Safety Integrated 具有以下优势： • 利用 TIAPortal 中的 SIMATIC STEP 7 Safety Advanced 进行工程组态 • 通过 PROFINET 即可连接PROFIsafe 设备 • 集成系统诊断中的集成信息安全 信息安全即为保护运动控制系统，防止数据损坏、窃取和人为错误。 保护功能S7-1500R/H 冗余系统中集成的安全解决方案包含从授权级别到块保护等各种功能，可有 效确保网络安全： 保护功能概述 保护功能说明 保护机密的组态数据 保护机密的 CPU 组态数据 完整性保护 默认情况下，CPU具有完整性保护功能。这可帮助检测对以下项的任何篡改： • SIMATIC 存储卡上的工程组态数据 • 在 TIA Portal 与CPU 之间传输的工程组态数据 • 在 HMI 系统与 CPU 之间传输的工程组态数据 • 在主 CPU 与备用 CPU之间传输的同步数据 • 加密固件 访问保护 通过四个或五个（面向 HF-CPU）授权级别保护系统，防止在未授权的情况下更改组态专有技术保护 通过密码功能，保护系统防止未经授权的访问和算法修改 CPU 锁定在前盖上使用密封装置或锁具，保护系统防止未授权的访问例如，如果仅允许用户通过 HMI 进行访问，则可在 TIA Portal中选择访问级别“HMI 访 问”(HMI access)。随后，如果不输入密码，则只能进行 HMI 访问和诊断数据访问。具有该访问级别的用户可通过 HMI 设备读取和写入变量。 用户不能： • 将块或硬件配置下载到 CPU • 将块或硬件配置从 CPU上传到 PG/PC • 运行编写测试功能 • 通过 PG/PC 更改操作状态 • 运行固件更新 保护功能的优点和客户收益上述保护功能可帮助客户资产不受未授权访问和修改，从而帮助其确保工厂可用性的安 全。PG/PC 和 HMI 通信 借助 STEP 7 和WinCC（自版本 V17 起），固件版本为 2.9 的 R/H-CPU 支持创新和标准化 安全 PG/PC 及 HMI通信（简称为安全 PG/HMI 通信）。S7-1500R/H 冗余系统中所有级别的自动化都集成有诊断功能。所有 SIMATIC产品都集成 有诊断功能，用于对故障和错误进行快速定位、分析和记录。 系统诊断功能集成在 CPU的固件中，可独立于循环用户程序执行。CPU 可进行工厂故障 实时检测并立即显示在显示设备上。统一的显示理念会通过以下设备将错误消息以普通文本形式显示出来： • TIA Portal • HMI 设备 • CPU 显示屏在 IO设备中显示故障 S7-1500R/H 冗余系统的各个组件通过 PROFINET/工业以太网 (IE) 连接。设备检测到其模 块（例如IO 设备 ET 200SP）中的错误，并将诊断数据发送给指定的 CPU。CPU 分析此诊断信息并通知所连接的显示媒体。分析得出的信息以图形形式显示在 HMI 设备和 CPU 显 示屏上的组态和编程软件 (TIAPortal) 中。
优点和客户收益 集成式系统诊断具有以下优势： •诊断始终与工厂的实际状态相同。在 S7-1500R/H 冗余模式下，各 CPU 之间的诊断信 息是同步的。 •统一的显示理念可实现高效错误分析。 • 发现错误后立即判断错误来源可加快调试速度并Zui大限度地缩短生产停机时间。 •通过组态诊断事件，根据自动化任务的需求定制诊断功能。跟踪功能功能便于对用户程序进行故障排除和优化。跟踪功能可记录设备变量并对记录进行评 估，以供用户分析故障信号响应。如，CPU中驱动参数变量、系统变量和用户变量。由于 CPU 会直接记录变量，因此，跟踪和逻辑分析器功能适用于监视高度动态的过程。 说明 跟踪限制S7-1500R/H 冗余系统不支持在 SIMATIC 存储卡中存储测量值。信号响应分析示例要分析特定的信号响应，请定义待记录信号的记录和触发条件。 ① 可从冗余系统项目树中dingji CPU 的“跟踪”(Traces)文件夹中调用跟踪功能。 趋势图 ② 将显示某次记录中所选的信号。在图形下部，各个位将显示为位轨迹。 信号表 ③中列出了所选测量的信号以及特定特性的设置选项。优点和客户收益 跟踪功能具有以下优势： • 同时记录多达 64 个不同信号和多达四个(R-CPU) 或八个 (H-CPU) 独立的跟踪作业 • 采用统一标准进行变量分析，即使是偶发错误也能快速定位PID 控制 PID控制器作为标准内置于所有 R/H-CPU 中。PID 控制器可测量物理变量的实际值，例如温度或压力，并将实际值与设定值进行比较。基于产生的误差信号，控制器计算调节变 量，该调节变量会使过程值尽可能快速而稳定地达到设定值。可以从三种不同的 PID 工艺对象中进行选择：PID_Compact 工艺对象为 PID 控制器提供了用于比例作用Zui终控制元件的集成调节。PID_Compact 可以实现不同的操作模式，例如： • 预调节 • jingque调节 • 自动模式 • 手动模式PID_3Step PID_3Step 工艺对象为 PID 控制器提供带有积分行为的阀门或执行器调节。可组态 以下控制器： •带位置反馈的三点步进式控制器 • 不带位置反馈的三点步进式控制器 • 带模拟量输出值的阀门控制器 PID_Temp PID_Temp工艺对象提供带有集成调节的连续 PID 控制器。PID_Temp 专为温度控制而设计，适用于加热或加热/冷却应用。共有两个输出，一个用于加热，一个用 于冷却。也可以将 PID_Temp用于其它控制任务。PID_Temp 可以级联。可以在手 动或自动模式下使用 PID_Temp。只有在 RUN-Solo系统状态下，才能在 PID 工艺对象的组态编辑器中显示 CPU 中的起始值 和相应的比较结果。
冷热水混合龙头中阀门的闭环控制示例自动化任务是根据所需的温度设置控制冷热水混合龙头的阀门。可以在 PID_3Step 工艺对 象中组态阀门的开关。为此需要： •实际值的模拟量输入通道 • “控制向上”的数字量输出（如打开阀门） • “控制向下”的数字量输出（如关闭阀门） 第一步是在 STEP7 中选择 PID_3Step 工艺对象：选择工艺对象后，它将自动存储到“工艺对象”文件夹的项目树中。在组态窗口中，选择所需的参数区域并输入 PID 控制器的组态数据。所需的实例数据模块对应于 PID_3Step 工艺对象。 优点和客户收益 •通过集成的编辑器和块简化组态和编程。 • 通过 PG 和 HMI 简化仿真、可视化、调试和操作。 •在操作期间自动计算控制参数和调节。 • 无需额外的硬件和软件。要使 CPU 和 IO 设备的接口可被其它设备访问，接口的 IP地址在网络中必须是唯一的（设 备 IP 地址）。 MAC 地址 CPU 的每个接口及其端口都有唯一的 MAC 地址。LLDP协议需要访问 PROFINET 端口的 MAC 地址进行诸如网络邻居侦测等功能。 这些 MAC 地址的编号范围连续，第一个和Zui后一个MAC 地址印刷在每个 CPU 右侧的铭 牌上。 系统 IP 地址 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 的 X1 PROFINET 接口的系统 IP 地址（系统 IP 地址X1），适用于 CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN 和 CPU 1518HF-4PN • 两个 CPU 的 X2 PROFINET 接口的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X2），适用于 CPU1515R-2PN、CPU 1517H-3 PN 和 CPU 1518HF-4 PN • 两个 CPU 的 X3 PROFINET 接口的系统 IP地址（系统 IP 地址 X3），适用于 CPU 1518HF-4 PN 通过系统 IP 地址，可与其它设备（如，HMI设备、CPU、PG/PC）进行通信。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）进行通信。 每个系统 IP 地址都有一个虚拟 MAC 地址 PROFINET 接口的虚拟 MAC地址必须不同。
用户可在 STEP 7中启用该系统 IP 地址。 有关组态系统 IP 地址和虚拟 MAC 地址的信息，请参见“组态 S7-1500R”部分。 与设备 IP地址相比，系统 IP 地址的优势 • 通信伙伴与主 CPU 的定向通信。 • 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。 组态示例 在下图所示的组态中，S7-1500R/H 冗余系统通过系统 IP 地址 X2与其它设备进行通信。 其它设备通过 X2 PROFINET 接口连接到 S7-1500 冗余系统。1) 不适用于 CPU1513R-1 PN 2) 不适用于 CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN 和 CPU 1517H-3 PN3) 主要通过系统 IP 地址进行的通信：如果通信伙伴使用设备 IP 地址且采用该设备 IP 地址的 CPU 出现故障，则 通信伙伴和S7-1500R/H 之间的通信也会失败。HMI 设备 HMI 设备用于实现机器层级的过程可视化与控制。为 S7-1500R/H冗余系统和标准 S7-1500 系统使用相同的 HMI 设备。 基于 HMI 通信，CPU 可与一个或多个 HMI设备进行数据交换。HMI 设备包括 HMI Basic/Comfort/Mobile Panel 等。 HMI设备与冗余系统的连接取决于特定应用。在 STEP 7 中，可组态以下通信选项： • HMI 设备通过系统 IP地址与冗余系统进行通信。 • HMI 设备通过设备 IP 地址与 R/H-CPU 进行通信（如，用于诊断目的）。