S7-300/400软冗余与S7-1500R/H冗余系统比较
【导读】s7-300/400 是大家十分熟悉的西门子plc系统,它们的软冗余系统,在使用配置时不是很方便,而且繁琐,而 s7-1500r/h 硬冗余系统,使用起来十分方便安全。下面我们将两者做一个对比。
1、s7-1500r/h 冗余系统介绍
在 s7-1500r/h 冗余系统中，cpu 是双cpu。两个cpu会并行处理相同的项目数据和相同的用户程序，如果一个 cpu 出现故障，另一个 cpu 会接替它对过程进行控制。
s7-1500r/h 冗余系统提供了两种类型的 cpu，是s7-1500r cpu 和 s7-1500h cpu。
⑴、cpu1513r 和 cpu1515r 适合中小型项目应用
⑵、s7-1517h 具有相似的功能特性，但性能更强，适合处理大型任务
⑶、cpu1517h 带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换
⑷、cpu1518hf 具有更大的内存，更快的速度和更多的通讯接口，并可以应用于对功能安全有要求的领域，功能安全等级可达 sil 3
s7-1500r cpu 之间是通过集成的 profinet x1 接口进行同步的，两个 cpu 的 profinet 接口连接在 mrp 环网上。
s7-1500h cpu 有专门的两个同步模块和两根同步光纤，因此与 s7-1500r 相比性能得到显著提升，切换时间更短。除了同步的链路不同外，这两种 cpu 在同步的机制和原理上完全相同，没有区别。
s7-1500r/h 使用的 io 系统是 profinet io 设备，如 et200sp 和 et200mp 分布式 io 站，推荐使用支持 profinet 系统冗余 s2 的设备。s7-1500r/h 冗余系统替代原有的 s7-300/400冗余系统，而且性能还有很大提升和扩展！
2、s7-300/400 软冗余与 s7-1500r/h 冗余系统的主要区别
⑴、冗余机制不同
s7-300/400 软冗余是通过软件冗余包实现的冗余是软件冗余（software redundancy），是采用编程的方式来实现 plc 同步和故障切换的。
s7-1500r/h 冗余是硬冗余（hardware redundancy）即采用特殊的硬件模块在 plc 中固化的操作系统来实现 plc 同步和故障切换的。
⑵、待机方式不同
s7-300/400 软冗余是暖待机（warm standby），当主 cpu 工作时，备用 cpu 处于热备用状态。因此，主备系统之间的切换时间较长。时间是秒级。
s7-1500r/h 冗余是热待机（hot standby），主 cpu 和备用 cpu 都处于 run 模式，两个 cpu 实时同步数据和事件，同步处理用户程序，紧密协调。主站发生故障后，备用 cpu 可以立即切换保持系统正常运行，时间为毫秒级。
⑶、同步链路冗余
软冗余 cpu 间的链路可以有三种选择：cpu集成 mpi 接口、profibus-dp通信模块和以太网通信模块。因为两个 cpu 之间只有一条数据链路，所以一旦这条同步链路发生中断，会造成两个 cpu 无法同步。
在 s7-1500r/h 冗余系统中，两个 s7-1500r cpu 之间同步数据使用的是 profinet 环网，即使 cpu 之间的连接网线断开，但由于是环网形式，同步数据还是可以从另外一侧的网络进行。而 s7-1500h cpu 是有两根光纤专门用于同步，本身就是冗余设计，即使一根断开也不影响两个 h cpu 之间的同步。
⑷、使用的难易程度
s7-300/400 软冗余是通过软件冗余包来实现的两个 cpu 之间的冗余，因此在使用软冗余的项目时，首先要安装软冗余的程序包。工程师要编写正常的工艺程序，还要调用专门的冗余程序块，填写正确的参数来保证两个 cpu 能够进入冗余状态，就连基本的硬件组态过程都需要在两个 plc 的项目里各做一次。同时还要做好程序规划，考虑哪些数据需要同步以及如何同步等。在项目调试中，如果修改了冗余相关的参数，就需要对整个项目进行完全的下载。因此，使用软冗余的项目，工程师不仅要熟悉标准的 s7-300/400 系统的编程、调试和操作，还要深刻理解软冗余的运行机制和特征，才能更好地完成项目。
而对于 s7-1500r/h 冗余系统的使用就简单多了。首先冗余功能完全集成在 tia portal 中，从 15.1 版本开始就支持 s7-1500r/h cpu，不需要单独安装任何的软件包。对于用户程序的设计和编程，s7-1500r/h 冗余系统所采用的规则与 s7-1500 自动化系统相同。就用户程序执行而言，s7-1500r/h 冗余系统的特性与 s7-1500 自动化系统也完全相同。两个 cpu 的同步功能已集成到 cpu 的操作系统中，可在主 cpu 和备用 cpu 之间自动运行，工程师无需深入了解冗余专有知识。编程时不需要额外增加程序，只要基于标准模式进行常规处理就可以。在进行硬件配置、参数设置和程序编写时只需要当作一个单机 plc 使用即可。最后，我们将两者之间的区别简单做了张对比表：
冗余机制 软件冗余 硬件冗余
待机方式 暖待机 热待机
同步链路冗余 无 mrp环网或2根同步光纤
现场总线 profibus profinet
冗余i/o子站 et200m(im53-2) et200sp/mp
切换时间 秒 毫秒
故障安全 不支持 cpu1518hhf
对工程师的要求 高 无特殊要求
两种冗余机制对比表
吉时利静电计宽测量范围的说明
美图T9前置相机评分曝光为69分属于不入流的级别
天猫精灵智能音箱新升级，功能进行了优化
H掺杂Ga2O3的缺陷计算（准备计算PREPARE01）
ADI在线研讨会：低功耗供电型智能变送器设计挑战
S7-300/400软冗余与S7-1500R/H冗余系统比较
车联网市场规模将突破190亿元
DEKRA德凯助推鼎盛钢铁“碳中和钢”战略实施
Cadence扩展全新Virtuoso平台，提供优化系统设计并支持5nm及仿真驱动布线
新一轮动力电池技术竞赛开启 固态电池再现重量级玩家！
村田推出小型化和低功耗的超小32.768kHz MEMS谐振器
嵌入式视觉需求增 影像传感器设计考虑更复杂
边缘人工智能带来RISC-V繁荣
风机轴承座磨损快速维修方法，选对技术很重要
企业是怎样实现场景化的
计算航天器找到其他恒星系统需要多久的时间
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DMA带中断的内存到内存传输
Ameco为飞机客舱提供了一站式技术解决方案
1、s7-1500r/h 冗余系统介绍
在 s7-1500r/h 冗余系统中，cpu 是双cpu。两个cpu会并行处理相同的项目数据和相同的用户程序，如果一个 cpu 出现故障，另一个 cpu 会接替它对过程进行控制。
s7-1500r/h 冗余系统提供了两种类型的 cpu，是s7-1500r cpu 和 s7-1500h cpu。
⑴、cpu1513r 和 cpu1515r 适合中小型项目应用
⑵、s7-1517h 具有相似的功能特性，但性能更强，适合处理大型任务
⑶、cpu1517h 带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换
⑷、cpu1518hf 具有更大的内存，更快的速度和更多的通讯接口，并可以应用于对功能安全有要求的领域，功能安全等级可达 sil 3
s7-1500r cpu 之间是通过集成的 profinet x1 接口进行同步的，两个 cpu 的 profinet 接口连接在 mrp 环网上。
s7-1500h cpu 有专门的两个同步模块和两根同步光纤，因此与 s7-1500r 相比性能得到显著提升，切换时间更短。除了同步的链路不同外，这两种 cpu 在同步的机制和原理上完全相同，没有区别。
s7-1500r/h 使用的 io 系统是 profinet io 设备，如 et200sp 和 et200mp 分布式 io 站，推荐使用支持 profinet 系统冗余 s2 的设备。s7-1500r/h 冗余系统替代原有的 s7-300/400冗余系统，而且性能还有很大提升和扩展！
2、s7-300/400 软冗余与 s7-1500r/h 冗余系统的主要区别
⑴、冗余机制不同
s7-300/400 软冗余是通过软件冗余包实现的冗余是软件冗余（software redundancy），是采用编程的方式来实现 plc 同步和故障切换的。
s7-1500r/h 冗余是硬冗余（hardware redundancy）即采用特殊的硬件模块在 plc 中固化的操作系统来实现 plc 同步和故障切换的。
⑵、待机方式不同
s7-300/400 软冗余是暖待机（warm standby），当主 cpu 工作时，备用 cpu 处于热备用状态。因此，主备系统之间的切换时间较长。时间是秒级。
s7-1500r/h 冗余是热待机（hot standby），主 cpu 和备用 cpu 都处于 run 模式，两个 cpu 实时同步数据和事件，同步处理用户程序，紧密协调。主站发生故障后，备用 cpu 可以立即切换保持系统正常运行，时间为毫秒级。
⑶、同步链路冗余
软冗余 cpu 间的链路可以有三种选择：cpu集成 mpi 接口、profibus-dp通信模块和以太网通信模块。因为两个 cpu 之间只有一条数据链路，所以一旦这条同步链路发生中断，会造成两个 cpu 无法同步。
在 s7-1500r/h 冗余系统中，两个 s7-1500r cpu 之间同步数据使用的是 profinet 环网，即使 cpu 之间的连接网线断开，但由于是环网形式，同步数据还是可以从另外一侧的网络进行。而 s7-1500h cpu 是有两根光纤专门用于同步，本身就是冗余设计，即使一根断开也不影响两个 h cpu 之间的同步。
⑷、使用的难易程度
s7-300/400 软冗余是通过软件冗余包来实现的两个 cpu 之间的冗余，因此在使用软冗余的项目时，首先要安装软冗余的程序包。工程师要编写正常的工艺程序，还要调用专门的冗余程序块，填写正确的参数来保证两个 cpu 能够进入冗余状态，就连基本的硬件组态过程都需要在两个 plc 的项目里各做一次。同时还要做好程序规划，考虑哪些数据需要同步以及如何同步等。在项目调试中，如果修改了冗余相关的参数，就需要对整个项目进行完全的下载。因此，使用软冗余的项目，工程师不仅要熟悉标准的 s7-300/400 系统的编程、调试和操作，还要深刻理解软冗余的运行机制和特征，才能更好地完成项目。
而对于 s7-1500r/h 冗余系统的使用就简单多了。首先冗余功能完全集成在 tia portal 中，从 15.1 版本开始就支持 s7-1500r/h cpu，不需要单独安装任何的软件包。对于用户程序的设计和编程，s7-1500r/h 冗余系统所采用的规则与 s7-1500 自动化系统相同。就用户程序执行而言，s7-1500r/h 冗余系统的特性与 s7-1500 自动化系统也完全相同。两个 cpu 的同步功能已集成到 cpu 的操作系统中，可在主 cpu 和备用 cpu 之间自动运行，工程师无需深入了解冗余专有知识。编程时不需要额外增加程序，只要基于标准模式进行常规处理就可以。在进行硬件配置、参数设置和程序编写时只需要当作一个单机 plc 使用即可。最后，我们将两者之间的区别简单做了张对比表：
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切换时间 秒 毫秒
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对工程师的要求 高 无特殊要求
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