WinCC与S7400H的容错S7通讯.docx

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WinCC与S7400H的容错S7通讯

WinCC与S7-400H的容错S7通讯

1.概述

WinCC和S7-400H容错自动化系统之间必需建立冗余连接，以确保当冗余CPU主、从切换时，WinCC系统能够自动将连接切换到最新的CPU主机。

WinCC系统通常通过工业以太网实现这种冗余连接，使用CP1613网卡可以实现，若使用标准网卡则只能和其中一个指定的CPU连接。

WinCC系统通过通道单元“NamedConnection”和容错自动化系统建立冗余连接。

WinCC的“NamedConnection”专用来对应由STEP7组态生成的符号连接，可以实现和H/F系统的冗余通讯。

实现冗余连接最基本的网络结构如下图：

▪硬件需求：

S7-400H容错自动化系统（带CP443-1网卡）

WinCC工作站（带CP1613或CP1623网卡）

Ø注意：

1）故障容错S7连接只适用于CP1613和CP1623，不支持标准网卡通讯。

2）故障容错S7连接只能通过ISO协议通讯。

▪软件需求：

STEP7

WinCC

SIMATICNET（含软件包S7-REDCONNECT）

▪授权需求：

IndustrialEthernetS7-1613

IndustrialEthernetS7REDCONNECT

有两种方法可以实现故障容错S7连接的组态：

在WinCC中手动创建连接和全集成自动化方法。

后者是我们常用的，但有时出于某种原因WinCC项目不能够集成到STEP7中，此处我们侧重讨论第一种方法。

2.在WinCC中手动创建连接的方法

当WinCC项目不能集成到STEP7中时，就必须在WinCC中手动创建一条连接实现和S7-400H的冗余通讯。

步骤如下：

1）在STEP7中插入一个SIMATICPCStation，包含“Application”和CP1613。

将CP1613连接到容错自动化站所处的工业以太网上。

2）NetPro中创建Application和容错系统CPU的“故障容错S7连接”。

3）完成PC站硬件和网络组态后，将组态传送到实际PC有以下两种方法：

（1）在工程师站的STEP7中使用Download命令，将PCStation的硬件组态和网络组态下载到目标PC的StationConfigurationEditor。

注意：

当目标PC站和工程师站建立了物理连接时可以使用该方法。

（2）直接在目标站的StationConfigurationEditor中使用“ImportStation”命令，导入存储在“*.XDB”文件中的PC站连接信息。

该操作替代了下载功能。

“*.XDB”是根据STEP7的网络组态自动生成的一个数据库文件，该文件存储了PC站的连接名称、连接参数和应用程序的名称。

在STEP7项目中PC站的对象属性中设置XDB文件的存储路径。

注意：

当目标PC站和工程师站没有连网时使用该方法。

需要先将工程师站生成的XDB文件拷贝到目标PC站上。

使用XDB文件也可以导入第三方应用程序的配置文件。

4）在WinCC项目的“NamedConnection”通道下手动添加一条连接，按照前面第2）步中的内容设置连接属性。

添加通讯变量。

5）下载并运行容错自动化系统和WinCC站，建立冗余通讯。

其关键过程如图1-图8：

图1–容错自动化系统通讯网卡CP443-1的设置

图2–在容错自动化系统所在的STEP7项目中插入一个包含Application和CP1613的PCStation

图3–在NetPro中为PC站的“Application”应用程序插入一条容错S7连接

图4–当目标PC和工程师站连网时，可使用“Download”功能将PC站的硬件和网络组态下载到目标PC的“StationConfigurationEditor”，随后PC站的应用程序和网卡进入正常的工作状态。

图5–当目标PC和工程师站没有连网时，需借用XDB文件传送PC站的连接信息。

下图是设定XDB文件的保存路径，图中使用默认的项目路径，也可以自定义绝对路径。

图6–接上图，当目标PC和工程师站没有连网时，将图5工程师站生成的XDB文件拷贝到WinCC目标站，在WinCC站上用“Importstation”命令将网络配置文件直接导入到“StationConfigurationEditor”，使PC站的应用程序和网卡进入正常的工作状态。

图7–WinCC项目中添加一条“NamedConnection”，连接参数中输入相应的应用程序名称，并选择对应的容错连接。

图8–设置NamedConnection的连接参数，输入应用程序的名称，容错S7连接的名称可以从下拉框中选择到。

3.

全集成自动化（TIA）方法

全集成自动化是我们常用的方法，步骤如下：

1.在STEP7中插入一个SIMATICPCStation，包含“WinCCApplication”和CP1613。

将CP1613连接到容错自动化站所处的工业以太网上。

2.NetPro中创建WinCCApplication和容错系统CPU的“S7容错连接”。

3.为自动化站中需要传送到WinCC系统的数据设置“OCM”属性（OperatorControlandMonitoring）。

4.编译PC站的OS项目。

5.分别下载各项组态内容到容错自动化系统和WinCC站。

6.分别运行容错自动化系统和WinCC站。

其关键过程如下图9-图11：

图9-插入一个包含WinCCApplication和CP1613的PCStation

图10–在网路组态中创建WinCCApplication和容错自动化系统的“容错S7连接”

图11–WinCC系统中将自动地创建一条符号连接