WinCC與S7-1500R/H冗余系統通信有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IP通信

WinCC通過S7-1500R/H的系統IP通信，這時S7-1500R/H的2個CPU被看作1個PLC，系統IP自動連接到主PLC。當主PLC宕機后，WinCC通過此系統IP自動切換到備用PLC上。這種方式組態簡單，與單PLC無異，WinCC通信連接中的IP地址輸入S7-1500R的系統IP即可。

這種方式適用PC是單網卡的網絡結構

這種連接方式下支持符號訪問，也支持AS    讀取變量，我們著重介紹方法2

方法2：通過系統變量通信

WinCC V7.5 SP1 開始支持通過”系統變量“控制的S7-1500R/H冗余通信。可支持單網卡的網絡，也可支持雙網卡的冗余網絡。

原理：WinCC與主PLC的固定IP通信，監視”通訊連接狀態的系統變量“，當主PLC宕機后，WinCC通過“通信控制變量”切換到備用PLC的固定IP進行通訊。 

組態步驟如下：

第一步：創建連接

在WinCC中創建CPU1的連接，用其固定IP地址

第二步：創建系統變量

在WinCC連接下，手動創建系統變量，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中沒有用到的地址。其變量名稱和數據類型如下

各系統變量的作用如下：

1. “@<connectionname>@ForceConnectionState” ：用來建立/終止冗余連接，設置為1：建立連接，設置為0：斷開連接。這里此變量建議設置初始值為1

2. “@<connectionname>@ConnectionState” ：用來反饋冗余連接狀態， 值為1時代表連接已經建立，值為0時代表連接已經斷開

3. “@<connectionname>@ConfiguredAddress” ：用來反饋所組態的連接參數屬性。格式為“AccessPoint=訪問點名稱;IPAddress=PLC IP地址;”

4. “@<connectionname>@AlternativeAddress” ：設置與備用 CPU（CPU2） 的連接的參數屬性，格式為“AccessPoint=訪問點名稱;IPAddress=備用PLC IP地址;”，需要設置初始值

   
   

   備用連接和組態的連接可以使用同一個訪問名，也可以使用不同的訪問名。使用不的訪問名時，WinCC可以定兩塊網卡分別連接S7-1500R的兩個CPU。

   
   

5. 

6. “@<connectionname>@CurrentAddress” ：反饋當前連接的參數屬性。

7. “@<connectionname>@UseAlternativeAddress” ： 設置使用組態的連接還是備用連接，設置為1：使用備用連接，設置為0：使用組態的連接。

8. “@<connectionname>@OpStateConfiguredAddress ” ：讀取S7-1500R的CPU1 當前的操作模式，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，設置為1：代表所連接的PLC是S7-1500R/H，設置為0代表所連接的PLC是非冗余的S7-1200/1500。這里設置初值為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：創建全局動作

通過變量“@UseAlternativeAddress”設定WinCC的連接參數，包括訪問點和PLC IP地址。

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

1、創建全局VBS動作

創建全局VBS動作，自動切換WinCC連接參數，包括下面2種情況：

（1）當前連接中斷

（2）S7-1500/1200 被置STOP模式

判斷方法：

（1）@ConnectionState=0代表當前連接中斷。

（2）WinCC連接正常時（@ConnectionState=1）

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

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

VBS動作腳本

以上腳本可以在WinCC幫助中搜索‘VBS381’來獲取

2、VBS動作的觸發器

當WinCC連接中斷或所連CPU的操作模式變為STOP時，需要觸發切換腳本。

設置VBS動作的觸發器

第五步：啟動運行

在WinCC啟動列表中選擇“全局腳本運行系統”，然后激活WinCC運行系統。

可以看到，當WinCC與主PLC連接網絡中斷或主PLC變成STOP模式時，WinCC連接都會切換連接至備用PLC，保證正常通信。

說明：

1、WinCC使用兩塊網卡和S7-1500R/H通信

WinCC可組態不同的網卡進行通信。設置變量“@AlternativeAddress”使連接不同的訪問名，本文中，主連接使用訪問名“CP_H1_1:”，備用連接使用訪問名“CP_H1_2:”，這樣WinCC就可以使用兩塊不同的網卡分別連接冗余的兩個CPU。

2、如何確保WinCC連接到主CPU

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