一.简述:
软件冗余又称软冗余,和S7-400 H硬件冗余系统相对应,顾名思义是用户使用程序来完成 PLC系统的冗余功能,可以应用于对主备系统切换时间为秒级的控制系统中,硬件平台一般是S7-300/400, 是Siemens实现提高系统可用性的一种低成本解决方案,这种PLC软冗余方案已在国内外很多行业和项目中使用。而WinAC RXT从版本2008起,也开始支持软冗余功能,其原理和编程方式与S7-300/400的软冗余方式基本相同。它不仅能有效提升系统的可用性,又可借助主流PC实现高性能多任务运算,具有良好的开放性,是一种高性价比的方案。
WinAC RTX 软冗余系统结构示意图:
系统构成:
A. 两台装有WinAC RTX 2008 的PC作为冗余的控制器(对于较恶略的运行环境,可以使用嵌入式WindowsXP作为操作系统,使用无风扇、无硬盘采用电子盘的工业PC硬件平台,实现抗震防尘,比如西门子 MicroBox427B等)。若其中一台PC可以作为编程设备,也可以使用第三台PC作为PG;
B. 使用 CP5611/5613作为Profibus主站的通讯接口;
C. 作为从站,每个ET200M从站上插有两个IM153-2接口模块,分别与两台WinACRTX控制器的Profibus相连;
D.可以选用以太网连接实现两台控制器间的快速数据同步,用户需要在初始化程序(OB100)中定义冗余数据同步区,包括:M区,DB块,过程映像区,IEC定时器/IEC计数器。
该系统结构可以实现:
A. 控制器(PC)冗余;
B. Profibus总线系统冗余(包括:通讯接口,总线接头,总线电缆等)
C. IM153-2冗余
软冗余的基本原理:
本文的实验中所使用的实验设备:
西门子工控机Simatic PC840 V2 配置:
A. 计算机名:CHN840
B. WinXP SP2
C. WinAC RTX 2008 SP1
D. Simatic Net 2008
E. Step7 5.4 SP4
F. 软冗余软件包 V1.2
G. CP5611
H. 板载以太网卡
兼容PC配置 :
A. 计算机名:chnd
B. WinXP SP2
C. WinAC RTX 2008 SP1
D. Simatic Net 2008
E. 板载以太网卡
F. CP5613
ET200M从站:
A. 6ES7-153-2BA02-0XB0
B. BM IM153/IM153 (6ES7-195-7HD10-0XA0)
C. BM 2X40(6ES7-195-7HB00-0XA0)
D. 8DI/DO SM374 (6ES7-374-2XH01-0AA0)
关于软冗余原理和ET200M更多信息请参考:下载中心A0039文档《软冗余的原理、调试和例程》,不再复述,本文档只关注用WinAC RTX实现软冗余的过程。
二.组态步骤:
1. 建立项目
使用PC840 为编程设备,打开Simatic Manager,插入两个PC station,分别是CHN840和chnd,并在组态计算机上设置“PG/PC interface”, S7ONLINE(STEP7)指向“PCinternal(local)”。
2. 硬件组态
分别组态两个站的硬件配置:
从硬件目录中分别找到“SIMATIC PC Station”->“Controller”->“ WinLCRTX”->“6ES7 611-4SB00-0YB7”->“V4.4”“V4.4”目录下找到“CP5611/CP5612”和 “CP Industrial Ethernet”->“IEGeneral”,插入PC机架,如下图:
注:V4.4版本的WinLC RTX需要单独安装
CP5611地址为2,为其添加主站系统,并插入ET200M站(6ES7-153-2BA02-0XB0)和IO模块。
两个PC站做相似的硬件配置,此例中:
两个PC站的Profibus站址都为2,ET200M站的站址为5;
在两个PC站的硬件组态中该ET200M站都要存在,并且组态参数相同;
两个PC站的IEGeneral的IP地址分别为192.168.10.222和192.168.10.12,并将它们接入相同的子网(Ethernet1)。
3. 建立连接
进入 NetPro, 为两个PC Station建立S7 连接:
右键点击选中其中一个站的WinLC RTX,在弹出菜单中选择“Insert New Connection”
在弹出对话框中选择通讯伙伴,并选择连接类型为:“S7 connection”。
点击OK确认。弹出S7连接属性对话框,确认连接接口和 Local ID号。该ID号在程序中会使用到。
点击OK确认,退出。
保存编译。通过菜单View -> With DP-Slaves/IO Devices,可以查看系统的网络结构图: