尽可能地降低工厂出现故障或意外停机的可能性，以提高工厂效率，已经成为生产企业的主要诉求。为此，西门子开发出全新 SIMATICS7-1500R/H 系列冗余控制系统。基于标准型SIMATIC S7-1500CPU， SIMATIC S7-1500R/H采用透明化编程方式，使用 TIA PortalSTEP7编程语言进行编程，把程序从标准系统迁移到冗余系统，无需额外工作。SIMATICS7-1500R/H凭借其高可用性，能够有效防止数据丢失以及避免停机。此外，该系列控制系统采用 PROFINET系统冗余的方式，可以充分利用 PROFINET 的高效、灵活、高性能的特点。
SIMATIC S7-1500R/H能够Zui大限度地降低生产故障机率。例如，在生产、能源、供水系统、环境监控系统、机场助航照明、编组站系统等领域，能够有效避免控制器故障引起的停机；在行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域，能够避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本；在污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域，即使没有监督和维修人员也能保障正常
运行。
1 S7-1500R 冗余系统组态
1.1 软件及硬件要求
SIMATIC S7-1500 R/H 冗余 PLC 的冗余功能集成在冗余 PLC 操作系统中，不需要安装额外的冗余包。软件要求为 STEP7 Professional V15.1。
S7-1500R 有两个 CPU 型号， CPU1513R-1PN 和 CPU1515R-2PN。S7-1500R 冗余 PLC通过电气接口 PROFINETX1 接口实现同步的，不需要额外的同步模块。
在 S7-1500 冗余 PLC中，不支持本地机架模块的扩展组态，包括电源模块、通信模块、 IO块、工艺模块。对于电源模块因为本地机架没有扩展模块，不需要 PS电源扩展背板电源，可以安装 PM 电源为 PLC 供电，但不能在博途项目中组态。
S7-1500 冗余 PLC 可通过PROFINET 扩展支持 PROFINET 系统冗余(SR) NAP S2 冗余协议的 IO 设备， NAP S2原理如下图所示：
一个支持 NAP S2 冗余协议的PROFINET IO 设备可以同时与两个 PROFINET IO 控制器建立通信关系(AR),区分主 AP 和备 AR，同时只有主AR 与 IO 设备进行正常的 IO 数据交换，当主R 因故障断开后备 AR 切换为主 AR 开始与 IO设备进行正常的数据交换。
目前西门子支持 NAP S2 的分布式IO 设备如下所示：
ET 200SP IM 155-6 PN HF (6ES7155-6AU00-0CN0), 固件版本≥ V4.2
ET 200SP IM 155-6 PN/2 HF (6ES7155-6AU01-0CN0), 固件版本≥ V4.2
ET 200SP IM 155-6 PN/3 HF (6ES7155-6AU30-0CN0), 固件版本≥ V4.2
ET 200MP IM 155-5 PN HF (6ES7155-5AA00-0AC0), 固件版本≥ V4.2
如果要与其它 PROFINET IO 控制器实现 PROFINET 通信，可通过下面支持 NAP S2 的N\PN Coupler实现 IO 控制器-IO 控制器之间的通信：
PN/PN Coupler (6ES7158-3AD10-0XA0), 固件版本≥ V4.2
1.2 网络结构
在 S7-1500R 冗余系统中，冗余PLC 必须安装在 MRP 冗余环网中，这是实现冗余 PLC 主备之间实现组态和程序同步的必要条件。以 CPU1515R为例网络结构示意如下图所示：
