南通西门子S7-300模块代理商实用的分布式结构，超强的稳定性以及极高的性价比使其在工业控制领域中被广泛使用，堪称是一款划时代的中型 PLC。S7-300 系列的巨大成功帮助西门子进一步巩固了其全球自动化领域者的地位。
2022年10月，西门子发布了 S7-300 退市计划预通知，这也意味着这款经典 PLC 即将完成其使命退出历史舞台，把接力棒交给 S7-1500 家族。
看到西门子PLC模块 S7-300 将要退市的通知，让我想起二十年前使用 CPU315-2DP+ET200S 分布式 IO 做毕业设计时的那些时光。当时作为工控小白的我看到 S7-300 和 ET200S 这种模块化设计的产品后，感觉就是“啊，工业用的东西也不都是傻大黑粗啊”！我的自动化工程师的工作生涯就这样从 S7-300 开始了。此后 S7-300，还有其他 SIMATIC S7 系列的 PLC 就一直存在于我的工作中。
在西门子PLC模块 S7-300 退市计划预通知里提到了，后续会有 S7-1500 系统提供功能替代。那么有些工控小伙伴就会问了，原来在 S7-300 系统上使用的经济型冗余方案—— SIMATIC S7 软冗余在新的 S7-1500 系统上是否有后来者呢？答案是：肯定有的，在 S7-1500 系统里有专门的冗余解决方案 S7-1500R/H 冗余系统！
二、西门子PLC模块 S7-1500R/H 冗余系统介绍
在西门子PLC模块 S7-1500R/H 冗余系统中，CPU 是重复的，也就是冗余的。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。
备用 CPU 将自动接管程序控制工作，可以防止数据丢失，并且程序可以快速恢复运行。CPU1517H 具有相似的功能特性，但性能更强，适合处理大型任务。CPU1517H 带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换。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。
西门子PLC模块 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。
西门子PLC模块 S7-1500R/H 使用的 IO 系统是 PROFINET IO 南通西门子S7-300模块代理商设备，如 ET200SP 和 ET200MP 分布式 IO 站，推荐使用支持 PROFINET 系统冗余 S2 的设备。
更多关于 S7-1500R/H 冗余系统的信息，请参考 S7-1500R/H 冗余系统的手册，下载链接：https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109754833
S7-1500 R/H 冗余控制器进一步扩展了 S7-1500 产品家族，S7-1500 R/H 冗余控制系统可以有效避免控制器故障引起的停机和数据丢失的风险，确保设备的高可用性，进而提高工厂效率。使用 S7-1500R/H 冗余系统可以功能替代原有的 S7-300/400 软冗余，而且性能还有很大提升和扩展！
备用 CPU 处于热备用状态。也就是说，当主 CPU 正在处理冗余部分程序时，备用 CPU 是跳过这些程序的。主 CPU 将所需的信息传递到备用 CPU 中，备用 CPU 根据这些信息同步自己的数据，在发生故障时继续执行冗余用户程序。即备用 CPU 只执行本地的非冗余用户程序，而不会执行可用的冗余用户程序，只有当主 CPU 发生故障之后，备用 CPU 才会继续执行用户程序。因此，在软冗余系统中，主备系统之间的切换时间较长。
西门子PLC模块 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。
3、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（见图2），所以一旦这条同步链路发生中断，会造成两个 CPU 无法同步。
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胡建钧
西门子（中国）有限公司副总裁
兼首席网络与信息安全官
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