请注意，使用 S7-1500R/H 冗余系统时，与使用 S7-1500 自动化系统相比，存在以下限制条件。

硬件限制

硬件限制

软件限制

软件限制

1. 将冗余 ID 为 1 的 CPU 切换至 STOP 工作状态。
2. 使用 STEP 7 与待校准的模拟量模块建立在线连接。
3. 使用 STEP 7 对模拟量模块进行校准。有关该主题的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。
4. 然后启动冗余 ID 为 1 的 CPU。

已组态连接连接类型不支持用于通信连接。仅支持已编程连接。运动控制CPU 中不支持运动控制功能。MRPD不支持多用户工程组态不支持调试模式（在线联合调试项目）。在线功能不支持 SIMATIC Automation Tool (SAT-Tool)。在 RUN-Redundant 系统状态下，只能在线连接 STEP 7。在 RUN-Solo 系统状态下，可以同时建立多个在线连接。OPC UA不支持 OPC UA（服务器和客户端）安全 OUC不支持，因为 R/H CPU 无法进行证书管理： 如果已启用安全 OUC，可编译和下载用户程序，但不能向 R/H CPU 添加证书。PROFINET 发送时钟仅 1 ms共享设备不支持系统电源以下参数无关紧要： “系统电源 > 常规 > 连接到电源电压 L /未连接到电源电压 L ”(System power supply > General > Connection to supply voltage L /No connection to supply voltage L )等时同步模式不支持等时同步模式使用断点进行测试只能在 STARTUP（启动 OB）或 RUN-Solo 系统状态下使用断点进行测试。跟踪不支持在 SIMATIC 存储卡中存储测量值（设备中的测量值）。Web 服务器不支持

组态版本

简介

可组态不同版本的 S7-1500R/H 冗余系统。在所有组态方式中都必须使用 PROFINET 环网。

在 S7-1500R/H 系统的各种组态方式中，以下组件可进行冗余：

• R/H-CPU
• 同步接口
• PROFINET 环网中的介质

在本章节中，将介绍可使用的组态方式及其优势。

以下约定适用：

绿色交通信号灯

PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R/H 组态

简介

以下章节介绍了 PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R/H 冗余系统的组态。

优势

• 使用 S2 系统冗余的 IO 设备可在 CPU 出现故障时与 S7-1500R/H 冗余系统进行不间断的过程数据交换。
• PROFINET 环网中的任何位置出现电缆中断的情况，冗余系统仍可继续运行。

S7-1500R 组态

PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R 组态

S7-1500H 组态

PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500H 组态

采用交换机和线性拓扑的 S7-1500R/H 组态

简介

以下章节介绍了采用交换机和线性拓扑的 S7-1500R/H 冗余系统的组态。

优势

• 可使用交换机将其它线性拓扑添加到 PROFINET 环网。与 PROFINET 环网不同，线性拓扑不是冗余的。
• PROFINET IO 设备可位于 PROFINET 环网中，也可通过交换机分开。

S7-1500R 组态

采用交换机和线性拓扑的 S7-1500R 组态

S7-1500H 组态

采用交换机和线性拓扑的 S7-1500H 组态