组态版本简介可组态不同版本的 S7-1500R/H 冗余系统。在 S7-1500R/H 系统的各种组态方式中，以下组件可进行冗余：• R/H-CPU• 同步接口• PROFINET 环网中的介质• R1 设备的接口模块在本章节中，将介绍可使用的组态方式及其优势。以下约定适用：图 5-1 绿色交通信号灯应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1015.3.1 PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R/H 组态简介以下章节介绍了 PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R/H 冗余系统的组态。优势• 使用 S2 系统冗余的 IO 设备可在 CPU 出现故障时与 S7-1500R/H 冗余系统进行不间断的过程数据交换。• PROFINET 环网中的任何位置出现电缆中断的情况，冗余系统仍可继续运行。S7-1500R 组态① CPU 1② CPU 2③ PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网）④ IO 设备 ET 200MP（使用系统冗余 S2）⑤ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）图 5-2 PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500R 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统102 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AES7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）⑤ IO 设备 ET 200MP（使用系统冗余 S2）⑥ 标准 IO 设备 ET 200SP⑦ 标准 IO 设备 ET 200MP⑧ PROFINET 电缆（PROFINET 环网）图 5-3 PROFINET 环网中连接了 IO 设备的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1035.3.2 采用交换机和其它线型拓扑的 S7-1500R/H 组态简介以下章节介绍了采用交换机和线型拓扑的 S7-1500R/H 冗余系统的组态。优势• 可使用交换机将其它线性拓扑添加到 PROFINET 环网。与 PROFINET 环网不同，线性拓扑不是冗余的。• PROFINET IO 设备可位于 PROFINET 环网中，也可通过交换机分开。S7-1500R 组态① CPU 1② CPU 2③ PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网）④ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）⑤ IO 设备 ET 200MP（使用系统冗余 S2）⑥ 交换机⑦ 标准 IO 设备 ET 200SP⑧ HMI 设备图 5-4 采用交换机和其它线型拓扑的 S7-1500R 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统104 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AES7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ IO 设备 ET 200MP（使用系统冗余 S2）⑤ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）⑥ 标准 IO 设备 ET 200MP⑦ 标准 IO 设备 ET 200SP⑧ PROFINET 电缆（PROFINET 环网）⑨ 交换机⑩ HMI 设备图 5-5 采用交换机和其它线型拓扑的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1055.3.3 S7-1500H 的特定组态变型5.3.3.1 采用 S2 设备和交换机的线型拓扑组态简介以下章节介绍了线型拓扑中采用线型拓扑、S2 设备和交换机的 S7-1500H 冗余系统的组态。其它线型拓扑连接到交换机。优势• 由于采用线型拓扑，需要的接线工作量会减少。只有一条 PROFINET 线路连接到 HCPU 的每个 PROFINET 接口 X1。• 无需组态 MRP 辊。• 无需花费时间进行 MRP 重新组态，因此可缩短监视时间。• 如果 H-CPU 之间的线型拓扑出现断线现象，S2 设备不会发生故障。• 可通过交换机将组态扩展为包含其它线型拓扑。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统106 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE线型拓扑中包含 S2 设备和交换机的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ IO 设备 ET 200MP（使用系统冗余 S2）⑤ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）⑥ 交换机⑦ PROFINET 电缆（线型拓扑）⑧ HMI 设备（开关型 S1 设备或 S2 设备）⑨ PROFINET 电缆（其它线型拓扑）图 5-6 线型拓扑中包含 S2 设备和交换机的 S7-1500H 组态说明如果线型拓扑中连接备用 CPU 的 AR 发生故障（例如由于断线），则冗余系统必须减少同步的数据。结果：循环时间会减少。
说明将 PROFINET 环网移植到线型拓扑中如果要将包含 PROFINET 环网的组态案例移植到线型拓扑中，请注意以下变动：• 移除 H-CPU 的 X1 接口上的环网网段（PROFINET 电缆），例如直接连接到 X1 P2 接口上的 PROFINET 电缆。• 将 H-CPU 和 IO 设备的 MRP 角色改为“环网中无设备”(No device in the ring) 设置。• 如有必要，可调整已组态的拓扑。请注意通过系统 IP 地址连接到 PROFINET 环网中的HMI 设备。5.3.3.2 包含 R1 设备的 PROFINET 环网组态简介以下部分显示了 2 个 PROFINET 环网中包含 R1 设备的 S7-1500H 冗余系统的组态。优势• 通过两个独立的 PROFINET 环网进行通信。• 与系统冗余 S2 一样，系统冗余 R1 可以在 CPU 发生故障时与 S7-1500H 冗余系统进行不间断的过程数据交换。• 如果 R1 设备的接口模块发生故障或 PROFINET 环网线路中断，冗余系统将继续运行。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统108 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE在 PROFINET 环网中组态包含 R1 设备的 S7-1500H① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑦ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）图 5-7 在 PROFINET 环网中组态包含 R1 设备的 S7-1500H应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 109不推荐的组态变型不推荐以下组态变型：组态变型 1每个 H-CPU 都在单独的 PROFINET 环网 1 和 2 中组态。部分或所有 R1 设备通过 2 个交换机连接到这些 PROFINET 环网。R1 设备自身通过线形拓扑连接。在此组态变型中，PROFINET 环网的介质冗余可用性受限，因为较低级别线形拓扑中的 R1设备无法从 PROFINET 环网中受益。① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ 交换机⑦ PROFINET 电缆（线形拓扑）⑧ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）图 5-8 组态变型 1应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统110 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE组态变型 2每个 H-CPU 都在单独的 PROFINET 环网 1 和 2 中组态。交换机用于通过 PROFINET 环网 3和 4 扩展 PROFINET 环网 1 和 2。PROFINET 环网 3 和 4 的扩展无需 MRP 互连即可连接。PROFINET 环网 3 和 4 包含额外的 R1 设备。此组态变型的问题在于，两个连接的 MRP 域中的交换机都必须是 MRP 管理器，然后 HCPU 就不再可以担任此角色。结果：H 系统不知道备用 CPU 上 PROFINET 环网的状态。同步终止，未达到 RUNRedundant 系统状态。如果自动化任务的硬件配置超过了 PROFINET 环网中设备的最大可能数量，则使用 MRP互连。采用 MRP 互连后，组态冗余网络拓扑时将不受环网中最多 50 台设备的限制。① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ 交换机⑦ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）⑧ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 3）⑨ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 4）图 5-9 组态变型 2应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 111参见冗余 (页 63)5.3.3.3 包含采用 MRP 互连的 R1 设备和交换机的 PROFINET 环网组态简介以下章节介绍了 PROFINET 环网中包含采用 MRP 互连的 R1 设备和交换机的 S7-1500H 冗余系统组态。优势• 通过交换机和 MRP 互连，可利用包含 R1 设备的四个或更多 MRP 环网进行冗余数据交换。• 通过进行 MRP 互连的 R1 设备的通信是通过两个独立的 PROFINET 环网进行的。• 如果 R1 设备的接口模块发生故障或 PROFINET 环网线路中断，冗余系统将继续运行，而不考虑断线位置。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统112 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AEPROFINET 环网中包含采用 MRP 互连的 R1 设备和交换机的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑦ 4 x XC200 交换机（MRP 互连）⑧ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）⑨ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 3）⑩ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 4）图 5-10 PROFINET 环网中包含采用 MRP 互连的 R1 设备和交换机的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 1135.3.3.4 包含 R1 设备的 PROFINET 环网和包含 S2 设备的 Y 型交换机的组态简介以下部分显示了 PROFINET 环网中包含 R1 设备的 S7-1500H 冗余系统和包含 S2 设备的 Y型交换机的组态。优势• 如果要在组态中同时使用 R1 设备和 S2/S1 设备，则需要一个 Y 型交换机 (SCALANCEXF204-2BA DNA) 用于进行 S2/S1 设备连接。将 S2/S1 设备连接到 Y 型交换机的PROFINET 环网端口。通过两个交换机将 Y 型交换机连接到 S7-1500H 冗余系统的PROFINET 环网 1 和 PROFINET 环网 2。• 为提高 PROFINET 网络的可用性，需要两个具有 DNA 冗余的 Y 型交换机 (SCALANCEXF204-2BA DNA)、一个 DNA 管理器和一个 DNA 客户端。DNA 冗余只能通过连接的PROFINET 环网实现。一个 Y 型交换机承担 MRP 管理器和 DNA 管理器的角色，另一个Y 型交换机承担 MRP 客户端和 DNA 客户端的角色。通过具有 DNA 冗余的 Y 型交换机，可将由 S2-/S1 设备组成的 PROFINET 环网以冗余方式连接到 S7-1500H 的 PROFINET 环网。这降低了 Y 型交换机处 S2/S1 设备发生故障的可能性，并提高了网络的可用性。有关 DNA 冗余的更多信息，请参见《SCALANCEXB-200/XC-200/XF-200BA/XP-200/XR-300WG 基于 Web 的管理(https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/109780061)》组态手册。说明交换机和 Y 型交换机参数分配的特性更多相关信息，请参见“组态其它组态变型 (页 253)”部分。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统114 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AEPROFINET 环网中包含 R1 设备和 Y 型交换机的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑦ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）⑧ 交换机⑨ Y 型交换机 (SCALANCE XF204-2BA DNA)⑩ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 3）⑪ ET 200SP IO 设备（采用系统冗余 S2）或开关型 S1 设备图 5-11 PROFINET 环网中包含 R1 设备和 Y 型交换机的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 115PROFINET 环网中包含 R1 设备和 Y 型交换机（采用 DNA 冗余）的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑤ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑥ 交换机 (SCALANCE XF204-2BA)⑦ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑧ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）⑨ Y 型交换机 (SCALANCE XF204-2BA DNA)⑩ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 3）⑪ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 S2）图 5-12 PROFINET 环网中包含 R1 设备和 Y 型交换机（采用 DNA 冗余）的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统116 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE5.3.3.5 包含 R1 设备的线型拓扑组态简介以下部分显示了线型拓扑中包含 R1 设备的 S7-1500H 冗余系统的组态。优势• 与环形拓扑相比，线形拓扑所需的布线工作更少。只有一条 PROFINET 线路连接到 HCPU 的每个 PROFINET 接口 X1。• 无需组态 MRP 辊。• R1 设备的重新组态时间大幅缩短，因此可以缩短监视时间。• 如下图所示以相反方向连接 R1 设备。反向布线可确保在 R1 设备发生故障或更换时，所有其它设备仍然可用。这提高了冗余系统的可用性：– 在 RUN-Redundant 系统状态下，可以更换特定的 R1 设备，而不会出现其它 R1 设备的故障。更多相关信息，请参见“更换 S7-1500R/H 冗余系统的组件 (页 391)”部分。– 如果两个相邻 R1 设备之间的两条 PROFINET 线路发生线路中断，冗余系统将继续与所有 R1 设备交换过程数据。更多相关信息，请参见“线型拓扑中两个 R1 设备之间的两条 PROFINET 线路故障 (页 147)”部分。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 117线形拓扑中包含 R1 设备的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（线形拓扑 1）⑤ PROFINET 电缆（线形拓扑 2）⑥ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑦ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）图 5-13 线形拓扑中包含 R1 设备的 S7-1500H 组态应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统118 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE不推荐的组态变型不推荐以下组态变型：• 通过两个接口模块的端口 2 循环通过 R1 设备，集成到线型拓扑中。• 直接连接 R1 设备上两个接口模块的端口 1。结果：没有可用的网络冗余。① IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）② PROFINET 线路（连接端口 1 到接口模块的端口 1）③ PROFINET 线路（通过接口模块的端口 2 实现的线型拓扑）图 5-14 不推荐的组态变型5.3.3.6 包含 R1 设备和交换机的线型拓扑组态简介以下章节介绍了线型拓扑中包含 R1 设备和交换机的 S7-1500H 冗余系统的组态。优势• 可使用交换机将包含下级 R1 设备的线型拓扑扩展为两个 PROFINET 环网。• 在该组态变型中，每个交换机连接一个 PROFINET 环网。每个 PROFINET 环网位于自己的 MRP 域中。• 利用该组态变型，可实现对冗余系统的模块化调试。示例：分布式 I/O 系统已安装并已接线。H-CPU 分别通过 PROFINET 接口 X1 连接到分布式 I/O 系统。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 119线型拓扑中包含 R1 设备和交换机的 S7-1500H 组态① CPU 1② CPU 2③ 两根光纤电缆（冗余连接）④ PROFINET 电缆（线型拓扑）⑤ 交换机⑥ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 1）⑦ PROFINET 电缆（PROFINET 环网 2）⑧ IO 设备 ET 200SP HA（使用系统冗余 R1）⑨ IO 设备 ET 200SP（使用系统冗余 R1）图 5-15 线型拓扑中包含 R1 设备和交换机的 S7-1500H 组态说明要进行 PROFINET 诊断，需要将交换机组态为“开关型 S1 设备”。更多相关信息，请参见“组态其它组态变型 (页 253)”部分。应用规划5.3 组态版本S7-1500R/H 冗余系统120 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE5.3.3.7 包含 R1 设备和带 S2 设备的 Y 型交换机的线型拓扑组态简介以下章节介绍了线型拓扑中包含 R1 设备和 Y 型交换机的 S7-1500H 冗余系统的组态。优势• 如果要在组态中同时使用 R1 设备和 S2/S1 设备，则需要一个 Y 型交换机 (SCALANCEXF204-2BA DNA) 用于进行 S2/S1 设备连接。将 S2/S1 设备连接到 Y 型交换机的PROFINET 环网端口。• 为提高 PROFINET 网络的可用性，需要两个具有 DNA 冗余的 Y 型交换机 (SCALANCEXF204-2BA DNA)、一个 DNA 管理器和一个 DNA 客户端。DNA 冗余只能通过连接的PROFINET 环网实现。一个 Y 型交换机承担 MRP 管理器和 DNA 管理器的角色，另一个Y 型交换机承担 MRP 客户端和 DNA 客户端的角色。通过具有 DNA 冗余的 Y 型交换机，可将由 S2/S1 设备组成的 PROFINET 环网以冗余方式连接到 S7-1500H 的线型拓扑。这降低了 Y 型交换机处 S2/S1 设备发生故障的可能性，并提高了网络的可用性。有关 DNA 冗余的更多信息，请参见《SCALANCE XB200/XC-200/XF-200BA/XP-200/XR-300WG 基于 Web 的管理组态手册。说明交换机和 Y 型交换机参数分配的特性更多相关信息，请参见“组态其它组态变型 (页 253)”部分。