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資訊頻道1 方案背景與目標
使用冗余自動化系統是為了實現更高的可用性，降低生產故障機率。例如，在流程行業、能源、供水系統、環境監控系統等領域，能夠有效避免控制器故障引起重大經濟損失或者事故；在行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領域，能夠避免因工廠故障造成數據丟失而導致的高昂重啟成本；在污水處理廠、隧道、船閘、等領域，即使沒有監督和維修人員也能保障正常運行。
2 方案詳細介紹
西門子S7-1500R/H系統基于CPU1513R、CPU1515R和CPU1517H三種控制器提供小型應用到大型應用的覆蓋。CPU1513R和CPU1515R適合中小型項目應用。如果一個CPU失效，備用CPU將自動接管程序控制工作，程序可以快速恢復運行，以防止數據丟失。具有相似的功能特性的CPU1517H性能更強，適合大型項目應用。該系列CPU帶有專門的光纖同步模塊，可以實現快速、平滑的切換。
S7-1500R冗余系統的典型結構
S7-1500R冗余系統包含以下組件：
● 兩個S7-1500R CPU①
● 采用介質冗余協議PROFINET環網②
● I/O設備③
● 交換機④（如果需要）
S7-1500R冗余系統中兩個CPU通過PROFINET電纜互連實現同步，一個CPU發生故障，另外一個CPU自動切換，整個過程是無擾動的。PROFINET環網中的設備支持介質冗余 (MRP)， 即使發生環網中斷，所有節點仍繼續相互通信。支持PROFINET冗余功能的現場設備（例如ET 200SP/MP）通過PROFINET連接到冗余CPU，從而構成PROFINET冗余通訊，即使發生網絡中斷，現場設備也能繼續工作。
S7-1500H冗余系統的典型結構
S7-1500H冗余系統中包含下列組件：
● 兩個CPU S7-1500H①
● 采用介質冗余協議PROFINET環網②
● 兩個冗余連接③
● I/O設備④
● 交換機⑤（如果需要）
S7-1500H中的PROFINET環網與冗余連接是分開的。兩個冗余連接使用光纖電纜③經由同步模塊將CPU直接連接在一起。
在冗余系統中，兩個CPU中的一個將作為主CPU角色。另一個CPU將作為跟隨CPU（備用 CPU）。在操作過程中，各CPU的角色可變更。
由于主CPU與備用CPU間進行同步，因此可確保主CPU發生故障時可在CPU間快速切換。如果主CPU發生故障，則備用CPU將作為新的主CPU繼續進行過程控制。
3 代表性及推廣價值：
在冗余操作的系統中，個別自動化組件的故障不得妨礙工廠運營。S7-1500R/H冗余系統用于以下領域，如：
高速公路隧道/城市綜合管廊
機場（例如行李傳送帶）
地鐵BAS系統
自來水/廢水處理廠
數據中心/空調環境控制系統
基于CPU1513R、CPU1515R和CPU1517H CPU和ET 200SP/MP IO構建的冗余解決方案可以滿足多種應用場合，提供了具有高性價比的冗余系統解決方案。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號