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所谓的i/o冗余是指传感器/执行器的信号要连接到位于不同i/o站上的两个模块上。其中，传感器/执行器可以是一个——信号分成两路；也可以是两个——各自提供一路信号。也就是说，信号是冗余的，io模块也是冗余的。

s7-1500r/h系统已经在控制器层，网络层都实现了冗余，可以满足大多数应用的需求。但仍然有一些领域，需要在现场层或者模块层提高可用性，本文将介绍基于tia博途的库功能实现i/o冗余。

*特别提示：

本文所介绍的i/o冗余解决方案，具有经济性和便利性的优点，基于tia博途的库以及常规的i/o模块即可实现。

以et200sp为例，具体信号连接形式如下：

基本原理及软件实现

利用et200sp/mp i/o模块具有的值状态功能，即信号质量标识，来检测信号的质量。

标准型（st）以上的模块都具有该功能，在博途软件中勾选启用，一个通道的信号质量用一个位表示。这样就可以判断每对冗余i/o通道的状态。

lredio库中的red_io块对冗余i/o的两个通道值状态进行评估：

如果冗余的两个通道信号质量都正常，则按双通道操作

如果只有一个通道信号质量ok，则切到单通道工作

如果双通道信号都不正常，则按预定义的状态操作（保持上次的值状态/替换值/钝化）

四种redio的块如下，分别对应di，do，ai，ao：（具体管脚参数，请参考附件中的手册）

可能大家会对实际冗余的i/o硬件如何工作感到疑惑，冗余的通道如何协调工作？

对于开关量来说

不管是di还是do，双通道同时工作还是比较容易理解。正常工作的两个输入通道得到的数据是没有差异的，都是‘0’或者‘1’，程序处理起来很容易；对于输出来说‘0’代表输出没有电压（实际当中有弱电流输出，用于检测线路），输出为‘1’，则是并联的两路24v信号，额定电流是0.5a*2=1a，一般对负载来说也没问题。

对于模拟量来说则有些不同

尤其是两个ai的传感器的测量值会存在一些偏差，那如何取值呢？在redai的块中，可以配置为采用平均值、较小值或较大值3种不同的选择；对于ao来说，以4-20ma信号为例，两路冗余的输出通道平均分配输出，相当于各自输出2~10ma的电流。

以上就是对i/o冗余原理上的一个简单介绍，这套解决方案不仅适用于s7-1500r/h系统，也可用于标准的s7-1500cpu；采用的i/o模块可以是et 200sp或者et200mp，根据实际需要可以选择标准型(st)或者高性能型(hf)。

在2023年工博会上展出的s7-1500hr1 demo中，也有i/o冗余功能的展示：