软件冗余系统的调试过程

在计算机上首先安装 STEP7 5.x 软件和软冗余软件包，软冗余软件光盘包括了冗余功能 程序块库、不同系统结构的例子程序和软冗余使用手册。

7.2.1 不同系统结构方式下的功能块：

在安装完软冗余的软件后，可以在 STEP7 当中找到例子程序和功能程序块库，如图 7－4 所示：

图7-4 软件冗余的例子程序

以上图 7-4 显示的是在 STEP7 中使用 OPEN 菜单打开软冗余的例子程序，例子程序中 采用 MPI 链路实现数据的同步。在 Libraries 找到不同 CPU 以及不同链接方式下可以使 用的功能块，如图 7－5 所示：

长沙工控帮教育科技有限公司整理

图7-5 软件冗余功能块

下面的两个表格分别说明了采用 S7-300，S7-400 进行软件冗余时，可采用的不同网络 连接以及所需调用的程序功能块包，参考表 7－3 和 7－4。

表 7－3 S7- 300 进行数据同步使用的程序库

Select this package For this network And this connection type Remarks

XSEND_300 MPI Permanently configured

connection

Network connected to MPI interface of CPU

AG_SEND_300 PROFIBUS FDL connection Network connected via

CP342- 5

Industrial Ethernet ISO connection Network connected via CP345- 1

表 7－4 S7- 400 进行数据同步使用的程序库

Select this package For this network And this connection type Remarks

XSEND_400 MPI Permanently configured

connection

Network connected to MPI interface of CPU

AG_SEND_400 PROFIBUS FDL connection Network connected via

CP443- 5

Industrial Ethernet ISO connection Network connected via CP443- 1

BSEND_400 MPI S7 connection Network connected to MPI

www.PLCworld.cn

长沙工控帮教育科技有限公司整理

www.gkbpx.com

interface of CPU

PROFIBUS 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 link）。

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：

 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。

 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。

 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。

FB 101 ‘SWR_ZYK’ 循环调用的数据同步功能块，将主系统中的冗余数据复制到备用系统 当中

FC 102 ‘SWR_DIAG’ 诊断功能块，在OB86中调用，将得到的诊断数据提供给FB101使 用。

在该块内部调用FC 5 ‘AG_SEND’, FC 6 ‘AG_RCV’，实现采用 PROFIBUS或Ethernet网络的数据同步。

FB 105

‘SWR_SFBCOM’

在该块内部调用SFB 12 ‘BSEND’ and SFB 13 ‘BRCV’功能块，实现 MPI或PROFIBUS或Ethernet网络的数据同步，只能在S7-400 中调 用。

DB_WORK_NO 冗余软件块使用的数据区，用户不需要生成该数据块，也不使用该数 据块中的数据；

DB_SEND_NO 用于主系统发送同步数据到备用系统的发送数据区（包括了主系统的 M、T、C、DB等区域的数据），用户不需要生成该数据块，也不使 用该数据块中的数据；

DB_RCV_NO 用于备用系统接收来自主系统的同步数据的接收数据区，用户不需要 生成该数据块，也不使用该数据块中的数据；

DB_A_B_NO 从A站到B站，非冗余同步的数据的收发区；

DB_B_A_NO 从B站到A站，非冗余同步的数据的收发区；

DB_COM_NO FB101的背景数据块，包括了数据同步链路的状态，控制等信息，用 户需要生成该数据块，DBW8为状态字，DBW10为控制字，；

FC 5 ‘AG_SEND’ PROFIBUS网络中，实现FDL链接，在FB104内部调用的发送块，用 户需要生成该程序块，并下载到PLC当中。

FC 6 ‘AG_RCV’ PROFIBUS网络中，实现FDL链接，在FB104内部调用的接收块，用 户需要生成该程序块，并下载到PLC当中。

长沙工控帮教育科技有限公司整理

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。

Station A (S7-300)

CPUCP PS

Station B (S7-300)

CPU CP

PROFIBUS (redundant-backup link)

DP Mas ter Sys tem 1 (Station A)

DP Master Sys tem 1 (Station B)

ET 200M

MPI

OP7 operator panel

IM 153-2

PS ^{DE DA DE DA} Peripheral s for fans Peripherals

for lighting Peripherals

for traffic counter 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。

www.PLCworld.cn

长沙工控帮教育科技有限公司整理

www.gkbpx.com

（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：

 用于上位机编程和监控的 MPI 链路；

 A 站与 ET200 从站 Master Line PROFIBUS 链路；

 B 站与 ET200 从站 Reserve Line PROFIBUS 链路；

 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

长沙工控帮教育科技有限公司整理

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。