1、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“Named Connection”和容错自动化系统建立冗余连接。WinCC 的“Named Connection”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
2、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)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:STEP7WinCCSIMATIC NET(含软件包S7-REDCONNECT)授权需求:Industrial Ethernet S7-1613Industrial Ethernet S7 REDCONNECT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Wi
3、nCC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SIMATIC PC Station,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PC
4、Station的硬件组态和网络组态下载到目标PC的Station Configuration Editor。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Station Configuration Editor中使用“Import Station”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
5、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“Named Connection”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PC Station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
6、用“Download”功能将PC站的硬件和网络组态下载到目标PC的“Station Configuration Editor”,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“Import station”命令将网络配置文件直接导入到“Station Configuration Editor”,使PC站的应用程序和网卡进入正常
7、的工作状态。图7 WinCC项目中添加一条“Named Connection”,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Named Connection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SIMATIC PC Station,包含 “WinCC 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WinCC Application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(Operator Control and Monitoring)。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WinCC Application和CP1613的PC Station图10 在网路组态中创建WinCC Application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
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