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资讯频道1 方案背景与目标
使用冗余自动化系统是为了实现更高的可用性，降低生产故障机率。例如，在流程行业、能源、供水系统、环境监控系统等领域，能够有效避免控制器故障引起重大经济损失或者事故；在行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域，能够避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本；在污水处理厂、隧道、船闸、等领域，即使没有监督和维修人员也能保障正常运行。
2 方案详细介绍
西门子S7-1500R/H系统基于CPU1513R、CPU1515R和CPU1517H三种控制器提供小型应用到大型应用的覆盖。CPU1513R和CPU1515R适合中小型项目应用。如果一个CPU失效，备用CPU将自动接管程序控制工作，程序可以快速恢复运行，以防止数据丢失。具有相似的功能特性的CPU1517H性能更强，适合大型项目应用。该系列CPU带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换。
S7-1500R冗余系统的典型结构
S7-1500R冗余系统包含以下组件：
● 两个S7-1500R CPU①
● 采用介质冗余协议PROFINET环网②
● I/O设备③
● 交换机④（如果需要）
S7-1500R冗余系统中两个CPU通过PROFINET电缆互连实现同步，一个CPU发生故障，另外一个CPU自动切换，整个过程是无扰动的。PROFINET环网中的设备支持介质冗余 (MRP)， 即使发生环网中断，所有节点仍继续相互通信。支持PROFINET冗余功能的现场设备（例如ET 200SP/MP）通过PROFINET连接到冗余CPU，从而构成PROFINET冗余通讯，即使发生网络中断，现场设备也能继续工作。
S7-1500H冗余系统的典型结构
S7-1500H冗余系统中包含下列组件：
● 两个CPU S7-1500H①
● 采用介质冗余协议PROFINET环网②
● 两个冗余连接③
● I/O设备④
● 交换机⑤（如果需要）
S7-1500H中的PROFINET环网与冗余连接是分开的。两个冗余连接使用光纤电缆③经由同步模块将CPU直接连接在一起。
在冗余系统中，两个CPU中的一个将作为主CPU角色。另一个CPU将作为跟随CPU（备用 CPU）。在操作过程中，各CPU的角色可变更。
由于主CPU与备用CPU间进行同步，因此可确保主CPU发生故障时可在CPU间快速切换。如果主CPU发生故障，则备用CPU将作为新的主CPU继续进行过程控制。
3 代表性及推广价值：
在冗余操作的系统中，个别自动化组件的故障不得妨碍工厂运营。S7-1500R/H冗余系统用于以下领域，如：
高速公路隧道/城市综合管廊
机场（例如行李传送带）
地铁BAS系统
自来水/废水处理厂
数据中心/空调环境控制系统
基于CPU1513R、CPU1515R和CPU1517H CPU和ET 200SP/MP IO构建的冗余解决方案可以满足多种应用场合，提供了具有高性价比的冗余系统解决方案。
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