组件 S7-1500R/H 冗余系统的组件 S7-1500R/H 组件组件 功能 图示 安装导轨 安装导轨是 S7-1500R/H 自动化系统的机架。可以利用 安装导轨的整个长度。 可按照附件/备件 (页450)来订购安装导轨。标准导轨适配器 R/H CPU 通过标准导轨适配器安装在标准 35 mm 导轨 上。标准导轨适配器可作为附件/备件 (页 450)订购。 安装导轨的 PE 连接 元件 螺钉套件将插入安装导轨的 T 形槽，需要将安装导轨接地。 螺钉套件包含在标准长度（160 mm 到 830 mm）安 装导轨的交付清单中，可作为“附件/备件 (页 450)”进行订购。R/H-CPU CPU 运行用户程序。 CPU 的附加特性和功能： • 通过工业以太网通信 • 通过 PROFINET IO通信 • 冗余模式 • HMI 通信 • 集成系统诊断 • 集成保护保护（访问和专有技术保护）PROFINET 电缆 使用PROFINET 电缆连接 PROFINET 环网或 PROFINET 网络中的 CPU 和 IO 设备。 同步模块（适用于S7-1500H） 通过 2 根光纤电缆在两个 H-CPU 之间建立冗余连接， 共使用 4 个同步模块（每个 H-CPU 使用 2个）。 可订购以下同步模块版本： • 1 GB FO 10 m 同步模块：适用于长达 10 m 的光纤 电缆 • 1 GB FO 10km 同步模块：适用于长达 10 km 的光 纤电缆 • 1 GB FO 40 km 同步模块：适用于Zui长 40 km 的光 纤电缆光纤电缆（适用于 S7-1500H） 通过光纤电缆，可为每个 CPU 配对连接 2 个同步模 块。可订购下列长度的光纤电缆用于提供CPU 电源 电压的 4 针连接插 头 用于提供电源电压的 4 针连接插头。 负载电流电源 (PM) 负载电流电源 (PM)为中央模块 (CPU) 供应 24 V DC 电 源。 如果要使用负载电流电源，则建议使用 SIMATIC 产品系列。可将这些设备安装在安装导轨上。 提供各种型号的负载电流电源： • PM 70 W 120/230 V AC • PM 190 W120/230 V AC
S7-1500 R/H-CPU S7-1500R/H冗余系统允许两个 R-CPU 或 H-CPU 中有一个发生故障。如果主 CPU 发生故 障，则备用 CPU 将作为新的主 CPU在中断点继续进行过程控制。 所有相关数据会通过主 CPU 与备用 CPU 之间的冗余连接在 CPU 之间进行yongjiu同步。 主CPU 和备用 CPU 并行执行用户程序。 通过 CPU 的显示屏，可以在各菜单中显示控制和状态信息。维修时，通过快速访问诊断报警，显著缩短工厂停工时间。 CPU 支持对所有 CPU 变量执行追踪功能，可实现驱动装置和控件的高效调试和快速优化。在以下部分中，概述了如何在 S7-1500R/H 冗余系统中实现更高的网络和工厂可用性。 介质冗余协议 (MRP)支持基于环形拓扑的 IO 设备连接。 尽管出现网络故障（交换机故障、线路中断），MRP 也仍可确保在整个网络中通过替代 路径进行通信。MRP 互连通过在 PROFINET 网络中基于 MRP 以冗余方式耦合两个或多个环网来实现更大 数量的结构。 S7-1500R/H冗余系统需要 PROFINET 环网中的介质冗余 (MRP)。自固件版本 V3.0 起，HCPU 不再必须是 PROFINET环网的一部分。这也允许其它拓扑，例如线形拓扑。 MRP 和 MRP 互连可独立于 IO 设备的系统冗余使用。 可以在冗余S7-1500R/H 系统上使用以下 IO 设备： • 采用系统冗余 S2 的 IO 设备 • 采用系统冗余 R1 的 IO设备（jinxian自固件版本 V3.0 起的 S7-1500H） • 通过 CPU 的“交换 S1 设备”功能，可以操作标准 IO设备。 在系统冗余 S2 中，R1 可容忍直接 IO 控制器和 IO 设备通信中的错误。 对于开关型 S1 设备，不能容忍 IO控制器和 IO 设备通信的中断。S1 设备暂时发生故障， 然后在必要时恢复。
S7-1500R/H 中的通信关系 对于冗余系统S7-1500R/H，可使用不同的 IO 设备类型。对于不同的 IO 设备类型，在其 可与冗余系统的 CPU 建立的通信关系AR（应用程序关系）方面有所不同： • 作为开关型 S1 设备的标准 IO 设备支持一个 AR • S2 设备支持两个 AR • R1设备支持两个 AR（每个接口模块一个 AR） 为使 IO 设备能够与 IO 控制器（CPU 或 R/H系统）交换数据，两者之间需要一个 AR。如 果此 AR 中断或 IO 控制器出现故障，则无法通过此 AR 进行进一步的数据交换。IO设备和 R/H 系统的另一个 CPU 之间的另一个 AR 会形成连接的冗余。这增加了冗余系统的可靠 性。 介质冗余介质冗余是用于确保网络和工厂可用性的功能。 如果环网中的传输链路在任何时候中断，例如由于 PROFINET 线路中断或站故障，冗余管理器会立即激活备用通信路径。 如果在环形拓扑中设置 S7-1500R/H 冗余系统，则两个 CPU 位于使用介质冗余方法 MRP 的PROFINET 环网中。PROFINET 环网中的所有 PROFINET 设备必须支持介质冗余 (MRP)。 对于 S7-1500H冗余系统，还可以使用开关将两个 H-CPU 与 PROFINET 环网断开，在这种情况下它们不再包含在 PROFINET 环网中。S7-1500R 使用 PROFINET 环网（通过 PROFINET 接口 X1）来同步两个 CPU。S7-1500H 使用通过光缆建立的冗余连接同步两个 CPU。 若要建立具有介质冗余性的环形拓扑结构，需要使用一个设备中的 2 个端口（环网端口，端口标签“R”）将线型网络拓扑结构的两个自由端接在一起。在设备组态中指定环网端 口。 对于 S7-1500H，两个 H-CPU也可以位于不同的 PROFINET 环网中。可通过 MRP 互连连接 两个 PROFINET 环网。 在具有环形拓扑的S7-1500R/H 冗余系统中，两个 CPU 的介质冗余角色必须组态为“管理 器（自动）”。对于 PROFINET 环网中的其它所有PROFINET 设备，必须组态“客户端”介质 冗余角色。冗余管理器与冗余客户端之间存在基于 MRP 的通信连接。如果环网中任何一点断开，介质冗余协议 (MRP) 会自动重新组态各个设备之间的数据路径。 在 STEP 7 中组态 IO 设备的介质冗余角色和其它PROFINET 设备。H-Sync 转发 使用 H-Sync 转发功能时，支持 MRP 的 PROFINET 设备仅在PROFINET 环网中转发 S7-1500R 冗余系统的同步数据（同步帧）。 此外，通过 H-Sync 转发功能，甚至可在对PROFINET 环网进行重新组态过程中转发同步 数据。如果 PROFINET 环网中断，H-Sync 转发功能可避免循环时间增加。说明 H-Sync 转发支持 技术规范通常表明 PROFINET 设备是否支持 H-Sync 转发功能。 GSD文件也将指示设备是否支持 H-Sync 转发功能。如果“MediaRedundancy”元素中的“AdditionalForwardingRulesSupported”属性设为“true”，则设备支持 H-Sync转发功能。条件： • H-Sync 转发与冗余 S7-1500H 系统不相关。在 S7-1500H 冗余系统中，H-Sync 帧仅通过光纤传输。 • 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。 H-Sync 帧为 PROFINET 环网留下了一个没有 H-Sync转发功能的交换机。这会导致网络 负载额外升高。另一个严重的结果是网络中其它 R 系统的冗余可能发生故障或阻止启 动。 • 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。 如果在 S7-1500R 冗余系统的 PROFINET 环网中操作不具备 H-Sync 转发功能的PROFINET 设备，则以下情况将导致循环时间额外增加：1. S7-1500R 冗余系统处于 RUN-Redundant 系统状态。2. 直接连接两个 CPU 的 PROFINET 电缆发生故障。 3. PROFINET 环网中断。 4. PROFINET环网将重新组态。 5. 不具备 H-Sync 转发功能的 PROFINET 设备不会在 PROFINET 环网重新组态过程中 转发任何H-Sync 帧。 6. 重新组态 PROFINET 环网会导致循环时间增加。 CPU 之间的 PROFINET 电缆故障如果循环程序超过循环监视时间，则启动时间错误 OB (OB 80)。如果时间错误 OB (OB 80) 不存在或使用 OB 80的循环监视时间超过两次，则冗余将丢失。有关超出循环时 间时 S7-1500R/H 冗余系统响应的更多信息，请参见“事件与OB”部分。如果直接连接 S7-1500R 冗余系统两个 CPU 的 PROFINET 电缆不太可能发生故障，则可 在S7-1500R 冗余系统的 PROFINET 环网中使用不具备 H-Sync 转发功能的 PROFINET 设备。示例：S7-1500R/H 冗余系统的两个 CPU 在控制柜中并排放置。在这种情况下， PROFINET 电缆不太可能发生故障。系统冗余 S2 系统冗余 S2 通过支持两个 AR 的接口模块将 IO 设备连接到冗余系统中的 IO 控制器。 使用 S2 系统冗余的IO 设备可在以下情况下与 S7-1500R/H 冗余系统进行不间断的过程数 据交换： • CPU 故障 • PROFINET环网中断 • 线形拓扑中断（适用于固件版本 V3.0 起的 S7-1500H） 使用系统冗余 S2 的 IO 设备支持系统冗余 AR。在冗余系统中，带有系统冗余 S2 的一个 IO 设备将与两个 CPU（IO 控制器）均建立系统 冗余 AR。因此 IO设备同时支持两个 IO 控制器的 AR（用于相同模块）。系统冗余 AR 可以是主 AR 或备用 AR。IO 设备会在输出端激活主 AR的数据。备份 AR 的 数据Zui初不被评估。 • RUN-Redundant 系统状态下的特性： 两个 CPU 均为 IO控制器。PROFINET 通信在其中一个 CPU（IO 控制器）与 IO 设备之 间的两个系统冗余 AR 上同步运行。如果主 CPU发生故障或切换为 STOP，备用 CPU 会 成为主 CPU，还会将备用 AR 切换为主 AR。该 AR 的数据会在输出端激活。对于线形拓扑，只有主 AR 会发生故障。在这种情况下，之前的备份 AR 会切换到主 AR，但 CPU 的角色保持不变。 •RUN-Solo 系统状态下的特性： 只有主 CPU 是 IO 控制器。PROFINET 通信在主 CPU 与 IO 设备之间的主AR 上进行。备 用 CPU 与 IO 设备之间无 AR。 在 STEP 7 中，将具有系统冗余 S2 的 IO 设备分配给冗余S7-1500R/H 系统的两个 CPU。