1.1 軟件及硬件要求

SIMATIC S7-1500 R/H冗余PLC的冗余功能集成在冗余PLC操作系統(tǒng)中，不需要安裝額外的冗余包。軟件要求為STEP7 Professional V15.1。

S7-1500H只有一個(gè)CPU型號(hào)，CPU1517H-3PN，冗余PLC的組成為：

? 2個(gè)CPU1517H-3PN；

? 2個(gè)同步模塊

? 同步光纖

在S7-1500冗余PLC中，不支持本地機(jī)架模塊的擴(kuò)展組態(tài)，包括電源模塊、通信模塊、IO模塊、工藝模塊。對(duì)于電源模塊因?yàn)楸镜貦C(jī)架沒(méi)有擴(kuò)展模塊，不需要PS電源擴(kuò)展背板電源，可以安裝PM電源為PLC供電，但不能在博途項(xiàng)目中組態(tài)。

S7-1500冗余PLC可通過(guò)PROFINET擴(kuò)展支持PROFINET 系統(tǒng)冗余(SR) NAP S2冗余協(xié)議的IO設(shè)備，NAP S2原理如下圖所示：

一個(gè)支持NAP S2冗余協(xié)議的PROFINET IO設(shè)備可以同時(shí)與兩個(gè)PROFINET IO控制器建立通信關(guān)系(AR),區(qū)分主AP和備AR，同時(shí)只有主AR與IO設(shè)備進(jìn)行正常的IO數(shù)據(jù)交換，當(dāng)主AR因故障斷開(kāi)后備AR切換為主AR開(kāi)始與IO設(shè)備進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)交換。

目前西門子支持NAP S2的分布式IO設(shè)備如下所示：

? ET 200SP IM 155-6 PN HF (6ES7155-6AU00-0CN0), 固件版本≥ V4.2

? ET 200SP IM 155-6 PN/2 HF (6ES7155-6AU01-0CN0), 固件版本≥ V4.2

? ET 200SP IM 155-6 PN/3 HF (6ES7155-6AU30-0CN0), 固件版本≥ V4.2

? ET 200MP IM 155-5 PN HF (6ES7155-5AA00-0AC0), 固件版本≥ V4.2

如果要與其它PROFINET IO控制器實(shí)現(xiàn)PROFINET通信，可通過(guò)下面支持NAP S2的PNPN Coupler實(shí)現(xiàn)IO 控制器-IO控制器之間的通信：

? PN/PN Coupler (6ES7158-3AD10-0XA0), 固件版本≥ V4.2

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在S7-1500H冗余系統(tǒng)中，冗余PLC必須安裝在MRP冗余環(huán)網(wǎng)中，這是實(shí)現(xiàn)冗余PLC 主備之間實(shí)現(xiàn)組態(tài)和程序同步的必要條件。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意如下圖所示：

上面章節(jié)所提到的支持NAP S2的西門子分布式IO 設(shè)備同時(shí)也支持MRP（作為客戶端）。冗余PLC通過(guò)PROFINET X1接口的兩個(gè)端口連接在MRP環(huán)網(wǎng)中，環(huán)網(wǎng)中除了可以連接ET200MP和ET200SP，還可以連接交換機(jī)，分配給S7-1500H系統(tǒng)的PROFINET IO也可不連接在環(huán)網(wǎng)中，而是通過(guò)連接環(huán)網(wǎng)中的交換機(jī)與冗余PLC通信，如圖中交換機(jī)Switch1。目前西門子支持NAP S2和MRP冗余協(xié)議的交換機(jī)有以下類型：

? SCALANCE XC-200，固件版本≥ V4.0

? SCALANCE XP-200，固件版本≥ V4.0

? SCALANCE XF-200BA，固件版本≥ V4.0

上圖中通過(guò)交換機(jī)Switch2連接冗余PLC的X2接口，PC、HMI以及標(biāo)準(zhǔn)PLC可實(shí)現(xiàn)與冗余PLC的通信，也可通過(guò)交換機(jī)Switch1實(shí)現(xiàn)與冗余PLC的通信。