老邁克的工作記錄

1、硬件主要配置如下：

    冗余控制器：      6ES7 515-2RN03-0AB0

    主控IP站：          6ES7 155-6AU30-0CN0

    主控站交換機：   6GK5 208-0BA00-2AC2

    子站1控制器：     6ES7 510-1DJ01-0AB0（ET200S CPU 1510S）

    子站2控制器：     6ES7 510-1DJ01-0AB0（ET200S CPU 1510S）

    子站3控制器：     6ES7 510-1DJ01-0AB0（ET200S CPU 1510S）

    子站4控制器：     6ES7 510-1DJ01-0AB0（ET200S CPU 1510S）

    子站5控制器：     6ES7 510-1DJ01-0AB0（ET200S CPU 1510S）

    各子站交換機：    6GK5 208-0BA00-2AC2

     硬件配置因設計原因存在一些問題：

    （1）、交換機雖然支持S2，但不是光纖交換機，原業主處所布置網絡為使用磨砂交換機組成的冗余環網，最初想法借用磨砂環網組態西門子S2通信網絡，后以失敗告終，各交換機P1和P2同時接入環網后，會導致原環網癱瘓，只能通過新增光電轉換，借用光纖形成西門子自己的S2環網，最后再接入磨砂交換機環網中。

    （2）、各子站CPU 1510S不支持S2環網，沒辦法直接組成S2環網。

    以下為西門子S2環網的幾個典型組網方式：

    依據自2024年11月西門子官網資料：

    注意：組態S2環網時，環網中設備最好支持H-Sync功能，否則在②斷開以后會導致環網循環時間增加。在以上的典型組網架構中，②這一條鏈路中兩個 CPU 之間必須通過 PROFINET 電纜直接互連，不能有其他設備。下圖中，需要另外接入一個IO設備。

說明：

    如果直接連接 S7-1500R 冗余系統兩個 CPU 的 PROFINET 電纜不太可能發生故障，則可在S7?1500R 冗余系統的 PROFINET 環網中使用不具備 H?Sync 轉發功能的 PROFINET 設備。示例：S7-1500R/H 冗余系統的兩個 CPU 在控制柜中并排放置。在這種情況下，PROFINET電纜不太可能發生故障。

2、組態方式

    1. 在 STEP 7 中創建新項目。為項目命名。

    2. 從網絡視圖硬件目錄中的硬件配置中選擇 CPU 1515R-2 PN。
    3. 將 CPU 拖放到網絡視圖的任務窗口中。

    4、分配IP，STEP 7 會自動為 CPU 的每個 PROFINET 接口分配一個 IP 地址。用戶也可手動分配 IP 地址。對于各 CPU 的 PROFINET 接口 X1，IP 地址必須位于同一個子網中。IP 地址將顯示在 CPU 屬性中“IP 協議”(IP protocol) 部分的“PROFINET 接口 [X1]”(PROFINETinterface [X1]) 區域內。

    5、除了各 CPU 的設備 IP 地址之外，還可為 S7?1500R/H 冗余系統分配系統 IP 地址。通過系統 IP 地址，可與其它設備（如，HMI 設備、CPU、PG/PC）進行通信。這些設備通常基于系統 IP 地址與冗余系統的主 CPU 進行數據通信。這樣，可確保在冗余操作中原來的主 CPU發生故障后，通信伙伴可在 RUN-Solo 系統狀態下與新的主 CPU（之前的備用 CPU）進行數據通信。按以下步驟激活兩個 CPU 的 PROFINET 接口 X1 的系統 IP 地址：
 （1）. 在網絡視圖中，選擇一個 CPU。在巡視窗口中，選擇“屬性”(Properties) 選項卡。
 （2） 在區域導航中，選擇區域“PROFINET 接口 [X1]”(PROFINET interface [X1]) 和“切換通信的系統 IP 地址”(System IP address for switched communication) 部分。
 （3）. 請確保接口 X1 選中復選框“啟用切換通信的系統 IP 地址”(Enable the system IP address forswitched communication)。在“IP 地址”(IP address) 字段中，應用或分配系統 IP 地址。子網掩碼不能修改，且與設備 IP 地址的子網掩碼相對應。

 （4）. 為系統 IP 地址應用或分配虛擬 MAC 地址。虛擬 MAC 地址的長度為 6 個字節。字節分配采用十六進制。

 （5）.要將 IO 設備分配給冗余系統，應將每個 IO 設備連接到各 CPU。為此，請執行以下步驟： 在 IM 155?5 PN HF 的 PROFINET 接口與左側 CPU 的 PROFINET 接口 X1 之間拖放一條連線。 在 IM 155?5 PN HF 的 PROFINET 接口與右側 CPU 的 PROFINET 接口 X1 之間拖放一條連線。 以同樣的方法將第二個 IO 設備 (IM 155?6 PN HF) 分配給兩個 CPU。為第二個 IO 設備設置看門狗定時器。

（6）.定義冗余系統 CPU 和 IO 設備的 MRP 角色在 STEP 7 中創建了 S7-1500R/H 冗余系統后，STEP 7 將自動為兩個 CPU 的 PROFINET 接口 X1分配 MRP 角色。默認設置取決于拓撲： PROFINET 環網“管理器（自動）” 線型拓撲“非環網中的設備”必要時，需要更改 CPU 的 MRP 角色。為此，請執行以下步驟：1. 在 STEP 7 的網絡視圖中，選擇冗余系統內其中一個 CPU 的 PROFINET 接口 X1。2. 在巡視窗口中，瀏覽到“屬性 > 常規 > 高級選項 > 介質冗余”(Properties > General >Advanced options > Media redundancy)。

    (7).在巡視窗口中，STEP 7 將顯示該 CPU 的 PROFINET 接口 X1 所在 MRP 域的特性。 為 CPU 的 PROFINET 接口 X1 沿用或設置合適的介質冗余角色。 單擊“域設置”(Domain settings) 按鈕。 在“設備”(Devices) 表的“MRP 角色”(MRP role) 列中，按照拓撲為所有 IO 設備分配 MRP 角色：– PROFINET 環網“客戶端”中的所有設備– 線型拓撲“非環網中的設備”中的所有設備下例顯示了為 PROFINET 環網設置 MRP 角色。

3、原通信想法：

    原在當前硬件的情況下，使用交換機和主控CPU之間組成S2環網，將各個子站1510S CPU接入交換機，與主控CPU之間進行S7通信。S7-1500R/H 冗余系統在 S7 通信中只能作為服務器，不能主動建立S7連接也沒有用于S7通信的指令。因此，需要在標準 CPU 側建立一個未指定的單向S7連接，在伙伴地址處填寫S7-1500R/H 冗余系統 PROFINET 接口的系統 IP 地址。同時只能在標準 CPU 中使用指令“PUT”，將數據寫入S7-1500R/H 冗余系統的 CPU 中，使用指令“GET”從冗余 CPU 中讀取數據。PUT 和 GET 指令是單向指令，只需在標準CPU中有該指令即可。

    （1）在CPU1515R-2PN 屬性“防護與安全”中激活“允許來自遠程對象的PUT/GET通信訪問。

    （2）點擊“連接”，右側的下拉框中選擇“S7連接”。鼠標右鍵單擊 CPU1513-1PN，在彈出的對話框中選擇“添加新連接”。隨后點擊“添加”按鈕，添加一個新的S7連接 

    （3）在剛剛建立的 S7 連接屬性界面中的“常規”里填入連接伙伴的 IP 地址，注意此處一定要填寫前面 CPU1515R-2PN 設置的 系統 IP 地址。在“地址詳細信息”中，將伙伴下面的插槽號設置為“1。

    （4）新建發送數據塊，長度和結構與之前在 CPU1515R-2PN 中建立的接收數據塊一致，同樣要去掉“優化的塊訪問”。

 4、后更改方案，加入PNPN耦合器

    后新增硬件pnpn耦合器：6ES7 158-3AD10-0XA0，使用耦合器與各個子站之間進行數據交換，設置方式如下：

    (1).將耦合器拉入項目之中；

    (2).將PN/PN Coupler的兩個網口X1/X2分別接入PN/IE_1和PN/IE_2。

(3).分配控制器，鼠標右鍵點擊PN/PN Coupler左半部分，在彈出菜單中選擇“分配給新的DP主站/IO控制器”，接下來在彈出的IO控制器列表中，選擇兩個CPU1517H之后點擊“確定”按鈕，介質冗余中將角色設置為“客戶端”。

    （4）.重復以上步驟，完成右半部分的設置，將PN/PN Coupler的X2接口分配給兩個CPU1515R，設置PROFINET接口X2的IP地址、設備名稱和介質冗余角色。

     (5).網絡配置完成后，進入“模塊參數/轉換映射”創建傳輸區。兩個系統在一個項目中，在X1側創建傳輸區后，自動在X2側生成對應的地址區,設置看門狗時間大于111。

（6）.分配設備名稱，將計算機的網線插到PN/PN Coupler的PROFINET接口X1網絡的網口上，為PN/PN Coupler的X1部分分配設備名稱。鼠標右鍵點擊左半部分，彈出菜單選擇“分配設備名稱”，右側分配方式一致。

    （7）.最后分別下載程序即可。