S7-1500R/H 冗余系统通信的限制条件•开放式用户通信：– 不支持所组态的连接– 电子邮件：S7-1500R/H CPU 支持版本低于 V5.0的“TMAIL_C”指令。不支持自 V5.0 起的版本。– 不支持“TCON_Param”的连接描述• 不支持在 S7通信作为客户端• PG 通信：不能同时访问两个 CPU。可访问主 CPU 或备份 CPU。R/H CPU 的系统 IP 地址简介除了各CPU 的设备 IP 地址之外，S7‑1500R/H 冗余系统还支持以下系统 IP 地址：• 两个 CPU 上 PROFINET 接口X1 的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X1）• 两个 CPU 上 PROFINET 接口 X2 的系统 IP 地址（系统 IP地址 X2）• 两个 CPU 上 PROFINET 接口 X3 的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X3）通过系统 IP地址，可与其它设备（例如，HMI 设备、CPU 和 PC）通信。这些设备通常基于系统 IP 地址与冗余系统的主 CPU进行数据通信。这样，可确保在冗余操作中原来的主 CPU 发生故障后，通信伙伴可在 RUN‑Solo 系统状态下与新的主CPU（之前的备用 CPU）进行数据通信。每个系统 IP 地址都有一个虚拟 MAC 地址用户可在 STEP 7 中启用该系统 IP地址。与设备 IP 地址相比，系统 IP 地址的优势• 通信伙伴专与主 CPU 进行通信。• 即使主 CPU发生故障，S7-1500R/H 冗余系统仍可继续通过系统 IP 地址进行通信。应用系统 IP 地址适用于以下应用中：• 与S7‑1500R/H 冗余系统进行 HMI 通信可以使用 HMI 设备控制或监视冗余 S7 1500R/H 系统上的过程。• 与S7-1500R/H 冗余系统进行开放式用户通信：– 另一个 CPU 或某 PC 中应用程序访问 S7‑1500R/H冗余系统的数据。– S7‑1500R/H 冗余系统访问一个不同的设备可建立 TCP、UDP 和 ISO‑on‑TCP 连接。• IP转发：如果使用系统 IP 地址作为通过 S7‑1500R/H 冗余系统进行 IP 路由的网关/默认路由，则即使其中一个 CPU出现故障，也会转发 IP 数据包。要求• 通信伙伴接口通过同一个接口（如 X2）连接两个 CPU。• S7‑1500R/H系统接口的系统 IP 地址已启用。通过系统 IP 地址 X2 和 X3 进行通信如果 S7‑1500R/H 冗余系统的 CPU上配有两个或三个 PROFINET 接口，则适合使用 PROFINET接口 X2 或 X3与其它设备进行数据通信。下图显示的组态中，通信伙伴通过 S7‑1500R/H 冗余系统 CPU 的相应 PROFINET 接口 X2连接。① 另一 CPU 与 S7‑1500R 冗余系统之间的开放式用户通信② 与 S7-1500R/H 冗余系统进行 HMI 通信③S7‑1500R 冗余系统与某个 PC 间的开放式用户通信。
通过系统 IP 地址 X1进行通信在下图显示的组态中，通信伙伴与 S7‑1500R/H 冗余系统中 PROFINET 环网的交换机相连接。PROFINET环网通过两个 CPU 上相应的 PROFINET 接口 X1 与通信伙伴相连接。由于 CPU 1513R‑1 PN 只有一个PROFINET 接口，因此，PROFINET 环网连接只能通过系统IP 地址 X1 进行数据通信。① S7‑1500R冗余系统与另一 CPU 间的开放式用户通信② 与 S7-1500R/H 冗余系统进行 HMI 通信③ S7‑1500R 冗余系统与某个PC 间的开放式用户通信通过系统 IP 地址 X1、X2 和 X3 进行通信可以为 S7‑1500R/H 冗余系统的每个PROFINET 接口使用一个系统 IP 地址。与 CPU 上 X1 接口相连的 PROFINET 设备通过系统 IP 地址 X1进行通信。与 CPU 上 X2 接口相连的PROFINET 设备通过系统 IP 地址 X2 进行通信。与 CPU 上 X3接口相连的PROFINET 设备通过系统 IP 地址 X3 进行通信。① S7‑1500R 冗余系统与另一 CPU间的开放式用户通信② 与 S7-1500R/H 冗余系统进行 HMI 通信③ S7‑1500R 冗余系统与某个 PC间的开放式用户通信图 16-3 示例：通过系统 IP 地址 X1 和 X2 与 S7‑1515R 冗余系统进行通信对于S7‑1500H(F) 系统，也可选择将系统分为几个 PROFINET 环网。在这种情况下，必须在 Y 交换机后的单独PROFINET 环网中连接所需 S1/S2 设备。建议：为提高 S1/S2 设备的可用性，需要两个具有 DNA 冗余的 Y型交换机(SCALANCE XF204‑2BA DNA)。一个 Y 型交换机承担 MRP 管理器和 DNA 管理器的角色。另一个 Y型交换机承担 MRP 客户端和 DNA 客户端的角色。DNA 冗余只能通过连接的 PROFINET 环网实现。通过系统 IP 地址进行IP 转发如果使用系统 IP 地址作为通过 S7-1500R/H 冗余系统进行 IP 路由的网关/默认路由，则即使其中一个 CPU出现故障，也会转发 IP 数据包。在下图中，PC 连接到 S7‑1500R CPU 的两个 X2 接口。在 PC 中输入系统 IP地址 X2 作为网关，以获取到 HMI 设备的路径。HMI 设备通过交换机连接到 S7-1500 冗余系统的 PROFINET环网。在HMI 设备中，系统 IP 地址 X1 组态为路由器。启用系统 IP 地址要求：• STEP 7 V15.1 及更高版本•S7-1500R/H 冗余系统，带有两个 CPU，如两个 1513R-1 PN CPU如果 S7‑1500R/H 冗余系统的 CPU配有两个 PROFINET 接口（X1 和 X2），则这两个PROFINET 接口可使用一个系统 IP 地址。下文介绍了如何为 X1接口启用系统 IP 地址。要为 S7‑1500R/H 冗余系统激活系统 IP 地址，请按以下步骤操作：1. 在 STEP 7的网络视图中，选择两个 CPU 中一个 CPU 的 X1 接口。2. 在巡视窗口中，在“切换通信的系统 IP 地址”(SystemIP address for switchedcommunication) 区域中选择“属性 > 常规 >以太网地址”(Properties > General > Ethernetaddresses)。3.选中“启用切换通信的系统 IP 地址”(Enable the system IP address forswitchedcommunication) 复选框。STEP 7 将自动创建一个系统 IP 地址。4. 根据需要调整系统 IP地址。5. 如有需要，可更改虚拟 MAC 地址。为此，应为“虚拟 MAC 地址”中的Zui后一个字节分配一个项目内唯一的值（值范围 01H到 FFH）。说明虚拟 MAC 地址的唯一性S7-1500R/H 冗余系统为每个系统 IP 地址使用地址范围00-00-5E-00-01-00 到00-00-5E-00-01-00 中的 MAC 地址。该地址范围也用于VRRP（虚拟冗余协议）。如果使用支持 VRRP 的设备（如交换机），则需确保 MAC 地址在以太网广播域中的唯一性。结果：两个CPU 上 X1 PROFINET 接口的 X1 系统 IP 地址已启用。通信处理器的系统 IP 地址简介自 STEP 7 V19起，可选择使用 CP 1543‑1 通信处理器（自固件版本 V3.0 起）对 S7‑1500R/H冗余系统（固件版本 V3.1起）进行扩展。使用 CP 1543‑1 通信处理器进行扩展后，R/H‑CPU支持为 W1 虚拟接口组态设备和系统 IP 地址。连接到CP 的通信伙伴通过这些系统 IP 地址与R/H-CPU 通信。可在 STEP 7 中启用 W1 的系统 IP 地址。每个系统 IP地址都有一个虚拟 MAC 地址通信处理器故障如果 CP 1543-1 通信处理器发生故障，S7-1500R/H 冗余系统的行为如下：•S7-1500R：CP 发生故障时，相应的 CPU 会切换为 STOP 模式。S7‑1500R 系统切换为 RUN-Solo系统状态。位于主 CPU 上的 CP 发生故障时，S7‑1500R 冗余系统会执行主-备用切换。分配的系统 IP地址更改为新的主CPU。随后会通过冗余 CP 建立新的通信连接。如果备用 CPU 上的 CP 发生故障，该故障不会影响现有的通过系统 IP地址进行的通信。• 带有源背板总线的 S7-1500H：CP 发生故障时，S7‑1500H 系统会保持 RUN-Redundant系统状态。如果主 CPU 上的 CP 发生故障，S7‑1500H 冗余系统不会执行主-备用切换。在这种情况下，仅可使用分配的设备 IP地址通过冗余 CP 建立新的通信连接。也可以在用户程序中设置主-备用切换。为此，在用户程序中使用 Mode=8调用“RH_CTRL”指令。此操作将请求主 CPU 的 STOP 模式。备用 CPU 成为主 CPU，并切换为RUN 模式。W1 系统IP 地址也会更改为新的主 CPU。随后会通过冗余 CP 自动建立新的通信连接。更多关于“RH_CTRL”指令的信息，请参见 STEP7 在线帮助。有关组态 W1 虚拟接口的系统 IP 地址和虚拟 MAC 地址的信息，请参见《冗余系统S7‑1500R/H》系统手册。使用 CP 1543‑1 通信处理器进行扩展的优势如果使用 CP 1543‑1通信处理器对冗余系统进行扩展，会提供额外的通信接口。对于只有一个PROFINET 接口的 CPU 1513R-1PN，可利用此优势实现网络隔离等操作。使用 W1 系统 IP 地址的要求• 已为 W1 虚拟接口分配 CP 1543‑1。• W1虚拟接口的系统 IP 地址已激活。• 已为 W1 虚拟接口分配系统 IP 地址。• 通信伙伴可通过分配的系统 IP 地址访问两个CP。通过 W1 系统 IP 地址进行通信下图显示了通过 CP 进行了扩展的 S7‑1513R 冗余系统的组态。通信伙伴通过分配的W1系统 IP 地址与冗余系统进行通信。① S7‑1500R 冗余系统与另一 CPU 间的通信② 与 S7-1500R/H 冗余系统进行HMI 通信③ S7‑1500R 冗余系统与某个 PC 间的通信通过系统 IP 地址进行 IP 转发如果使用系统 IP 地址作为通过S7‑1500R 冗余系统进行 IP 路由的网关/默认路由，则即使其中一个 CP 出现故障，也会转发 IP数据包。说明带有源背板总线的 S7‑1500H 系统中的主-备用切换如果带有源背板总线的 S7‑1500H 系统中的 CP发生故障，则不会进行主-备用切换。在这种情况下，可根据需要在用户程序中设置主-备用切换。在下图中，PC 连接到 CP 1543‑1的两个 X1 接口。对于到 HMI 设备的路由，在 PC 中输入分配的 W1 系统 IP 地址作为路由器。HMI 设备通过交换机连接到S7‑1500R 冗余系统的 PROFINET环网。在 HMI 设备中，输入 CPU 的 X1 系统 IP 地址作为路由器。为 R/HCPU 的 W1 虚拟接口分配系统 IP 地址。自 STEP 7 V19 起，可以为 R/H CPU 的 W1 虚拟接口分配系统 IP地址。已连接到 CP 的通信伙伴通过分配的系统 IP 地址与 R/H 系统进行通信。要更改 R/H CPU 的 W1 虚拟接口的系统IP 地址，请按以下步骤操作：1. 在设备视图中选择 rail_0 上的 R/H CPU。2. 在巡视窗口中，浏览到“gaoji组态> 通过通信模块访问 PLC”(Advanced configuration >Access to PLC viacommunications module)。3. 在“分配接口 [W1]”(Assign interface [W1])部分，从“选择通信模块”(Select communicationmodule) 选择列表中选择所需CP。选择后，会出现一条警告消息，告知用户此设置可能伴随的风险。如果确认警告消息，则会显示 W1 虚拟接口的组态选项。4.浏览到“Internet 协议版本 4 (IPv4)”(Internet protocol version 4 (IPv4))区域。5. 接受建议或分配新的 IP 地址。6. 浏览到“切换通信的系统 IP 地址”(System IP address forswitched communication) 区域。