项目树的结构 在项目树中，STEP 7 将为各 CPU创建项目树。项目树采用树形结构，包含该项目的所有 元素和编辑器。在 H 系统下，可查看适用于整个系统的设备组态和 诊断选项。项目树上面部分显示的 CPU 的冗余 ID 为“1”。CPU 特性显示在其下方。 本部分还包含冗余系统的其它特性、用户程序以及其它系统相关的项目条目。 对于 HF-CPU，安全管理编辑器位于Zui上面的 CPU 中。 分配给 CPU 的 IO 设备列于“分布式I/O”(Distributed I/O) 下。RDHT 时间信息：冗余数据保持时间 (Redundancy Data HoldTime)。RDHT 指示 IO 设备 发生故障之前，AR 交换期间 IO 设备输出未更新的时长。 MTOT 时间信息：Zui长接管时间(Maximum Take over Time)。MTOT 指示 IO 设备发生故 障之前，AR 交换期间 IO设备输入未更新的时长。项目树下面部分的 CPU 的冗余 ID 为“2”。CPU 特性 显示在其下方。 分配给 CPU 的 IO设备列于“分布式 I/O”(Distributed I/O) 下。 所有使用的分布式 I/O 设备均列于“未分组设备”(Ungrouped devices) 下。
“参数分配”意味着设置参数特性。包括设置地址、启用报警和定义通信特性。 在 STEP 7巡视窗口的区域导航中选择 CPU 的特性参数。CPU 具有常规参数和 R/H 特定参 数。两个 CPU的某些参数必须是相同的。STEP 7 将这些参数应用到第二个 CPU。各 CPU 上的其它参数必须是不同的（例如设备 IP地址）。如果组态不一致，则将在 STEP 7 将显 示该冲突。过程映像 - 概述 过程映像输入和输出输入和输出的过程映像，是对信号状态的映射。CPU 将输入和输出模块中的值传送到过程 映像区输入和输出中。循环程序开始时，CPU将过程映像输出以信号状态的形式传送到输 出模块中。CPU 随后将输入模块的信号状态传送到过程映像输入中。过程映像的优点过程映像在程序循环执行过程中访问的过程信号映射始终一致。如果在程序执行期间输入模块的信号状态更改，那么信号状态会保留在过程映像中。CPU 在下一个循环时才对该过 程映像进行更新。 过程映像的一致性更新过程映像时，S7-1500R/H 冗余系统将各子模块的数据作为一致性数据进行访问。此 特性与 S7-1500 CPU 完全相同。每个子模块中可作为一致性数据访问的Zui大数据量，取决于 IO 系统。例如，PROFINET IO 的数据量为 1024 个字节。 32个过程映像分区 CPU 使用过程映像分区将特定模块中已更新的输入/输出与用户程序的特定部分进行同 步。 在 S7-1500R/H冗余系统中，整个过程映像可细分为Zui多 32 个过程映像分区 (PIP)。 CPU 将在每个程序循环开始时自动更新 TPA0（自动更新）。在组态 IO 设备时，可以将其它 OB 分配给过程映像分区 PIP 1 到 PIP 31。 CPU 始终在执行相关OB 前读取输入的过程映像分区 (PIPI)。CPU 在 OB 结束时输出输出的 过程映像分区 (PIPQ)。下图说明了过程映像分区的更新。在用户程序中更新过程映像分区 要求 或者也可使用以下指令更新过程映像： • “UPDAT_PI”指令 •“UPDAT_PO”指令 指令位于 STEP 7“指令”(Instructions) 选项卡中的“扩展指令”(Extendedinstructions) 下。用 户程序内的任意位置均可以调用该指令。使用“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”指令更新过程映像分区的要求： • 不能将过程映像分区分配给任何OB。这意味着过程映像分区不会自动更新。 说明 更新 PIP 0 PIP0（自动更新）不能使用指令“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”进行更新。UPDAT_PI：更新输入的过程映像分区 通过该指令，将IO 设备输入模块中的信号状态读入到输入过程映像分区 (PIPI)。 UPDAT_PO：更新输出的过程映像分区通过该指令，可以将输出的过程映像分区 (PIP) 传输到 IO 设备的输出模块。 对 I/O 设备的输入和输出进行直接 I/O 访问如果因编程原因需要对 I/O 进行直接读/写访问，也可以采用这种方式代替通过过程映像进 行的 I/O 访问。直接（写入）I/O访问也将写入过程映像。这将防止过程映像的后续输出 再次改写通过直接访问写入的值。 说明 避免直接 I/O 访问。直接 I/O访问的每个实例都会在 RUN-Redundant 系统状态下同步，因 此循环时间会延长。建议：通过过程映像或过程映像分区访问 IO设备的输入和输出。
S7-1500R/H 编程S7-1500R/H 冗余系统的用户程序 对于用户程序的设计和编程，冗余 S7-1500R/H 系统所采用的规则与 S7-1500自动化系统 相同。 在冗余操作中，两个 CPU 中存储的用户程序相同。这两个 CPU 按事件同步处理用户程 序。就用户程序执行而言，S7-1500R/H 冗余系统的特性与 S7-1500 自动化系统的相同。同步 功能已集成到操作系统中，可在主CPU 和备用 CPU 之间自动运行，但不可见。 S7-1500R/H 冗余系统的特定指令和块 S7-1500R/H冗余系统提供了特定的指令和 OB。 “RH_CTRL”指令 使用“RH_CTRL”指令，可对 R/H 系统进行以下控制： • 锁定SYNCUP 的性能（模式 3）或再次释放 SYNCUP 的性能（模式 4）。 其目的在于，仅在非关键过程阶段，才能使用SYNCUP（更多信息，请参见“通过 RH_CTRL 指令禁用/启用 SYNCUP (页 276)”部分）。自固件版本 V2.9开始： • 请求 SYNCUP（模式 7）。 在 RUN-Solo 系统状态下，可以利用此功能通过用户程序请求 SYNCUP。 •将主 CPU 切换到 STOP 模式（模式 8，仅在 RUN-Redundant 系统状态下）。 在紧急情况下（例如主 CPU区域发出火警），可以通过该功能执行主-备用切换，作为 预防措施。 • 将备用 CPU 切换至 STOP 模式（模式 9）。 自固件版本V3.0 起： • 查询当前状态，确定 SYNCUP 是被阻止还是已启用（模式 10）。“RH_GetPrimaryID”指令在用户程序中使用“RH_GetPrimaryID”指令读取当前作为主 CPU 的 CPU（更多信息，请参见“通过“RH_GetPrimaryID”确定主 CPU (页 279)”部分）。 OB 72（CPU 冗余错误） 除了S7-1500 CPU 中的 OB 之外，还可使用 OB 72（CPU 冗余错误）。发生以下某个事件 时，R/H 系统中各 CPU的操作系统将调用 CPU 冗余错误 OB (OB72)： • 由于 CPU 故障，导致冗余丢失 • 由于 CPU 切换为 STOP模式（由用户或系统触发），导致冗余丢失 固件版本 V2.8 及以下版本： • R/H 系统已进入 RUN-Redundant系统状态。 自固件版本 V2.9 开始： • R/H 系统已进入 RUN-Redundant 系统状态，两个 R/H-CPU可以冗余同步。 • R/H 系统已进入 RUN-Redundant 系统状态，但两个 R/H-CPU 无法冗余同步。 • R/H系统仍处于 RUN-Redundant 系统状态，两个 R/H-CPU 可以立即或再次冗余同步。 • R/H 系统仍处于RUN-Redundant 系统状态，但两个 R/H-CPU 不能继续保持冗余同步。未冗余同步的 R/H系统不允许再出现任何故障。这种情况下，需检查并尽可能立即维修 PROFINET 环网（R 系统）或光缆（H 系统）。 OB 70（IO冗余错误） 自固件版本 V3.0 起，可通过 OB 70（I/O 冗余错误）诊断 S7-1500H 系统中的 R1 和 S2 设 备。如果 R1/S2 冗余设备在系统状态 RUN-Redundant 下发生冗余丢失或冗余返回，则 CPU 的 操作系统会调用 OB70。冗余丢失意味着 R1/S2 设备的两个 AR 的一个 AR 发生故障。冗 余返回意味着 R1/S2 设备的第二个 AR 返回。例如，冗余丢失是由以下事件之一引起的： • 由于电压故障导致 S2 设备故障 • R1 设备的两个接口模块之一故障 • R1 或 S2设备一侧的线路中断仅在 RUN-Redundant 系统状态下调用 OB 70。H 系统退出系统状态 RUN-Redundant 时，将调用 OB 72（CPU 冗余错误）。 STEP 7 在线帮助 有关指令和块的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。程序执行过程中的特性 • 在 STEP 7 项目树的顶端 CPU（如，PLC_1）中，创建 S7-1500R/H 冗余系统的用户程序。 • 冗余系统 S7-1500R/H 不支持某些 S7-1500 CPU 指令。在 STEP 7的“指令”(Instructions) 任务卡中，S7-1500R/H 冗余系统不支持的指令将显示为灰色。 而 STEP 7在程序代码中，将不支持的指令显示为红色。如果编译的程序代码包含不支 持的指令，则 STEP 7 将输出错误消息。有关不支持的指令，请参见“限制 (页 265)”部分。 • 如果指令中带有“LADDR”块参数，则可通过该参数确定两个 CPU中该指令的目标 CPU。 示例：要读取冗余 ID 为 1 的 CPU 的 I&M数据，可在“Get_IM_Data”指令的“LADDR”块 参数中指定硬件标识符 65149（或系统常量“Local1”）。 有关S7-1500R/H 冗余系统的块参数和系统常量，请参见 STEP 7 在线帮助。• 在 SYNCUP操作模式下，许多异步操作指令的执行时间将延长。如果在 S7-1500R/H 冗余系统处于 SYNCUP系统状态下时调用异步指令，可能不会触发所需功能。 解决方法：SYNCUP 结束后，再次调用异步指令。即会触发所需功能。建议：始终循环调用异步指令。