PROFINET 环网中包含 R1、S2 和 S1 设备的主CPU 发生故障简介以下故障案例描述了 PROFINET 环网中包含 R1、S2 和 S1 设备的主 CPU 故障的影响。说明如果S2 设备只能由一个 CPU 访问，则 H-CPU 的默认操作模式“IO 设备 (S2)”会触发MAINT 诊断。H-CPU 上的MAINT LED 点亮。为防止 MAINT 诊断，必须将操作模式从“IO设备 (S2)”更改为“IO 设备 (S1)”。可在STEP 7 的“I/O 通信”(I/O communication) 视图中为每个 S2 设备设置参数操作模式。
故障案例① 主 CPU → 故障② 备用 CPU →成为新的主 CPU③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET电缆（PROFINET 环网 2）⑥ IO 设备 ET 200SP HA（R1 设备）⑦ IO 设备 ET 200SP（R1 设备）⑧IO 设备 ET 200pro（S1 设备）→ 不再可访问，因为分配了 PROFINET 环网 1⑨ IO 设备 ET200SP（S2 设备，重新参数化为 S1 设备）→ 不再可访问，因为分配了PROFINET 环网 1⑩ IO 设备 ET200SP（S2 设备，重新参数化为 S1 设备）⑪ IO 设备 ET 200pro（S1 设备）图 5-46 PROFINET环网中包含 R1 和 S1 设备的主 CPU 发生故障应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册,01/2023, A5E41815205-AE 177事件顺序1. 冗余系统的主 CPU 在 RUN-Redundant系统状态下发生故障。2. 冗余系统切换为备用 CPU。备用 CPU 成为新的主 CPU。冗余系统切换到 RUN-Solo系统状态。3. PROFINET 环网 2 中的 R1 和 S1 设备仍可通过新的主 CPU 访问。4. PROFINET 环网 1中的 S1 设备不再被新的主 CPU 访问。S1 设备恢复为替换值。5. 主 CPU 的故障会影响该过程，因为无法再从主 CPU 访问PROFINET 环网 1 中的 S1 设备。诊断主-备用切换后的系统状态、操作状态和错误显示：• 冗余系统 → RUN-Solo系统状态• 主 CPU（之前的备用 CPU）→ RUN 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：H 系统未处于RUN-Redundant 系统状态。冗余系统中未找到伙伴 CPU。– ERROR LED 指示灯 → 红色闪烁：一个或多个 IO设备故障。• 备用 CPU（之前的主 CPU）→ 故障说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。解决方法更换故障的CPU。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障 R/H CPU (页 394)”部分。应用规划5.5故障案例S7-1500R/H 冗余系统178 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE5.5.4.7 包含 S2设备的线型拓扑中两个位置的 PROFINET 线路故障简介以下故障案例描述了包含 S2 设备的线型拓扑中两个点的 PROFINET线路发生故障时造成的影响。故障案例① 主 CPU② 备用 CPU③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 线路（线型拓扑）⑤IO 设备 ET 200MP⑥ IO 设备 ET 200SP⑦ PROFINET 线路 → 中断（第 1 个故障）⑧ PROFINET线路 → 中断（第 2 个故障）图 5-47 包含 S2 设备的线型拓扑中两个位置的 PROFINET 线路故障应用规划5.5故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 179事件顺序1. 两个 IO设备之间的 PROFINET 线路出现故障。2. 冗余系统可继续访问线型拓扑中的所有 IO 设备。3. 此外，备用 CPU 的PROFINET 线路发生故障。4. 冗余系统不再访问线型拓扑中的所有 IO 设备。这些 IO 设备恢复替换值。5. 冗余系统将保持在RUN-Redundant 系统状态下：主 CPU 和备用 CPU 保持为 RUNRedundant 工作状态。6. 两条PROFINET 线路的故障都会影响过程，因为线型拓扑中的 IO 设备不再可访问。诊断两根 PROFINET电缆故障后的系统状态、工作状态和错误显示：• 冗余系统 → RUN-Redundant 系统状态• 主 CPU/备用 CPU →RUN-Redundant 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：无备用 AR。– ERROR LED 指示灯 →红色闪烁：一个或多个 IO 设备故障。说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。解决方法更换故障的 PROFINET电缆。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障 PROFINET电缆”部分。应用规划5.6 硬件配置S7-1500R/H冗余系统180 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE5.6 硬件配置适用于 R/H-CPU 的模块R/H-CPU的集成系统电源提供操作所需的电源。此外，还可以使用负载电流电源。下表列出了各 R/H-CPU 插槽中可插入的模块：表格 5- 5Zui大组态模块类型 Zui大模块数量，主 CPU（安装导轨）Zui大模块数量，备用CPU（安装导轨）负载电流电源 (PM)1) 无限制无限制CPU 1 11) 不连接到背板总线。① 可选负载电流电源和第一个 R/H-CPU② 可选负载电流电源和第二个 R/H-CPU图5-48 插槽号分配应用规划5.6 硬件配置S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE181冗余系统中的Zui大 PROFINET 设备、IO 设备数下表列出了冗余系统中的Zui大 PROFINET 设备、IO 设备数。表格5- 6 冗余系统中的 PROFINET 设备、IO 设备数Zui大设备数 Zui大 S7-1500R 数 Zui大 S7-1500H 数R/H系统 PROFINET 环网中的Zui大 PROFINET设备数Zui大数量包含已组态的交换机、S7-1500R/HCPU、S7-1500CPU（V2.5 或更高版本）、HMI 设备和 IO 设备。不包括介质转换器。50（建议 16）1) 50R/H CPU上的Zui大可连接 IO 设备数 64 2561) 建议：PROFINET 环网中的设备数量会影响 S7-1500R系统的可用性。PROFINET 环网中的PROFINET 设备（包括 R-CPU）数量不得超过 16 个。如果在 PROFINET环网中运行的设备数明显高于该值，可用性会降低。本文档中的技术规范基于建议的环网中 S7-1500R 可连接 PROFINET设备的Zui大数量，即16 个。应用规划5.7 使用 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统182 系统手册, 01/2023,A5E41815205-AE5.7 使用 HMI 设备简介可为 S7-1500R/H 冗余系统和 S7-1500 自动化系统使用相同的HMI 设备。如果在包含 S7-1500R 的 PROFINET 环网中使用 HMI 设备，那么这些 HMI设备必须支持介质冗余。此外，还建议使用“H-Sync 转发”功能。如果在包含 S7-1500H 的 PROFINET 环网中使用HMI 设备，那么这些 HMI 设备必须支持介质冗余。使用组态和编程软件（工程师站）将 HMI 组态传送到 HMI 设备。可通过系统IP 地址将 HMI 设备连接到冗余系统。可在 PROFINET 环网范围内和范围之外连接到冗余系统。假定已激活系统 IP 地址并在HMI 设备的连接组态中选择该地址，那么，在 RUN-Redundant、RUN-Solo 和 STOP 系统状态下，HMI始终会通过系统 IP 地址与主 CPU 进行通信。如果主 CPU 角色切换到另一 CPU，HMI设备的通信关系也会切换到另一（主）CPU。还可以使用设备 IP 地址代替系统 IP 地址将 HMI 设备连接至R/H-CPU。随后，HMI 设备仅会与所连接的 CPU 进行通信。通过设备代理数据交换数据时，请确保已为 PROFINET接口分配正确的 IP 地址和系统 IP地址。有关设备代理数据的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。应用规划5.7 使用 HMI设备S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 183根据 CPU 1518HF-4PN/CPU 1517H-3 PN/CPU 1515R-2 PN 的示例，通过工业以太网和 PROFINET 环网连接 HMI设备下图举例说明了如何通过工业以太网和 PROFINET 环网将 CPU 1518HF-4 PN 连接到 HMI设备。HMI设备的连接方式与 CPU 1517H-3 PN/CPU 1515R-2 PN 相同。图 5-49 CPU 1518HF-4 PN组装示例：通过工业以太网和 PROFINET 环网连接 HMI 设备CPU 1517H-3 PN/CPU 1515R-2 PN具有一个带 2 个端口（X1 P1R、X1 P2R）的 PROFINETIO 接口和一个带 1 个端口 (X2 P1) 的PROFINET 接口。CPU 1518HF-4 PN 有一个附加PROFINET 接口，该接口配有一个端口 (X3P1)。要通过工业以太网将 HMI 设备连接至 CPU，需要使用 CPU 的 X2/X3 PROFINET 接口。PROFINET接口 X2/X3 支持 PROFINET 基本功能。举例来说，接口适用于与 HMI 设备或组态和编程软件（工程师站）进行通信。说明如果PROFINET 设备（比如 HMI 设备）已连接到两个 R/H-CPU，那么它只能通过系统 IP地址与冗余系统进行通信。PROFINET 设备必须连接至两个 R/H-CPU 上的相同接口，即 X1或 X2/X3。不得混用接口 X1和 X2/X3：如果混用接口 X1 和 X2/X3，HMI 连接不再冗余。应用规划5.7 使用 HMI 设备S7-1500R/H冗余系统184 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE将交换机集成到 PROFINET 环网可将 HMI设备连接到 PROFINET 环网。使用此方法可与HMI 设备建立连接。PROFINET 环网是通过 CPU 的 PROFINETIO 接口 (X1) 建立的。如果在环网内操作 HMI 设备，需要将 MRP 角色“客户端”分配给 MRP 域。有关 HMI设备应用规划的更多信息，请参见“要求 (页 94)”部分。说明将 HMI 设备连接到线型拓扑要将 HMI设备连接到线型拓扑，还需要通过交换机将 HMI 设备连接到线型拓扑。为 HMI设备分配 MRP 角色“非环网中的设备”(Notdevice in the ring)。有关 CPUs 1518HF-4 PN/1517H-3 PN/1515R-2 PN接口的更多信息，请参见相关设备手册。使用 CPU 1513R-1 PN 通过工业以太网连接 HMI 设备下图显示了如何通过工业以太网将HMI 设备连接至 CPU 1513R-1 PN。图 5-50 组态示例 CPU 1513R-1 PN：通过交换机连接 HMI设备CPU 1513R-1 PN 配有一个双端口的 PROFINET IO 接口（X1 P1R R 和 X1P2R）。要通过工业以太网连接 HMI 设备和 CPU，则需通过 PROFINET 接口 X1 构建 PROFINET环网。将交换机集成到 PROFINET 环网。使用此方法可建立工业以太网连接。有关 CPU 1513R-1 PN接口的更多信息，请参见相关设备手册。