WinCC與S7-1500R/H冗余系統(tǒng)通信有2種方式

以下為本次采用的軟件和硬件：

軟件：

WinCC : SIMATIC WinCC V7.5 SP1

Step7：SIMATIC STEP7 Professional V16

硬件：

CPU 1515R-2 PN 

IM 155-6 PN 

方法1：系統(tǒng)IP通信

WinCC通過(guò)S7-1500R/H的系統(tǒng)IP通信，這時(shí)S7-1500R/H的2個(gè)CPU被看作1個(gè)PLC，系統(tǒng)IP自動(dòng)連接到主PLC。當(dāng)主PLC宕機(jī)后，WinCC通過(guò)此系統(tǒng)IP自動(dòng)切換到備用PLC上。這種方式組態(tài)簡(jiǎn)單，與單PLC無(wú)異，WinCC通信連接中的IP地址輸入S7-1500R的系統(tǒng)IP即可。

這種方式適用PC是單網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

這種連接方式下支持符號(hào)訪問(wèn)，也支持AS    讀取變量，我們著重介紹方法2

方法2：通過(guò)系統(tǒng)變量通信

WinCC V7.5 SP1 開(kāi)始支持通過(guò)"系統(tǒng)變量“控制的S7-1500R/H冗余通信?？芍С謫尉W(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)，也可支持雙網(wǎng)卡的冗余網(wǎng)絡(luò)。

原理：WinCC與主PLC的固定IP通信，監(jiān)視"通訊連接狀態(tài)的系統(tǒng)變量“，當(dāng)主PLC宕機(jī)后，WinCC通過(guò)“通信控制變量"切換到備用PLC的固定IP進(jìn)行通訊。 

組態(tài)步驟如下：

第一步：創(chuàng)建連接

在WinCC中創(chuàng)建CPU1的連接，用其固定IP地址

第二步：創(chuàng)建系統(tǒng)變量

在WinCC連接下，手動(dòng)創(chuàng)建系統(tǒng)變量，變量名格式為“@連接名稱@變量名稱"。變量地址為空或者使用PLC中沒(méi)有用到的地址。其變量名稱和數(shù)據(jù)類型如下

各系統(tǒng)變量的作用如下：

1. “@<connectionname>@ForceConnectionState" ：用來(lái)建立/終止冗余連接，設(shè)置為1：建立連接，設(shè)置為0：斷開(kāi)連接。這里此變量建議設(shè)置初始值為1

2. “@<connectionname>@ConnectionState" ：用來(lái)反饋冗余連接狀態(tài)， 值為1時(shí)代表連接已經(jīng)建立，值為0時(shí)代表連接已經(jīng)斷開(kāi)

3. “@<connectionname>@ConfiguredAddress" ：用來(lái)反饋所組態(tài)的連接參數(shù)屬性。格式為“AccessPoint=訪問(wèn)點(diǎn)名稱;IPAddress=PLC IP地址;"

4. “@<connectionname>@AlternativeAddress" ：設(shè)置與備用 CPU（CPU2） 的連接的參數(shù)屬性，格式為“AccessPoint=訪問(wèn)點(diǎn)名稱;IPAddress=備用PLC IP地址;"，需要設(shè)置初始值

   
   

   備用連接和組態(tài)的連接可以使用同一個(gè)訪問(wèn)名，也可以使用不同的訪問(wèn)名。使用不的訪問(wèn)名時(shí)，WinCC可以定兩塊網(wǎng)卡分別連接S7-1500R的兩個(gè)CPU。

   
   

5. 

6. “@<connectionname>@CurrentAddress" ：反饋當(dāng)前連接的參數(shù)屬性。

7. “@<connectionname>@UseAlternativeAddress" ： 設(shè)置使用組態(tài)的連接還是備用連接，設(shè)置為1：使用備用連接，設(shè)置為0：使用組態(tài)的連接。

8. “@<connectionname>@OpStateConfiguredAddress " ：讀取S7-1500R的CPU1 當(dāng)前的操作模式，0: not connected，4: STOP，6: STARTUP，8: RUN，22: SYNCUP。

9. “@<connectionname>@>@OpStateConfiguredAddress" ：讀取S7-1500R的CPU2 當(dāng)前的操作模式，0: not connected，4: STOP，6: STARTUP，8: RUN，22: SYNCUP。

10. “@<connectionname>@RedundantCPUs" ：指示所連接的控制器是否冗余，設(shè)置為1：代表所連接的PLC是S7-1500R/H，設(shè)置為0代表所連接的PLC是非冗余的S7-1200/1500。這里設(shè)置初值為1。

第三步：變量賦初值

為“@AlternativeAddress"和 “@RedundantCPUs" 賦初值。

• “@AlternativeAddress"為“AccessPoint=CP_H1_1:;IPAddress=192.168.1.2; "

• “@RedundantCPUs"為1。

第四步：創(chuàng)建全局動(dòng)作

通過(guò)變量“@UseAlternativeAddress"設(shè)定WinCC的連接參數(shù)，包括訪問(wèn)點(diǎn)和PLC IP地址。

注意：修改“@UseAlternativeAddress"的值后，需重新置位 “@ForceConnectionState"。

1、創(chuàng)建全局VBS動(dòng)作

創(chuàng)建全局VBS動(dòng)作，自動(dòng)切換WinCC連接參數(shù)，包括下面2種情況：

（1）當(dāng)前連接中斷

（2）S7-1500/1200 被置STOP模式

判斷方法：

（1）@ConnectionState=0代表當(dāng)前連接中斷。

（2）WinCC連接正常時(shí)（@ConnectionState=1）

• 當(dāng)@UseAlternativeAddress = 0并且@OpStateConfiguredAddress = 4時(shí)，代表當(dāng)前WinCC連接到CPU1，并且所連接的CPU為STOP模式。

• 當(dāng)@UseAlternativeAddress = 1并且@ OpStateAlternativeAddress = 4時(shí)，代表當(dāng)前WinCC連接到CPU2，并且所連接的CPU為STOP模式。

VBS動(dòng)作腳本

以上腳本可以在WinCC幫助中搜索‘VBS381’來(lái)獲取

2、VBS動(dòng)作的觸發(fā)器

當(dāng)WinCC連接中斷或所連CPU的操作模式變?yōu)镾TOP時(shí)，需要觸發(fā)切換腳本。

設(shè)置VBS動(dòng)作的觸發(fā)器

第五步：?jiǎn)?dòng)運(yùn)行

在WinCC啟動(dòng)列表中選擇“全局腳本運(yùn)行系統(tǒng)"，然后激活WinCC運(yùn)行系統(tǒng)。

可以看到，當(dāng)WinCC與主PLC連接網(wǎng)絡(luò)中斷或主PLC變成STOP模式時(shí)，WinCC連接都會(huì)切換連接至備用PLC，保證正常通信。

說(shuō)明：

1、WinCC使用兩塊網(wǎng)卡和S7-1500R/H通信

WinCC可組態(tài)不同的網(wǎng)卡進(jìn)行通信。設(shè)置變量“@AlternativeAddress"使連接不同的訪問(wèn)名，本文中，主連接使用訪問(wèn)名“CP_H1_1:"，備用連接使用訪問(wèn)名“CP_H1_2:"，這樣WinCC就可以使用兩塊不同的網(wǎng)卡分別連接冗余的兩個(gè)CPU。

2、如何確保WinCC連接到主CPU

WinCC通過(guò)系統(tǒng)IP與S7-1500R/H通信時(shí)，是系統(tǒng)主動(dòng)識(shí)別并連接到主CPU的。但WinCC通過(guò)系統(tǒng)變量控制通信連接的方式，則不一定，需要確保WinCC中設(shè)定的主連接（如IP地址）是指向當(dāng)前實(shí)際的主CPU (S7-1500面板上顯示P為主CPU，B為備CPU)