Network connected via CP 443?5

Industrial Ethernet

Network connected via CP 443?1

从以上的表格中可以看到，软冗余系统当中可以采用MPI、PROFIBUS、Ethernet 三种网络实现主系统和备用系统之间的数据同步（Redundant-backup bbbb）。

采用BSEND_400包中的功能块进行数据同步时，无论数据同步的连接是什么方式，都需要在STEP7的NETPRO窗口中组态一个 S7 Connection。除了BSEND_400中之外，使用其他功能块：

l         采用MPI网络时，直接使用PLC的编程口进行数据同步，不需要进行连接（Connection）的组态，但MPI数据同步的效率低。

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l         采用PROFIBUS网络时，需要使用一对CP通讯卡（CP342-5或CP443-5），在STEP7的NETPRO窗口中组态主系统和备用系统之间的FDL连接。

l         采用Ethernet网络时，需要使用一对CP通讯卡（CP343-1或CP443-1），在NETPRO窗口中组态主系统和备用系统之间的ISO连接。

冗余功能块的说明参考表7－5。

表7－5冗余功能块说明：

注：

1) 用PROFIBUS或Ethernet方式进行数据同步时，需要在OB100当中调用FB101，而FB101内部调用了FB104、FC5、FC6，所以您必须手动地将FB104、FC5、FC6插入到项目当中，插入的方法是：在程序中调用一次，再将这条语句删掉。

2) 在OB100中调用FC100功能块时，PLC会自动创建一些与FC100参数相关的程序段和数据块，所以当你更改了FC100的参数时，应该对PLC进行Reset操作，再重新下载项目的软硬件到PLC当中。

7.2.2  实例

例子由两套315-2DP和一个ET200M从站组成，系统结构如图7－6所示：

图7-6 系统配置

除了实现冗余功能的3条PROFIBUS网络外，还有一条MPI网络用于上位机监视和控制程序的调试。

以下是生成该例子程序的步骤，可以根据系统的配置情况进行参照：

（1）插入两个S7-300的站，A 和 B ，在A站和B站的硬件组态窗口中，插入315-2DP时，要分别创建相互独立的PROFIBUS网络（如 A站为Master_Line、B站为Reserve_Line），使用网络的默认参数，速率为1.5M，并都将站地址设定为2，A站和B站的PROFIBUS DP集成通讯口设定为主站模式（Master Mode）。

（2）分别在A、B站中插入CP342-5模块，连接到同一个PROFIBUS网络上（Sychronization_Line），地址分别为4、5，将CP342-5设定为No DP方式，并记录CP342-5的硬件地址256。

（3）分别在A、B站的硬件组态窗口中插入一个ET200从站（一个IM153-2模块和一个16入/16出的数字量模板），DP的地址为3。

（4）  进入STEP7的网络组态窗口NETPRO中，选中A站的CPU点击鼠标右键，插入一个新的链接，选择FDL Connection，点击Apply，弹出链接属性窗口，记录链接的ID，设定LSAP为17，18，存盘编译网络组态。系统的网络结构如图7－7所示：

图7-7 系统的网络结构

以上网络结构中包括了4条链路：

l         用于上位机编程和监控的MPI链路；

l         A站与ET200从站Master Line PROFIBUS链路；

l         B站与ET200从站Reserve Line PROFIBUS链路；

l         A站和B站之间进行数据同步的Synchronization Line PROFIBUS链路。

可以通过点击图中的状态读取按钮，获取当前FDL链接的状态，上图的左下角显示当前在线读取FDL的状态为OK。

（5）在A站的Block中插入OB1（主循环程序块）、OB35（定时中断组织块）、OB100（暖启动调用程序块）、OB80（在主系统与备用系统切换时间超时时，调用该块）、OB82 (DP-Slave ET200站上的IM153-2模块出错报警，调用该功能块)、OB83 （DP从站的接口模块与主站链接断开或链接重新建立时调用该块）、OB85（程序运行出错或DP从站连接失败调用该块）、OB86（主从站通讯出错调用该块）、OB87（通讯失败调用该块）、OB122（外围设备访问出错调用该块）、OB121等组织块，并对其中的OB100、OB35、OB86进行编程。

（6）在OB100中我们调用FC 100 ‘SWR_START’进行软冗余的初始化，有几个参数需要特别注意，LADDR应当和CP342-5的硬件地址相一致，例子程序为256，VERB_ID必须和在NETPRO中创建的FDL链路的ID号一致，例子程序为1，DB_COM_NO建议仍采用DB5。

FC100功能块参数的说明和例子见表7－6，

表7－6 FC100 参数说明

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(7) 一般建议将非冗余程序段编写在OB1当中，而将冗余程序段编写在OB35当中，这里使用的是OB35的默认属性，即每100ms中断触发一次，可以根据实际的需要在CPU属性中修改中断的时间间隔。在OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’ 功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。调用FB101时，你可以在线地读出RETURN_VAL参数的数值,如果为0，说明冗余链接正常。如果为8015说明数据同步的连接不成功，这是一个常见的错误，原因可能是CP342-5之间的FDL链接建立的不正确或物理链路不通，或者是FC100的VERB_ID参数与NETPRO中的链接ID号不一致。当执行”SWR_START”程序块时，系统分配这些数据区，不能用S7的定时器和计数器，只能使用IEC标准的定时器和计数器。可以在软冗余手册的第三章第9节找到对应的诊断信息。OB35中的程序可以分为4个部分，如图7-8所示：

A.在循环程序块（OB1或OB35）的开始调用FB101，并将CALL_bbbbbbbb置为TRUE

B.可以在DB5中得到控制字（DBW10）和状态字DBW8的信息。分析状态字中的信息，如果当前站为备用系统，则跳过冗余程序段。

C.冗余程序段。该处为您的冗余程序段

D.在循环程序块（OB1或OB35）的结尾调用FB101，将CALL_bbbbbbbb置为FALSE，停止系统冗余程序段。

图 7-8 冗余程序举例

程序执行如下：

第一步（A）启动系统的冗余数据同步功能 à

第二步（B）根据状态字判断是否为主系统，为主系统时才执行第三步，否则跳到第四步à

第三步（C）为冗余的程序段 à

第四步（D）停止系统的冗余数据同步。

通过对OB35中的程序在线监控，得知当前冗余功能成功与否，如图7－9所示：

图7-9 FB101   状态值

图7－9显示，FB101的返回值Return_VAL和Ext_INFO为0，说明冗余功能正常。

通过FB101的背景数据块中的状态字和控制字，可以知道系统的运行的情况和当前哪个系统为主系统，哪个为备用系统，状态字的定义如图7－10所示：

图7-10 软件冗余状态字

可以通过写控制字中对应的位，起停备用系统与主系统之间的冗余通讯，也可以实现主系统与备用系统之间的手动切换，如图7－11所示：

图7-11软件冗余控制字

通过设定DB5.DBX10.0为1，实现主系统与备用系统的手动切换。

(8)在OB86中调用诊断功能块FC 102 ‘SWR_DIAG’，当系统出现PROFIBUS总线错误时，该功能块返回诊断信息，供FB101使用。

(9)插入FB101内部调用的FB104，FC5、FC6等功能块，将所有的程序块下载到PLC当中。

(10)在组态软件WinCC中创建两个MPI链接，分别与主系统和备用系统进行链接，并生成对应的Tag变量，如图7－12所示：

图7-12 WINCC中创建连接

利用WINCC的向导功能可以创建冗余的连接，通常的情况下， A、B站冗余的数据连接WINCC建立的冗余连接，A站数据连接WINCC专一与A站建立的连接，B站数据连接WINCC专一与B站建立的连接。