通信 系统和设备 IP 地址设备 IP 地址要使 CPU 和 IO 设备的接口可被其它设备访问，接口的 IP 地址在网络中必须是唯一的（设备 IP 地址）。MAC 地址CPU 的每个接口及其端口都有唯一的 MAC 地址。LLDP 协议需要访问 PROFINET 端口的MAC 地址进行诸如网络邻居侦测等功能。这些 MAC 地址的编号范围连续，第一个和最后一个 MAC 地址印刷在每个 CPU 右侧的铭牌上。系统 IP 地址除了各 CPU 的设备 IP 地址之外，S7-1500R/H 冗余系统还支持以下系统 IP 地址：• 两个 CPU 的 X1 PROFINET 接口的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X1），适用于 CPU1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN 和 CPU 1518HF-4 PN• 两个 CPU 的 X2 PROFINET 接口的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X2），适用于 CPU1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN 和 CPU 1518HF-4 PN• 两个 CPU 的 X3 PROFINET 接口的系统 IP 地址（系统 IP 地址 X3），适用于 CPU1518HF-4 PN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）进行通信。每个系统 IP 地址都有一个虚拟 MAC 地址 PROFINET 接口的虚拟 MAC 地址必须不同。系统概述4.4 通信S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 87用户可在 STEP 7 中启用该系统 IP 地址。有关组态系统 IP 地址和虚拟 MAC 地址的信息，请参见“组态 S7-1500R”部分。与设备 IP 地址相比，系统 IP 地址的优势• 通信伙伴与主 CPU 的定向通信。• 即使主 CPU 发生故障，S7-1500R/H 冗余系统仍可继续通过系统 IP 地址进行通信。组态示例在下图所示的组态中，S7-1500R/H 冗余系统通过系统 IP 地址 X2 与其它设备进行通信。其它设备通过 X2 PROFINET 接口连接到 S7-1500 冗余系统。图 4-26 示例：S7 1500R/H 冗余系统通过系统 IP 地址 X2 进行通信
在 IO 设备中显示故障S7-1500R/H 冗余系统的各个组件通过 PROFINET/工业以太网 (IE) 连接。设备检测到其模块（例如 IO 设备 ET 200SP）中的错误，并将诊断数据发送给指定的 CPU。CPU 分析此诊断信息并通知所连接的显示媒体。分析得出的信息以图形形式显示在 HMI 设备和 CPU 显示屏上的组态和编程软件 (TIA Portal) 中。图 4-22 工厂内系统诊断的概述优点和客户收益集成式系统诊断具有以下优势：• 诊断始终与工厂的实际状态相同。在 S7-1500R/H 冗余模式下，各 CPU 之间的诊断信息是同步的。• 统一的显示理念可实现高效错误分析。• 发现错误后立即判断错误来源可加快调试速度并最大限度地缩短生产停机时间。• 通过组态诊断事件，根据自动化任务的需求定制诊断功能。系统概述4.3 S7-1500 R/H-CPUS7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 81参考有关诊断的更多信息，请参见功能手册《诊断跟踪功能功能便于对用户程序进行故障排除和优化。跟踪功能可记录设备变量并对记录进行评估，以供用户分析故障信号响应。如，CPU 中驱动参数变量、系统变量和用户变量。由于CPU 会直接记录变量，因此，跟踪和逻辑分析器功能适用于监视高度动态的过程。说明跟踪限制S7-1500R/H 冗余系统不支持在 SIMATIC 存储卡中存储测量值。系统概述4.3 S7-1500 R/H-CPUS7-1500R/H 冗余系统82 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE信号响应分析示例要分析特定的信号响应，请定义待记录信号的记录和触发条件。① 可从冗余系统项目树中dingji CPU 的“跟踪”(Traces) 文件夹中调用跟踪功能。趋势图 ② 将显示某次记录中所选的信号。在图形下部，各个位将显示为位轨迹。信号表 ③ 中列出了所选测量的信号以及特定特性的设置选项。① S7-1500R/H 在项目树中的跟踪记录② 趋势图③ 信号表图 4-23 S7-1500R/H 的跟踪测量值优点和客户收益跟踪功能具有以下优势：• 同时记录多达 64 个不同信号和多达四个 (R-CPU) 或八个 (H-CPU) 独立的跟踪作业• 采用统一标准进行变量分析，即使是偶发错误也能快速定位系统概述4.3 S7-1500 R/H-CPUS7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 83参考有关跟踪功能的更多信息，请参见“测试功能 (页 420)”部分和功能手册PID 控制PID 控制器作为标准内置于所有 R/H-CPU 中。PID 控制器可测量物理变量的实际值，例如温度或压力，并将实际值与设定值进行比较。基于产生的误差信号，控制器计算调节变量，该调节变量会使过程值尽可能快速而稳定地达到设定值。可以从三种不同的 PID 工艺对象中进行选择：PID 工艺对象 说明PID_Compact PID_Compact 工艺对象为 PID 控制器提供了用于比例作用最终控制元件的集成调节。PID_Compact 可以实现不同的操作模式，例如：• 预调节• jingque调节• 自动模式• 手动模式PID_3Step PID_3Step 工艺对象为 PID 控制器提供带有积分行为的阀门或执行器调节。可组态以下控制器：• 带位置反馈的三点步进式控制器• 不带位置反馈的三点步进式控制器• 带模拟量输出值的阀门控制器PID_Temp PID_Temp 工艺对象提供带有集成调节的连续 PID 控制器。PID_Temp 专为温度控制而设计，适用于加热或加热/冷却应用。共有两个输出，一个用于加热，一个用于冷却。也可以将 PID_Temp 用于其它控制任务。PID_Temp 可以级联。可以在手动或自动模式下使用 PID_Temp。说明限制只有在 RUN-Solo 系统状态下，才能在 PID 工艺对象的组态编辑器中显示 CPU 中的起始值和相应的比较结果。系统概述4.3 S7-1500 R/H-CPUS7-1500R/H 冗余系统84 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE冷热水混合龙头中阀门的闭环控制示例自动化任务是根据所需的温度设置控制冷热水混合龙头的阀门。可以在 PID_3Step 工艺对象中组态阀门的开关。为此需要：• 实际值的模拟量输入通道• “控制向上”的数字量输出（如打开阀门）• “控制向下”的数字量输出（如关闭阀门）第一步是在 STEP 7 中选择 PID_3Step 工艺对象：图 4-24 在 STEP 7 中选择 PID_3Step 工艺对象系统概述4.3 S7-1500 R/H-CPUS7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 85选择工艺对象后，它将自动存储到“工艺对象”文件夹的项目树中。在组态窗口中，选择所需的参数区域并输入 PID 控制器的组态数据。图 4-25 在 STEP 7 中组态 PID_3Step 工艺对象所需的实例数据模块对应于 PID_3Step 工艺对象。优点和客户收益• 通过集成的编辑器和块简化组态和编程。• 通过 PG 和 HMI 简化仿真、可视化、调试和操作。• 在操作期间自动计算控制参数和调节。• 无需额外的硬件和软件。
1) 不适用于 CPU 1513R-1 PN2) 不适用于 CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN 和 CPU 1517H-3 PN3) 主要通过系统 IP 地址进行的通信：如果通信伙伴使用设备 IP 地址且采用该设备 IP 地址的 CPU 出现故障，则通信伙伴和 S7-1500R/H 之间的通信也会失败。参考有关通信选项的更多信息，请参见《通信功能手册》。