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S7-1500H 冗余系统结构是什么样子的

发布时间2021-12-24人气:16

S7-1500H 冗余系统包含以下组件: 

•  两个 H-CPU  

•  两个 SIMATIC  存储卡 

•  四个同步模块(每个 H-CPU 中两个同步模块) 

•  两个冗余连接(两根双工光纤电缆) 

•  IO 设备 

•  负载电流电源(可选) 

S7-1500H 冗余系统应安装在共用安装导轨或两个单独的安装导轨上。通过光纤电缆,可将两个 CPU 连接到各 CPU 中的两个同步模块。通过 CPU 的 PROFINET 接口 X1 P1 R  和 X1 P2 R  建立 PROFINET 环网。 

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组态 CPU  

组态步骤 

组态包括两个 CPU  1515R -2 PN 和两个 IO 设备(ET 200MP  和 ET 200SP)。

1. 创建项目和 R-CPU  

1.   在 STEP 7  中创建新项目。为项目命名。 

2.   从网络视图硬件目录中的硬件配置中选择 CPU 1515R -2 PN。 

3.   将 CPU  拖放到网络视图的任务窗口中。 

结果:STEP 7  会自动创建冗余系统的两个 1515R -2 PN CPU。这两个 CPU 将以图形方式显示在 STEP 7  的网络视图中。 

1. 创建项目和 R-CPU  

1.   在 STEP 7  中创建新项目。为项目命名。 

2.   从网络视图硬件目录中的硬件配置中选择 CPU 1515R -2 PN。 

3.   将 CPU  拖放到网络视图的任务窗口中。 

结果:STEP 7  会自动创建冗余系统的两个 1515R -2 PN CPU。这两个 CPU 将以图形方式显示在 STEP 7  的网络视图中。 



S7719.png

1.   在设备视图中打开 CPU 。在设备视图中,第一个 CPU  和第二个 CPU  均位于插槽 1  中。 

2.   在“属性”(Properties) 中指定唯一的 CPU  名称。 

2. 分配 IP 地址(设备 IP 地址) 

 STEP 7  会自动为 CPU 的每个 PROFINET 接口分配一个 IP 地址。用户也可手动分配 IP 地址。  

对于各 CPU 的 PROFINET 接口 X1,IP 地址必须位于同一个子网中。 

I P  地址将显示在 CPU 属性中“ IP 协议” (IP protocol)  部分的“ PROFINET 接口 [X1] ”(PROFINET interface [X1])  区域内。 

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冗余 ID  

在 STEP 7  项目树中,这两个 CPU 将分别显示在冗余系统中各自的树中: 

S71098.png

在冗余系统中,每个 CPU 都有一个冗余 ID 。通过冗余 ID 在 STEP 7  中将项目树分配给实际的 CPU 。两个 CPU 中最顶端的 CPU 通常为冗余 ID 为“1”的 CPU 。底部 CPU 的冗余 ID 为“2”。 

如果 CPU 带有有效的硬件配置,同时用户更改了该 CPU 的冗余 ID ,则还需更改该 CPU 的名称和 IP 地址。更多信息,请参见“ 冗余 ID  ( 页 230 )” 部分。 

3. 分配系统 IP 地址 

除了各 CPU 的设备 IP 地址之外,还可为 S7-1500R/H 冗余系统分配系统 IP 地址。  

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 )进行数据通信。  

按以下步骤激活两个 CPU 的 PROFINET 接口 X1 的系统 IP 地址: 

1.   在网络视图中,选择一个 CPU 。在巡视窗口中,选择“属性”(Properties) 选项卡。 

2.   在区域导航中,选择区域“PROFINE T  接口 [X1] ”(PROFINET interface [X1]) 和“切换通信的系统 IP 地址”(System IP address for switched communication)  部分。 

3.   请确保接口 X1 选中复选框“启用切换通信的系统 IP  地址”(Enable the system IP address for switched communication) 。在“IP 地址”(IP address) 字段中,应用或分配系统 IP 地址。 

子网掩码不能修改,且与设备 IP 地址的子网掩码相对应。 

4.   为系统 IP 地址应用或分配虚拟 MAC 地址。 

虚拟 MAC 地址的长度为 6  个字节。字节分配采用十六进制。 

5.   另一个 CPU  将自动应用这些设置。

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4. 设置循环监视时间 

STEP 7  会指定默认的最小和最大循环时间值。 

默认值将显示在 CPU 属性的“循环” (Cycle) 区域中。  

5. 创建 IO 设备 

1.   切换到网络视图。 

2.   将接口模块 IM 155 -5 PN HF 作为 IO 设备从硬件目录拖动到任务窗口。 

3.   将所需模块拖动到 IO 设备中的相应插槽中。 

4.   以同样的方法选择第二个 IO 设备 IM 155 -6 PN HF。 

5.   分配所需模块。 

 6. 将 IO 设备分配给冗余系统 

将 IO 设备分配给 S7-1500R/H  冗余系统时,应将每个 IO 设备连接到各 CPU 。  

为此,请执行以下步骤: 

1.   在 IM 155-5 PN HF 的 PROFINET 接口与左侧 CPU  的 PROFINET 接口 X1 之间拖放一条连线。 

2.   在 IM 155 -5 PN HF 的 PROFINET 接口与右侧 CPU  的 PROFINET 接口 X1 之间拖放一条连线。 

3.   以同样的方法将第二个 IO 设备 IM 155 -6 PN HF 分配给两个 CPU 。为第二个 IO 设备设置看门狗定时器。 

结果:IO 设备连接到 S7-1500R/H 冗余系统。 

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在 STEP 7 中显示 IO 设备分配 

无论 IO 设备作为系统冗余设备还是标准 IO 设备(“交换 S1 设备” )连接到 S7-1500R/H 冗余系统,网络视图始终会显示“ 多次分配”(Multi assigned) 。 

要确定哪些 IO 设备连接到冗余系统,以及哪些 IO 设备作为标准 IO 设备连接,请按以下步骤操作: 

1.   在 STEP 7  的网络视图中,选择 S7-1500R/H  冗余系统。 

2.   在网络视图的表格视图中,切换为“I/ O  通信”(I/O communication) 。 

表中包含所有分配给 S7-1500R/H 冗余系统 PROFINET 接口的 IO 设备。 

“ 操作模式”(Operating mode) 列显示 IO 设备与  S7-1500R/H 冗余系统的连接方式: 

•  IO 设备 (S2) :IO 设备连接到冗余系统。 

•  IO 设备 (S1) :IO 设备通过“ 交换 S1 设备” 功能连接。 

下图显示了 STEP 7 如何在网络视图的表格视图中显示两个采用系统冗余 S2 的 IO 设备。 

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7.S7-1500R/H 冗余系统中 CPU 的 MRP 角色 

在 STEP 7  中创建了 S7-1500R/H 冗余系统后,STEP 7 将自动为两个 CPU 的 PROFINET 接口 X1 分配 MRP 角色“管理员(自动)”(Manager ( auto)) 。 

8. 在 STEP 7 中为环网中的其它设备定义 MRP 角色 

要为环网中其它设备定义介质冗余,请按以下步骤操作: 

1.   在 STEP 7  的网络视图中,选择 S7-1500R/H  冗余系统内其中一个 CPU  的 PROFINET 接口 X1。 

2.   在巡视窗口中,浏览到“属性 >  常规 >  高级选项 >  介质冗余”(Properties > Gene ral > Advanced options > Media redundancy)。 

3.   单击“域设置”(Domain settings)  按钮。 

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在巡视窗口中,STEP 7 将显示该 CPU 中 PROFINET 接口 X1 所在 MRP 域的特性。 

4.   在“设备”(Devices) 表的“MRP 角色”(MRP role)  列中,为其它所有设备分配 MRP 角色“客户端”(Client)。 

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