PROFINET 环网中的交换机（采用额外的线型拓扑）发生故障简介在以下故障案例中，将介绍 PROFINET 环网中交换机（采用额外的线型拓扑）发生故障时造成的影响。应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 155故障案例① 主 CPU② 备用 CPU③ PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网）④ IO 设备 ET 200MP⑤ IO 设备 ET 200SP⑥ 交换机 → 故障⑦ IO 设备 ET 200SP⑧ HMI 设备图 5-37 PROFINET 环网中的交换机故障（以 S7-1500R 为例）事件顺序1. PROFINET 环网中的交换机（采用额外的线型拓扑）发生故障。2. PROFINET 环网中断。3. 适用情况下，冗余系统会选择 IO 设备的其它连接 ④ 和 ⑤ 切换到备用 CPU。这样，冗余系统即可重新访问 PROFINET 环网中的所有 IO 设备。4. 由于不能继续访问额外线型拓扑中的 IO 设备，因此交换机故障会影响过程。如果发生故障的输入和输出在系统中具有重要功能，其故障会严重影响过程。应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统156 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE诊断交换机故障后的系统状态、操作状态和错误显示：• 冗余系统 → RUN-Redundant 系统状态• 主 CPU/备用 CPU → RUN-Redundant 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：PROFINET 环网断开。– ERROR LED 指示灯 → 红色闪烁：一个或多个 IO 设备故障。警告冗余系统故障如果除 PROFINET 电缆之外，主 CPU 也发生故障，备用 CPU 会切换为 STOP 操作状态。更多信息，请参见“PROFINET 环网中的 IO 设备发生故障时主 CPU 发生故障 (页 161)”部分。说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。解决方法更换故障的交换机。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障的 I/O 设备/交换机(页 403)”部分。应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1575.5.3 S7-1500R 特有的故障案例5.5.3.1 S7-1500R 中的 PROFINET 环网中有两处电缆中断（间隔大于 1500 ms）简介在以下故障案例中，将介绍 PROFINET 环网中两处电缆断开时造成的影响。在此故障案例中，两次电缆断开的间隔大于 1500 ms。故障案例① 主 CPU② 备用 CPU③ PROFINET 环网 → 在两点中断④ IO 设备 ET 200MP⑤ IO 设备 ET 200SP图 5-38 PROFINET 环网中有两处电缆中断（间隔大于 1500 ms）应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统158 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE事件顺序1. PROFINET 环网在一点中断。2. 冗余系统将保持为 RUN-Redundant 系统状态。主 CPU 和备用 CPU 保持为 RUNRedundant 操作状态。3. PROFINET 环网在超出 1500 ms 后的 1 秒内断开。4. 冗余系统切换为 RUN-Solo 系统状态。主 CPU 保持在 RUN 操作状态下。备用 CPU 切换为 STOP 操作状态。5. CPU 冗余故障。故障对过程产生影响。RUN-Solo 系统状态和电缆中断表示并非PROFINET 环网中的所有 IO 设备均可访问。如果发生故障的输入和输出在系统中具有重要功能，其故障会严重影响过程。诊断电缆中断后的系统状态、操作状态和错误显示：• 冗余系统 → RUN-Solo 系统状态• 主 CPU → RUN 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：R 系统未处于 RUN-Redundant 系统状态。R 系统中未找到伙伴 CPU。PROFINET 环网断开。– ERROR LED 指示灯 → 红色闪烁：一个或多个 IO 设备无法访问。• 备用 CPU → STOP 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：R 系统未处于 RUN-Redundant 系统状态。R 系统中未找到伙伴 CPU。PROFINET 环网断开。说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。解决方法更换故障的 PROFINET 电缆。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障冗余连接(页 396)”部分。应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1595.5.3.2 S7-1500R 中的 PROFINET 环网中有两处电缆中断（间隔不超过 1500 ms）简介在以下故障案例中，将介绍 PROFINET 环网中两处电缆断开时造成的影响。在此故障案例中，两次电缆中断的间隔不超过 1500 ms。故障案例① 主 CPU② 备用 CPU③ PROFINET 环网 → 在 2 个位置中断④ IO 设备 ET 200MP⑤ IO 设备 ET 200SP图 5-39 PROFINET 环网中有 2 处电缆中断（间隔不超过 1500 ms）应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统160 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE事件顺序1. PROFINET 环网 2 处中断的时间间隔不超过 1500 ms。2. 冗余系统切换为未定义的系统状态：主 CPU 保持在 RUN 操作状态下。备用 CPU 成为主CPU，并仍处于 RUN 操作状态。3. 两个主 CPU 会继续与可访问的 IO 设备交换过程数据。4. 系统冗余故障。冗余系统当前的系统状态未定义。未定义的系统状态可导致过程中存在危险状态。警告S7-1500R 冗余系统将转入未定义的系统状态，同时 PROFINET 环网中有 2 处电缆断开（间隔不超过 1500 ms）将 PROFINET 放置在免受损坏的安全位置。PROFINET 电缆始终应分开放置，以免PROFINET 电缆同时损坏（在不超过 1500 ms 的时间内）。诊断电缆中断后的系统状态和操作状态：• 冗余系统 → 系统状态错误（未定义：每个 R 系统处于 RUN-Solo 系统状态。）• 主 CPU → RUN 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：R 系统未处于 RUN-Redundant 系统状态。R 系统中未找到伙伴 CPU。PROFINET 环网断开。– ERROR LED 指示灯 → 红色闪烁：IO 设备故障。• 主 CPU（之前的备用 CPU）→ RUN 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：R 系统未处于 RUN-Redundant 系统状态。R 系统中未找到伙伴 CPU。PROFINET 环网断开。– ERROR LED 指示灯 → 红色闪烁：IO 设备故障。说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 161解决方法请注意以下事项：说明更换故障的 PROFINET 电缆之前，必须将两个 R-CPU 切换为 STOP 操作状态。随后才能维修 PROFINET 环网中的 PROFINET 电缆。之后，将 R-CPU 切换回 RUN 操作状态。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障冗余连接 (页 396)”部分。5.5.3.3 PROFINET 环网中的 IO 设备发生故障时主 CPU 发生故障简介在以下故障案例中，将介绍 PROFINET 环网中 IO 设备发生故障同时主 CPU 也发生故障时所造成的影响。故障案例① 主 CPU → 故障（事件顺序中的第二次故障）② 备用 CPU → 切换为 STOP 操作状态③ PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网）④ IO 设备 ET 200MP⑤ IO 设备 ET 200SP → 故障（序列中的第一次故障）图 5-40 PROFINET 环网中的 IO 设备以及主 CPU 发生故障（以 S7-1500R 为例）应用规划5.5 故障案例S7-1500R/H 冗余系统162 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE事件顺序1. PROFINET 环网中的 IO 设备发生故障。2. 因此，PROFINET 环网中断。3. 冗余系统将通过备用连接，与备用 CPU 进行连接。这样，冗余系统便可再次访问PROFINET 环网中剩余的所有 IO 设备。4. 主 CPU 也发生故障。5. 冗余系统不会切换为使用备用 CPU，并会切换为 STOP 系统状态。备用 CPU 的角色保持不变。说明备用 CPU 无法区分以下情形：• 备用 CPU 无法继续访问主 CPU，因为主 CPU 已发生故障。• 另一冗余连接也已中断，且主 CPU 可能仍在运行。因此，备用 CPU 不会接管为主 CPU，从而防止转入未定义的系统状态。6. 冗余系统已发生故障。过程不再由冗余系统控制。诊断PROFINET 环网中的 IO 设备发生故障后的系统状态、操作状态和错误显示以及备用 CPU的 STOP 状态：• 冗余系统 → STOP 系统状态• 主 CPU → 故障• 备用 CPU → STOP 操作状态– MAINT LED 指示灯 → 黄色点亮：R 系统未处于 RUN-Redundant 系统状态。R 系统中未找到伙伴 CPU。PROFINET 环网断开。说明如需了解详细的诊断信息，请查看诊断缓冲区。
解决方法更换故障的 IO 设备和故障的主 CPU。有关这些操作步骤的更多信息，请参见“更换故障R/H CPU (页 394)”和“更换故障 I/O 设备/交换机 (页 403)”部分。说明如果已确信 CPU 在 STOP 操作状态下仍在工作并可访问所有重要 IO 设备，请执行以下操作：1. 更换故障的 IO 设备。2. 将处于 STOP 操作状态的 CPU 切换为 RUN 操作状态。3. 更换故障的 CPU。将新 CPU 切换为 RUN 操作状态。