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西门子PLC模块 S7-1500R/H作为西门子zui新的冗余系统，其强劲的性能可以满足对容错系统的所有要求。目前西门子PLC模块 S7-1500R/H冗余系统用于以下领域，如：隧道、机场、地铁、造船、废水处理厂、高货架立体仓库等。
这次的西门子PLC模块 S7-1500R/H系统是用于钢铁高炉喷煤系统上，业主要求用西门子PLC模块 S7-1500的冗余系统，经过前期的沟通，推荐了S7-1515R的系统配置。该项目配置总共由3套S7-1515R组成，每套S7-1515R的配置清单大致如下：
① S7-1515R
② IM155-6 PN/2 HF
③ SCALANCE XC206-2 (SC)
④ SCALANCE XC208
⑤ WinCC V7.5 SP1
⑥ SIMATIC IPC547J
⑦ CU240E-2 PN
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02 PROFINET 系统冗余 S1/S2设备在S7-1500R/H系统中的表现
对于S7-1500R/H冗余系统，是双CPU的硬件热备系统。两个CPU会并行处理相同的项目数据和相同的用户程序，CPU通过两条冗余连接进行同步。如果一个CPU出现故障，另一个CPU会接替它对过程进行控制。在S7-1500R/H冗余系统中，引入了系统冗余等级的概念，系统冗余S1、S2。
绝大多支持 PROFINET IO的设备都支持系统冗余S1，S1设备的PROFINET通信连接（AR）资源只有一个，尽管在TIA Portal V16及后续版本中，S1设备可以多重分配给两个R/H的CPU控制器，但运行时只能连接一个PN控制器，如果发生CPU主备切换，将先与主CPU断开，然后与备用CPU建立连接。表现为，通信中断若干秒，之后再建立通信。
而使用S2系统冗余的IO设备可在CPU出现主备切换时与S7-1500R/H冗余系统进行不间断的过程数据交换，IO控制在切换过程中无扰动。
为了实现在主CPU发生故障时（主-备切换）不造成通信中断，S7-1500R/H系统中PROFINET IO设备必须支持S2系统冗余。
03 SCALANCE XC200交换机组态设置
在S7-1500R系统中，需要通过MRP（介质冗余）环网来实现CPU的同步，如果环网上需要交换机，需要交换机支持系统冗余S2、MRP（介质冗余）、H-Sync，当前西门子可以使用的的交换机有以下类型：
● SCALANCE XC-200， 固件版本≥ V4.0
● SCALANCE XP-200， 固件版本≥ V4.0
● SCALANCE XF-200BA， 固件版本≥ V4.0
在此次项目中，XC206放在两个CPU与S2 IO设备的MRP环网中， XC206需要在介质冗余角色的选项里设置为客户端，同时需要根据实际的网口使用情况指定环网端口5和6功能。
在这里XC206和ET200SP一样，组态为冗余CPU的IO设备，也是多重分配。
04 S7-1515R同步故障、分析及解决方法
接下来我们来看一下调试过程中遇到的问题以及解决的方法。
现场情况概述：3套S7-1515R，除了CPU仅能单机运行，其他3个XC206，3套XC208及所有IO设备站点可用，无报错信息及PROFINET环网闭合正常状态。
故障现象1
单套S7-1515R系统中，主CPU在RUN状态，备用CPU启动时，系统将切换到SYNCUP操作模式。正常的过程是：
①复制 SIMATIC 存储卡
②重新启动备用 CPU
③完成任务
④复制工作存储器
⑤弥补备用 CPU 滞后
但是在现场的S7-1515R出现了SYNCUP 中止，在SYNCUP步骤进行到第⑤步时，备份CPU进入停机状态，无法完成同步工作，如图片3。
图3
故障1分析
在SYNCUP阶段⑤，备用CPU要追上主CPU的进度。
追赶过程中，备用CPU不仅要执行用户程序，而且开始与IO设备建立连接，并且备用CPU将在每个循环控制点向主CPU发送有关程序进度的状态消息，所以此时备用CPU负荷非常大。
而图片3中的红色故障部分，显示的就是备用CPU的滞后时长故障，备用 CPU无法跟上主CPU上的程序执行进度；简而言之，备用CPU追不上主CPU，从而导致了SYNCUP失败。
故障1解决方法
放慢用户程序的循环周期时间，让备用CPU在SYNCUP阶段能够追上主CPU进度。将系统zui小循环时间适当加大即可。由于考虑到系统后续的程序量，将zui小循环时间设置为30ms后，解决该问题。