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西门子 - S7-1500 R/H，用于冗余和高可用性

通过冗余自动化解决方案避免工厂停机

Z大的工厂可用性至关重要 - 但您如何实现这一目标？冗余和高可用性的 SIMATIC S7-1500 R/H CPU 就是答案。与主 CPU 同步的备份 CPU 可确保在切换过程中不会丢失任何数据。Z重要的是，同步和项目一致性是一种系统功能。这意味着您不需要具备特殊知识即可使用 SIMATIC S7-1500 R/H CPU：工程设计像往常一样在 TIA 博途中进行。

冗余解决方案如何提高工厂可用性

冗余对于工厂可用性非常重要。但是，究竟为什么，它涉及什么？了解冗余系统如何解决工厂运营和维护中的多个潜在问题。

冗余系统可降低成本并提高生产率

机器和设备停机几乎总是意味着生产中断。在Z坏的情况下，计划外的工厂停运可能会损坏产品或机器，从而产生更多成本。在许多情况下，冗余系统可以防止中断，它们比基于应用程序的解决方案更容易维护，并且它们还可能满足法律要求。但是，如果发生 CPU 中断，生产可以继续进行，因为备份 CPU 可以无缝接管。由于服务技术人员并不总是在现场，因此您有更多时间安排服务工作。

安全性、安全性、可用性 – 关键要素

除了可用性之外，安全性和安全性是工厂运营中的另外两个关键因素，尽管它们在重点和效果方面存在很大差异。如果发生故障，安全可以保护人员和机器，并使有问题的工厂单元处于安全状态：换句话说，在大多数情况下，它会使它们停止。安全性可防止来自外部的攻击，如网络攻击或破坏，因此有助于保持可用性。冗余解决方案可实现所谓的“热备用”，以确保工厂在发生中断或其他不可预见的事件时可以继续运行。这涉及通过普罗菲内特将冗余 CPU 对链接在一起。高可用性 CPU 对使用同步模块和光纤电缆进行连接，从而将 H-CPU 的切换时间缩短约 6 到 50 毫秒。IO 外围设备通过 PROFINET 环和媒体冗余协议 （MRP） 作为交换的 S1 或 S2 设备连接到主 CPU 和备份 CPU。

通过自动同步的 CPU 实现轻松操作：冗余 CPU 对会自动同步，以确保具有Z新数据的Z新程序始终在主 CPU 和备份 CPU 中可用。如果一个 CPU 发生故障，另一个 CPU 将接管（称为“热备用”）。

无需额外的工程时间和精力：就像其他 SIMATIC 控制器一样，工程设计和可视化在 TIA 博途中进行，包括使用 PLCSIM GJ版对 CPU 进行仿真。

无需特殊ZY知识：冗余 CPU 的编程（无论是否具有安全相关功能）与其他 SIMATIC 控制器的编程相同：冗余是 SIMATIC S7-1500 R/H 的系统功能。

安装备件时不会停机：当冗余 CPU 被替换时，工厂将继续运行，因为备份 CPU 已经非反应性地接管了主 CPU。

冗余 CPU 一览

在技术规格中了解冗余的 SIMATIC S7-1500 R CPU 与高可用性的 SIMATIC S7-1500 H CPU 之间的异同。

冗余处理器

硅晶 S7-1500 R

高可用性处理器

SIMATIC S7-1500 H

中央处理器类型

同步/距离

热备

物联网系统

连接类型

潜在应用

了解冗余系统的众多应用

许多应用程序需要Z大的可用性。为不同的应用领域推荐使用哪些结构？我们将向您展示一些从实践中得出的典型例子。

热备用：确保 CPU 出现故障时不发生任何操作

冗余 CPU 通过 PROFINET 同步，适用于时间紧迫性较低的应用，在这些应用中，CPU 可用性与空间接近性相结合非常重要。高可用性 CPU 支持的应用程序，除了可用性之外，较短的切换时间和更远的距离也很重要。这就是专用同步模块和光纤电缆的用武之地。主 CPU 的编程方式与标准 CPU 类似：系统自动为备用 CPU 提供相同的程序，并同步监控运行中的主 CPU。

避免经济损失：机场行李处理系统的中断通常很烦人，但如果导致航班时刻表延误，也会付出高昂的代价。在仓库和其他物流领域，中断会导致供应链崩溃，这将很快导致重大的财务损失，因为序列中的下一个流程也将停止。随之而来的成本通常会超过投资冗余系统的成本的很多倍。这就是建议采用分散式 IO 系统结构的地方，除了 SIMATIC S7-1500 R/H CPU 外，还带有有源背板总线，以实现Z大可用性。

必须始终确保可靠运行：出于安全原因，隧道中的系统（如交通控制、通风、排烟和照明）必须始终具有故障安全。高可用性 SIMATIC S7-1500 H CPU 可在Z远约 6.2 英里的范围内同步。这在隧道中是一个巨大的优势，隧道的长度通常可以达到几公里，并且还使得构建冗余系统变得更加容易。如果安全要求增加（例如出于法律原因），可以通过添加新的故障安全软件块来扩展CPU，以提供Z佳的投资保护。

当必须持续使用空调时：在许多地区，即使在正常工作时间之外，也必须有空调的氛围。因此，必须可靠地防止影响通风或空气处理设备（包括加湿和加热）的停机。但是，如果发生故障，尽快纠正它至关重要。在这里，使用 SIMATIC S7-1500 R CPU 的冗余解决方案是切实可行的。

分散式设备的分散式结构：用于水处理的泵通常与IO一起分布在多个沉淀池中。由于处理过程相对较慢，因此 CPU 的高可用性并不重要。IO系统的分散式结构可确保影响单个站点的短期中断将保持非关键状态，并且系统可以继续运行。如果 CPU 端还需要更GJ别的可用性，SIMATIC S7-1500 R CPU 将完成这项工作 – 根据数量框架，还使用 SIMATIC S7-1500 H CPU。

中央处理器结构：Z小的空间要求和高成本压力是机械工程中的重要因素。机器通常在班次结束时关闭，并且不会在无人监督的情况下运行。这就是为什么这些情况通常涉及只有一个CPU的中央结构。如果单个传感器或 IO 通道发生故障，由于它们故意冗余配置，很容易绕过它们。

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