冗余 ID简介要实现冗余操作,冗余系统中的两个 CPU必须处理相同的项目数据。在 SYNCUP 下,操作系统会将 SIMATIC 存储卡的内容从主 CPU 复制到备用CPU。装载存储器包含两个 CPU 的项目数据。有必要复制项目数据,以确保实现冗余操作。通过分配冗余 ID,可定义 CPU为自身使用哪些项目数据。冗余 ID 1 和 2仅当两个 CPU 的冗余 ID 不同时,才能实现冗余操作。冗余 ID 的值可以是 1 和2。CPU 将冗余 ID 保存在其保持性数据区中。在以下情况下,两个 CPU 的冗余 ID 均为 1:• 初始调试时的默认设置•复位为出厂设置后在 STEP 7 项目树中,这两个 CPU 将分别显示在各自的树中:在 STEP 7 中,通过冗余ID将项目树分配给实际的 CPU。项目树中的两个 CPU 中,上方 CPU 的冗余 ID 始终为 1。两个 CPU 中下方的 CPU的冗余 ID 通常为 2。诊断显示按相同方式分配给项目树中的实际 CPU。在组态中为 CPU 分配冗余 ID要求:CPU的固件版本相同,且订货号相同或兼容。可使用以下选项为 CPU 分配不同的冗余 ID:• 自动分配•使用显示屏进行分配自动分配要求:冗余系统两个真实 CPU 的冗余 ID 相同(例如,都为“1”)。自动分配选项:• 两个 CPU均处于 STOP 模式。两个 R-CPU 之间已配对。ERROR LED 指示灯红色闪烁。操作步骤:将组态中的左侧 CPU 切换为RUN 操作状态。结果:组态中的右侧 CPU 会更改其冗余 ID。• 组态中左侧 CPU 处于 RUN 操作状态。组态中右侧 CPU处于 STOP 操作状态。两个冗余连接是分开的,因此两个 CPU 之间未配对。操作步骤:建立至少一个冗余连接,在两个 CPU之间实施配对。结果:组态中的右侧CPU 会更改其冗余 ID。• 组态中左侧 CPU 处于 RUN 操作状态。组态中的右侧 CPU 处于POWER OFF 操作状态。至少建立了一个冗余连接。由于断电,两个 CPU 之间未配对。操作步骤:为组态中的右侧 CPU上电。结果:组态中的右侧 CPU 会更改其冗余 ID。使用显示屏进行分配要求:两个实际 CPU 位于冗余系统中:• 两个 CPU相互连接• 具有冗余 ID 1• CPU 的模式开关处于 STOP 位置• 两个 CPU 均处于断电模式。操作步骤:要通过 CPU显示屏分配冗余 ID,请按以下步骤操作:1. 对要为其分配冗余 ID 2 的 CPU 上电。2. 在该 CPU的显示屏上,选择菜单命令“概述>冗余”(Overview > Redundancy)。为该 CPU分配冗余 ID 2。为CPU 分配了冗余 ID 2 后,CPU 将自动重新启动。3. 将另一个 CPU 切换到“断电”模式。调试11.3调试过程S7-1500R/H 冗余系统310 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE4.先将项目和硬件配置下载到要切换为 RUN 操作状态的 CPU 中。图 11-3 分配冗余 ID通过显示屏读取冗余ID除了可以通过显示屏分配冗余 ID 之外,还可以使用菜单命令“概述 > 冗余”(Overview >Redundancy) 读取冗余 ID。显示屏始终会显示查询冗余 ID 使用的显示屏所在的 CPU 的冗余 ID。通过显示屏切换冗余ID由于每个 CPU 都有自有的冗余 ID,因此可以根据需要互相交换 CPU 的冗余 ID。举例来说,以下情况下可能需要切换冗余ID:• 仅可访问两个 CPU 中的一个。• 分配的冗余 ID 不正确。说明切换冗余 ID 会对项目导航中项目树的实际 CPU分配。如果两个实际的 CPU 包含相同项目,切换冗余 ID 还会切换 CPU 之间的所有已组态特性,包括 PROFINET 接口的IP 地址、设备名称和已组态拓扑等。在显示屏中,只能在一个 CPU 上交换已为两个 CPU 分配的冗余 ID。调试11.3调试过程S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 311要切换冗余ID,请按以下步骤操作:1. 确保两个 CPU 均处于 STOP 操作状态:2. 确保两个 CPU 彼此相连。3. 使用显示屏更改CPU 的冗余 ID。结果:已在一个 CPU 上更改冗余 ID 后,两个 CPU 均会重新启动,并且每个 CPU 现在都包含另一CPU 之前的冗余 ID。冗余 ID 分配不兼容两个 R-CPU 之间已配对。更多信息,请参见“CPU 配对 (页305)”部分。在以下情况下,冗余系统会自动检查冗余 ID 的兼容性:• 两个 CPU 均处于 STOP 操作状态且其冗余 ID相同。如果为两个 CPU 分配了相同的冗余 ID,两个 CPU 上的 ERROR LED 指示灯红色闪烁。每个CPU显示屏都会指示分配冲突(符号 )。CPU会在诊断缓冲区中生成一个条目。可通过显示屏等读取条目。要建立冗余模式,可通过以下方式解决分配冲突:• 使用显示屏为一个 CPU分配不同的冗余 ID。• 将要保持为其分配的冗余 ID 的 CPU 切换为 RUN 操作状态。更改冗余 ID 时 CPU的特性请注意,仅当 CPU 处于 STOP 操作状态时,才能更改 CPU 的冗余 ID。每次成功更改冗余ID 后,相关 CPU会自动重新启动。将项目下载到 CPU 中简介需要将项目数据下载到 CPU。使用 SIMATIC存储卡进行离线下载,或通过在线连接将项目数据从 PG/PC HMI 设备下载到 CPU。仅当 CPU 处于 STOP操作状态时,才能下载完整的项目数据(所有组态数据和完整的用户程序)。说明同时在线访问两个 CPU无法同时从 STEP 7 在线访问两个CPU。可访问主 CPU 或备用 CPU。下载选项可选择以下方法将项目数据下载到 S7-1500R/H 冗余系统:• 在 STOP系统状态下下载完整的项目数据• 在 RUN-Solo 系统状态下下载更改的用户程序• 在 RUN-Redundant系统状态下下载更改的用户程序说明在 RUN-Redundant系统状态下加载:在执行写入功能之前,检查可用空间是否充足在执行写入功能之前,系统会检查 CPU 的 SIMATIC存储卡上是否有足够的可用空间来执行此功能。写入功能是 PG/PC 的在线功能,例如测试功能、在 RUN-Redundant系统状态下下载修改的用户程序。如果一个或全部 SIMATIC存储卡空间不足,写入功能将被中止,冗余系统继续以Zui初的组态运行。冗余系统将保持在 RUN-Redundant 系统状态下。调试11.3调试过程S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 313说明机密组态数据的密码使用S7-1500R/H CPU 时,加载过程中仅将机密 PLC 组态数据的密码加载到其中一个 CPU中。为确保 SYNCUP过程正常运行且伙伴 CPU 正常运行,SYNCUP 前需通过“在线与诊断”(Online and Diagnostics)编辑器将该密码传送到伙伴 CPU 中:• 在“在线和诊断”(Online and diagnostics)视图中,可指定区域“保护机密 PLC 组态数据的密码”(Password to protect confidential PLCconfiguration data)。• 输入所需密码,并单击“设置”(Set) 按钮。如果输入的密码正确,则伙伴 CPU可使用受保护的 PLC 组态数据并启动 SYNCUP 过程。说明在使用 1518HF-4 PN CPU 的 SIMATICSafety F 系统中加载安全程序要了解准确的步骤,请参见编程与操作手册《SIMATIC Safety –组态和编程将项目数据下载到 CPU 中项目数据默认下载到主 CPU 中。操作步骤请按以下步骤操作:1. 在项目树中右键单击选择S7-1500R/H 系统。2. 从快捷菜单中选择“下载到设备 > 硬件和软件(仅更改)”(Download to device>Software and software (only changes)) 命令。“扩展下载”(Extendeddownload) 对话框窗口会在“已组态访问节点..”(Configured accessnodes of...) 表中显示已组态CPU 的地址。1. 从“PG/PC 接口类型”(Type of the PG/PC interface) 下拉列表中选择子网。2.在“PG/PC 接口”(PG/PC interface) 中选择适配器。3. 从“接口/子网连接”(Connection tointerface/subnet) 下拉列表中选择与 PG/PC 相连的接口。或者选择“尝试所有接口”(Try allinterfaces) 条目。4. 单击“开始搜索”(Start search) 按钮。图 11-4 “扩展下载”(Extendeddownload) 对话框窗口(主 CPU)“选择目标设备”(Select target device) 表会显示S7-1500R/H 系统中的 CPU 及其角色。已选择主 CPU。要求:已使用 CPU 显示屏或在 STEP 7中通过可访问设备分配 IP 地址(例如用于调试)。5. 单击“加载”(Load)。说明注意组态中 CPU 的冗余 ID:• 冗余 ID为 1 的实际 CPU 会使用 STEP 7 项目树中顶层 CPU 的项目数据。• 冗余 ID 为 2 的实际 CPU 会使用STEP 7 项目树中底层 CPU 的项目数据。在显示屏中通过菜单命令“概述 > 冗余”(Overview >Redundancy) 读取 CPU 的冗余 ID。有关分配冗余 ID 的更多信息,请参见“冗余 ID (页307)”部分。“加载预览”(Load preview)对话框窗口必要时,会在下载前对项目数据进行编译。仅可加载一致且已正确编译的项目数据。在“加载预览”(Load preview)对话框窗口中,将列出有关待运行加载程序的重要信息:操作步骤1. 编译完成后,查看“加载预览”(Load preview)对话框窗口中的消息。2. 如果 S7-1500R/H 系统未处于 STOP系统状态,请使系统停止运行。为此,请在下拉菜单的“操作”(Action) 列选择“停止 RH 系统”(Stop RHsystem)。3. 单击“下载”(Download) 按钮开始下载。加载后启动 CPU“加载结果”(Results ofloading) 对话框窗口会显示加载过程的结果。警告CPU 在用户程序出错的情况下启动启动 CPU 之前,确保出错的用户程序:•不会造成资产损坏或人员受伤• 不会导致系统转入危险状态要求CPU 模式选择器位于 RUN 位置。操作步骤1. 要在加载完成后启动主CPU,请在“操作”(Action) 列选择“启动模块”(Start module)。2.要完成加载,请单击“完成”(Finish)。结果:主 CPU 切换为 RUN 操作状态。3. 将备用 CPU 切换为 RUN操作状态。结果:成功 SYNCUP 后,S7-1500/H系统会切换为冗余模式。说明加载期间的角色变更请注意,加载前、加载期间或加载后,主 CPU 和备用 CPU之间可能发生角色变更。加载过程中可能发生角色变更的情况:主 CPU 发生故障(电源故障、硬件故障)或处于STOP,而且:•在这段时间内使用模式选择器、显示屏或通信命令将备用 CPU 切换为 RUN 操作状态。或• 在此期间打开备用CPU。如果发生角色变更,新的主 CPU 会使用原有项目数据启动。备用 CPU 中的新项目数据会在两个 CPU的同步过程中被原项目数据覆盖,以实现冗余操作。调试11.3 调试过程S7-1500R/H 冗余系统316 系统手册, 01/2023,A5E41815205-AE将项目数据下载到备用 CPU还可以将项目数据下载到备用 CPU。备用 CPU在重启后将成为包含其项目数据的主 CPU时,才能进行下载。要求备用 CPU 处于 STOP 模式。操作步骤:1. 将项目数据下载到备用CPU。主 CPU 继续控制过程。2. 加载后将主 CPU 切换为 STOP 操作状态。3. 将备用 CPU 切换为 RUN操作状态。备用 CPU 会成为主 CPU,并在 RUN-Solo 系统状态下使用新加载的用户程序独自对过程进行控制。4. 将新备用CPU 切换为 RUN 操作状态。结果:系统状态为 RUN-Redundant。说明下载到备用 CPU时,请注意以下事项:如果项目使用保持性数据,备用 CPU 运行时使用的数据可能已过期。下载到备用 CPU 的具体操作步骤:1.在项目树中右键单击选择 S7-1500R/H 系统。2. 在“下载到备用 CPU”(Download to backup CPU)下选择“硬件和软件(jinxian更改)”(Hardware and software (changesonly))。现已在“扩展下载”(Extended download) 对话框窗口中选择备用 CPU,而未选择主 CPU。图 11-5“扩展下载”(Extended download) 对话框窗口(备用 CPU)调试11.3 调试过程S7-1500R/H冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 317在 RUN-Solo 系统状态下下载用户程序冗余系统处于RUN-Redundant 系统状态。将修改过的用户程序下载到主 CPU。优势:• 下载器件,主 CPU会保持对过程的控制。该设备仍在运行。• 恢复之前的用户程序:在 RUN-Solo 操作模式下加载后,备用 CPU 处于 STOP模式。之前的用户程序仍在备用CPU 中。如果要恢复之前的用户程序,则将主 CPU 切换到 STOP 操作模式,然后将备用 CPU切换到 RUN 操作模式。结果:具有之前用户程序的备用 CPU 作为主 CPU 启动。然后,将备用 CPU 切换到 RUN操作状态。结果:具有之前用户程序的冗余系统处于Run-Redundant系统状态。说明如果恢复之前的用户程序,该操作过程描述的是如何进入冗余系统的 STOP 模式。操作步骤要在 RUN操作状态时下载用户程序,请按以下步骤操作:1. 将备用 CPU 切换为 STOP 操作状态。S7-1500R/H 系统切换为RUN-Solo 系统状态。2. 使用“下载到设备 > 软件(jinxian更改)”(Download to device> Software (changes only))将修改过的用户程序下载到主 CPU。主 CPU 继续控制过程。3. 将备用CPU 切换为 RUN 操作状态。主 CPU 仍处于 RUN 操作状态,并会在 SYNCUP 下将修改过的用户程序同步到备用CPU。结果:S7-1500R/H 系统会切换回采用修改过的用户程序的冗余模式。在 RUN-Redundant系统状态下下载修改后的用户程序自 R/H CPU 的固件版本 V2.8 开始,可以在 RUN-Redundant系统状态下,下载修改后的用户程序。如果在下载过程中未发出错误消息,则将修改后的用户程序下载到冗余系统中。优势:下载期间,冗余系统将保持为RUN-Redundant 系统状态。