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 S7-1500 RH冗余系统操作指南---连载4

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作者 主题
空果仁
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楼主    2021-01-12 09:47:22
主题:S7-1500 RH冗余系统操作指南---连载4 精华帖 

2.2 S1模式和S2模式PN IO设备连接S7-1500R/H的区别

       S2模式的PN设备有两个AR,所以可以同时与主-备CPU通信, S1模式的PN设备有一个AR,只能连接一个CPU,除此之外S2模式的PN设备还支持MRP(介质冗余协议)协议和转发H-Sync报文,通常西门子S1模式的PN设备也支持MRP协议(如果第三方的设备只有一个PN接口,则不支持MRP协议,需要通过支持MRP协议的交换机组成环网),但是不能转发H-Sync报文,所以在连接S7-1500R时,还需要同时支持S2模式、MRP协议和转发H-Sync报文的交换机(XC-200、XP-200 和 XF-200BA 系列的交换机)连接到PN IO 的环网中。

问题思考:

是否支持MRP和转发H-Sync报文的交换机就可以连接S7-1500R的PN IO设备?


2.2.1 使用S2模式PN IO设备连接S7-1500R/H

      在S7-1500R/H 2.8版本及以上的CPU可以将S1模式的PN设备作为一个切换的I/O设备连接到S7-1500R/H系统中,那么S2模式的PN IO设备与切换的S1模式PN IO设备连接到S7-1500R/H中有什么区别呢?

      首先介绍一下S2模式的PN IO设备在S7-1500R/H 冗余运行状态下的特征。两个 CPU 均为 IO 控制器。S2设备同时与主-备CPU进行通信,IO 设备会在输出端激活主 AR 的数据,备用 AR 的数据仅会保存下来。如果主 CPU 现在发生故障,备用 CPU 会成为主 CPU,同时备用 AR 会切换为主AR。该AR的数据会在输出端激活。切换是无扰动的,以CPU1517H为例,运行特征如图2-3所示。




      可以看到S2模式的PN IO设备同时与主-备CPU进行数据交换,在报文中含有主和备用AR的标识,如果主-备CPU进行切换,相应的备用AR也会切换为主AR,同样报文中将含有主AR的标识。

      是不是S2的PN IO设备只与主CPU通信呢?答案肯定是错误的,S2的PN IO设备同时与主-备CPU进行通信,但是IO 设备会在输出端只激活主 AR 的数据,如果在一些特定的情况下,S2设备的信号将丢失,如图2-5所示。


2.2.2 使用S1模式PN IO设备连接S7-1500R/H

      在2.8及以上版本的S7-1500R/H CPU,可以将S1模式的PN IO设备作为切换IO,S1模式 IO 设备也始终分配给 S7-1500R/H 冗余系统的两个 CPU。与使用 S2 系统冗余的 IO 设备相比,S1模式IO 设备仅支持一个 AR。AR 始终用于S7-1500R/H 冗余系统的主 CPU。S1和S2设备连接S7-1500R/H的方式相同,但是在CPU的切换过程是完全不同的, 切换过程如图2-6所示。



      从图2-6中可以看出,在冗余系统正常运行的模式下,S1 PN IO设备只与主CPU进行通信,当主CPU故障,与S1 PN IO设备通信中断,如果模块输出的信号为1,切换时将变为0,冗余系统切换完成后,备用CPU成为主CPU,然后重新与S1 PN IO设备建立连接并通信,根据现场的输入状态再决定输出的状态,有可能输出信号再次变为1,这样在CPU的切换过程输出将产生抖动变化,对生产造成影响。

      可以通过设置输出模块的保持功能阻止CPU切换造成状态的跳变,例如打开模块DQ 8x24VDC/0.5A HF的属性界面,选择“模块参数”->“通道模板”->“输出”选型,在“输出参数”参数栏中选择通道对CPU STOP模式的响应,如图2-7所示。



      如果选择保持上一个值,在S7-1500 R/H主-备CPU切换时,输出状态保持上一个有效值,CPU切换完成后再根据输入的信息决定输出的结果。这样的应用解决了大部分连接标准PN IO设备的问题,但是也需要注意一些问题,如果切换后的主CPU再次故障停机后,输出结果将保持,设备处于失控状态,只能通过断电进行人为干预。


来自西门工业子技术支持 高级专家
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