使用断点进行测试 使用断点进行测试时，将在 STARTUP（启动 OB）或 RUN-Solo 系统状态下运行断点间的一段程序。使用断 点进行测试具有以下优势： • 使用断点测试 SCL 和 STL 程序代码 • 逐步定位逻辑错误 • 在实际调试前，简单、快速分析复杂程序 • 记录单次执行循环中的当前值 • 在 SCL 或 STL 程序段的 LAD/FBD 块中，还可使用断 点进行程序验证。PID 控制器 PID 控制器作为标准内置于所有 R/H‑CPU 中。PID 控制 器可测量物理变量的实际值，例如温度或压力，并将实 际值与设定值进行比较。基于产生的误差信号，控制器 计算调节变量，该调节变量会使过程值尽可能快速而稳 定地达到设定值。 PID 控制器具有以下优势： • 通过集成的编辑器和块简化组态和编程 • 通过 PG 和 HMI 简化仿真、可视化、调试和操作 • 在操作期间自动计算控制参数和调节 • 无需额外的硬件和软件 • 《S7-1500R/H 系统手册》  • 《PID 控制功能手册》用户程序中的报警 报警可显示 S7-1500R/H 冗余系统中的过程执行事件， 可快速识别、准确定位和纠正错误。组态和操作原理 结构 S7-1500R 冗余系统包含以下组件： • 两个 CPU 1513R‑1 PN 型 CPU • 两个 SIMATIC 存储卡 • PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网） • IO 设备 • 负载电源（可选）CPU 可安装在一个公共安装导轨，也可分别安装在两个单独的安装导轨上。在 PROFINET 环网 中，使用 PROFINET 电缆连接两个 CPU 和 IO 设备。① 负载电流电源，可选 ② 第一个 CPU ③ 集成有 DIN 导轨规约的安装导轨 ④ 第二个 CPU ⑤ PROFINET 电缆（冗余连接，PROFINET 环网） S7‑1500R 的组态示例 说明 标准导轨适配器 使用标准导轨适配器将 CPU 安装在标准 35 mm 导轨上。 有关安装标准导轨适配器的信息，请参见《S7‑1500R/H 冗余系统》 系统手册。 工作原理 冗余系统内两个 CPU 中的一个将执行过程控制角色（主 CPU）。另一个 CPU 将作为跟随 CPU（备用 CPU）。在操作过程中，各 CPU 所分配的角色可能变更。由于主 CPU 与备用 CPU 间的所有相关数据均进行同步，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 将在中断处作为新的主 CPU 继续过程控制。 冗余连接是支持 MRP 功能的 PROFINET 环网。CPU 通过 PROFINET 环网进行同步。S7 1500R/H 冗余系统中的所有 CPU 均配有纯文本信息显 示屏。通过显示屏上，可显示诊断消息以及 CPU 的订货 号、固件版本和序列号等信息。 此外，在显示屏上还可查看和分配 CPU 的 IP 地址、 PROFINET 设备名称和冗余 ID。系统 IP 地址不在显示屏中 显示，可通过 STEP 7 进行查看。 除了上述功能之外，显示屏还支持其它诸多功能。有关显 示屏的更多功能，请参见《SIMATIC S7 1500 显示屏仿真 器》。PROFINET IO 接口（X1 P1R 和 X1 P2R） 该 CPU 的 X1 接口配有两个端口（X1 P1R 和 X1 P2R）。 • PROFINET IO 接口 X1（默认设置 P1R）用于连接两个 CPU 和 IO 设备，组态 PROFINET 环网。 • PROFINET IO 接口 X1（默认设置 P2R）用于在 PROFINET 环网中的两个 R‑CPU 之间建立连接。 在 PROFINET 环网中，将通过以下连接方式在 CPU 间 传送同步帧： – 直接连接 (X1 P2R) – 通过 IO 设备进行间接连接 (X1 P1R) • 该接口支持 PROFINET IO RT（实时）和 PROFINET 基 本功能。 PROFINET 的基本功能包括： – HMI 通信 – 与组态系统通信 – 与上位网络（骨干网、路由器、Internet）进行通 信 – 与其它机器或自动化单元通信CPU 作为 IO 控制器时的操 作 IO 控制器： 作为 IO 控制器时，CPU 将寻址以下组态的 IO 设备： • PROFINET 环网内的 IO 设备（使用系统冗余 S2） • 使用交换机与 PROFINET 环网分离的 IO 设备（使用系 统冗余 S2） • 标准 IO 设备（交换 S1 设备） 标准 IO 设备通常不支持 H-Sync 转发。 为避免 PROFINET 环网中断时循环时间增加，请将标 准 IO 设备集成在交换机后，而不是 PROFINET 环网 中。PROFINET 的基本功能 CPU 1513R‑1 PN 配有一个双端口（X1 P1R 和 X1 P2R）的 PROFINET IO 接口。 要通过工业以太网将 HMI 设备或 PG/PC 连接到 CPU 中，则可通过 PROFINET X1 接口构建 PROFINET 环网。此时，需要在 PROFINET 环网中安装一台交换机，并通过交换机进行工业以 太网连接。 H-Sync 转发 使用 H-Sync 转发功能时，支持采用 MRP 的 PROFINET 设备仅在 PROFINET 环网中转发 S7-1500R 冗余系统的同步数据（同步帧）。 此外，通过 H-Sync 转发功能，甚至可在对 PROFINET 环网进行重新组态过程中转发同步数 据。如果 PROFINET 环网中断，H-Sync 转发功能可避免循环时间增加。 说明 H-Sync 转发支持 技术规范通常表明 PROFINET 设备是否支持 H‑Sync 转发功能。 GSD 文件还将指示设备是否支持 H‑Sync 转发功能。如果“ApplicationClass”属性包 含“HighAvailability”令牌，则设备支持 H‑Sync 转发功能。CPU 冗余 PROFINET 环网内，两个相同的 CPU 通过冗余连接进行数 据同步。如果一个 CPU 发生故障，则另一个 CPU 将继续 过程控制。 《S7‑1500R/H 冗余系统》 系统 手册 集成系统诊断 系统将自动生成系统诊断消息，并通过 PG/PC、HMI 设备 或集成的显示屏进行输出。即使 CPU 处于操作状态 STOP 时，也会报告系统诊断信息。集成跟踪功能 跟踪功能适用于排除用户程序中的错误和/或优化。 使用跟踪和逻辑分析器功能，可记录设备变量并对记录进 行评估。如，CPU 中驱动参数变量、系统变量和用户变 量。 跟踪和逻辑分析器功能尤其适用于高动态过程的操作监 视。 注：请注意，S7-1500R/H 冗余系统虽然可记录测量结 果，但无法将测量结果保存到 SIMATIC 存储卡中。系统冗余 S2 具有 S2 系统冗余的 IO 设备可以在主 CPU 与备用 CPU 切 换期间实现系统的不间断运行。 如果 CPU 的角色发生变更，则新的主 CPU 将接管 PROFINET IO 通信。交换 S1 设备 通过 CPU 的交换 S1 设备功能，可以在 S7‑1500R/H 冗余 系统上操作标准 IO 设备。 《S7‑1500R/H 冗余系统》 系统 手册 RT（实时） 与标准帧不同，RT 优先处理 PROFINET IO 帧。这样，可 确保自动化技术中所要求的确定性。在此过程中，数据将 通过已优先的以太网帧进行传输。 MRP（介质冗余协议） 介质冗余协议可用于冗余网络的组态。冗余传输链路（环 形拓扑结构）可确保一条传输链路发生故障时另一条通信 路径可用。 在 PROFINET 环网中，进行相应的项目组态后，R-CPU 将 作为 MRP 管理员角色，而环网中其它所有设备将作为 MRP 客户端角色。 MRP 互连 MRP 互连过程是对 MRP 的增强，可在 PROFINET 网络中 实现两个或更多环网与 MRP 的冗余耦合。MRP 互连（与 MRP 一样）在标准 IEC 62439-2（第 3 版）中规定。 PROFIenergy PROFIenergy 是一种基于 PROFINET 的数据接口，用于统 一关闭耗电设备，并在暂停期间进行充分协调，而不考虑 制造商或设备的类型。由于在该过程中，只需提供真正所 需的电力即可。因此，该过程可节约大量电能。而且 PROFINET 设备自身功率较小，因而可具有较大的节能潜 力。集成闭环控制功能 • PID Compact（PID 连续控制器） • PID 3Step（步进控制器，用于集成执行器） • PID Temp（温度控制器，通过两个单独的执行器进行 加热和冷却） 功能手册《PID 控制 》 控制、测量和位置检测 • TO_BasicPos（控制 SINAMICS 驱动器） • SSI_Absolute_Encoder（控制 TM PosInput 工艺模块 的位置检测和测量功能）完整性保护 CPU 标配完整性保护功能。这可帮助检测在 SIMATIC 存储 卡上或在 TIA Portal 和 CPU 之间进行数据传输期间可能对 工程组态数据进行的篡改，以及检查从 SIMATIC HMI 系统 到 CPU 之间的通信中可能存在的工程组态数据篡改。如 果完整性保护检测出工程组态数据篡改，用户将收到相应 的消息。 密码提供程序 除了手动输入密码，也可在 STEP 7 中关联一个密码提供 程序。密码提供程序具有以下优势： • 密码处理更为方便快捷。STEP 7 可自动导入各块的密 码，从而节省大量时间。 • 即使用户也不知道实际的密码，因此可从而实现zuijia 块保护。显示屏的温度范围 为了增加显示屏的使用寿命，在低于所允许的设备操作温度时显示屏将自动关闭。冷却后，显 示屏将自动开启。显示屏关闭后，LED 指示灯将继续指示 CPU 的状态。 有关显示屏自动开启和关闭时温度限值的更多信息，请参见“技术规范 (页 32)”。 卸下和安装前面板 在运行过程中，可卸下和安装带显示屏的前面板。 警告 可能造成人员伤害和财产损失 在危险区域 2 区中，如果在操作过程中拆除或安装 S7‑1500R/H 冗余系统的前面板，则可能 会造成人员伤害或财产损失。 在卸下或安装前面板之前，请务必将危险区域 2 中的 S7‑1500R/H 冗余系统断电。 锁住前面板 锁住前面板，可有效保护 SIMATIC 存储卡和 CPU 的模式开关，防止未经授权的访问。 可以在前面板上粘贴一个密封条，或者锁上一个直径为 3 mm 的挂锁。