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CPU型號，CPU1517H-3PN，冗余PLC的組成為：

? 2個CPU1517H-3PN；

? 2個同步模塊

? 同步光纖

在S7-1500冗余PLC中，不支持本地機架模塊的擴展組態(tài)，包括電源模塊、通信模塊、IO模塊、工藝模塊。對于電源模塊因為本地機架沒有擴展模塊，不需要PS電源擴展背板電源，可以安裝PM電源為PLC供電，但不能在博途項目中組態(tài)。

S7-1500冗余PLC可通過PROFINET擴展支持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：

一個支持NAP S2冗余協(xié)議的PROFINET IO設(shè)備可以同時與兩個PROFINET IO控制器建立通信關(guān)系(AR),區(qū)分主AP和備AR，同時只有主AR與IO設(shè)備進行正常的IO數(shù)據(jù)交換，當主AR因故障斷開后備AR切換為主AR開始與IO設(shè)備進行正常的數(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控制器實現(xiàn)PROFINET通信，可通過下面支持NAP S2的PNPN Coupler實現(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，這是實現(xiàn)冗余PLC 主備之間實現(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)備同時也支持MRP（作為客戶端）。冗余PLC通過PROFINET X1接口的兩個端口連接在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，分配給S7-1500H系統(tǒng)的PROFINET IO也可不連接在環(huán)網(wǎng)中，而是通過連接環(huán)網(wǎng)中的交換機與冗余PLC通信，如圖中交換機Switch1。目前西門子支持NAP S2和MRP冗余協(xié)議的交換機有以下類型：

? 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

上圖中通過交換機Switch2連接冗余PLC的X2接口，PC、HMI以及標準PLC可實現(xiàn)與冗余PLC的通信，也可通過交換機Switch1實現(xiàn)與冗余PLC的通信。