西门子PLC模块 S7容错连接简介
S7 Fault Tolerant connection/S7容错连接介绍
S7-connection fault-tolerant即S7容错连接,它是西门子公司S7连接的一种,顾名思义,这种连接通过采用冗余的通讯组件,在通讯的双方之间建立两个以上连接,在部分网络组件的故障时,通过切换到备用连接来能够保证通讯的正常。
S7容错连接是S7-400H(High available高可用性)系列CPU才能支持的冗余通讯方式。可以实现基于2/4个子链接的冗余通讯。在一个子链路中断时,其伙伴链路能够保证整体通讯不被中断。目前支持S7容错连接的网络主要为工业以太网,可以在H CPU之间、H CPU与上位机PC之间实现通讯冗余。
根据通讯伙伴的不同,需要为网络设备激活MAC地址或者IP地址:
S7-400H+CP443-1 | S7-400H PN | PC+CP1623 | PC+IE General | |
S7-400H+CP443-1 | Mac/IP | IP | MAC/IP | IP |
S7-400H PN | IP | IP | IP | IP |
S7-400H配置:
1. 集成PN口
2. CP443-1网卡
注意:
1. 同一CPU的 PN口和CP443-1不能混合使用。如果有独立双环网需求,则必须配置4个CP443-1。
2. 基于IP 地址的S7冗错连接需要CPU V4.5以上版本和CP443-1 EX30才能支持。
上位机PC配置:
1. CP1613或CP1623网卡+HARDNET IE S7 REDCONNECT授权
2. 普通网卡+SOFINET IE S7 REDCONNECT VM 授权(自PCS 7 V8.1/WINCC V7.2之后)
注意:
1. 上位机可以是PCS 7 OS站,WINCC操作员站,或者通过SIMATIC NET OPC 接入的第三方上位机。
2. 每个PCzui多可以配置两个网卡。
3. 如何根据实际项目需要来选择CP1623或普通网卡
4. 定购S7容错授权
PCS 7中使用容错S7连接实现 OS和HCPU通讯
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109477689
S7容错连接的组态与下载
S7容错连接的组态在Netpro中完成。选择通讯伙伴一方(例如S7-400H),双击创建连接即可。
该连接需要下载到通讯伙伴双方。
西门子PLC模块 S7容错连接授权
西门子PLC模块 S7容错连接授权介绍
实现S7容错连接需要购买S7 REDCONNECT 授权。该授权是SIMATIC NET软件授权的一类。
SIMATIC NET一般集成在PCS 7软件或者WINCC软件中,也可以单独安装在第三方上位机系统中。利用PC机的物理通讯端口与其它设备进行通讯,例如MPI, PROFIBUS, S7等等。
随着SIMATIC NET版本不断升级,支持的物理通讯设备也在增加。
Simatic net(低版本) | PCS 7(低版本) | |
CP1613 | - | - |
CP1613 A2 | V6.2 SP1 | PCS 7 V6.0 SP3 |
CP1623 | V7.0 + HF1 | PCS 7 V7.0 SP2 |
IE General(S7容错连接) | V8.2 | PCS 7 V8.1 |
SIMATIC NET根据通讯方式的不同,需要订购不同的授权。
针对S7容错通讯的授权即为为S7 REDCONNECT授权,分为HARDNET和SOFTNET两种类型:
HARDNET-IE S7 REDCONNECT授权CP1613/1623的S7容错通讯
SOFTNET-IE S7 REDCONNECT授权普通以太网卡的S7容错通讯
版本 | CP1623 | IE |
SIMATIC NET V8.2 | 6GK1716-0HB08-2AA0 | 6GK1704-0HB08-2AA0 |
SIMATIC NET V12 | 6GK1716-0HB12-0AA0 | 6GK1704-0HB12-0AA0 |
SIMATIC NET V13 | 6GK1716-0HB13-0AA0 | 6GK1704-0HB13-0AA0 |
SIMATIC NET授权向下兼容。例如,V13版本的授权可以被SIMATIC NET V12软件识别。也可以购买升级授权将原始授权升级至zui高版本。
其它通讯授权介绍
● HARDNET-IE S7授权包:支持基于CP1613/1623进行标准S7通讯,zui多120个连接。
● HARDNET-IE S7 REDCONNECT PowerPack扩展授权包:可以将HARDNET-IE S7通讯授权扩展为S7 REDCONNECT授权;
● PCS 7 BCE授权:支持基于普通以太网卡进行标准S7通讯,单独定购或随PCS 7 OS工作站IPC发货。
西门子PLC模块 创建S7容错连接的常见错误
西门子PLC模块 为什么不能创建S7容错连接或者创建之后编译报错?
S7容错连接只能在支持该连接的通讯伙伴间进行,组态S7容错连接前需要确认方案是否可行。
在Netpro中组态S7容错连接时,注意以下事项。
基于MAC地址的S7容错连接(经典方式):
● 安装兼容性的操作系统和软件;
● 网络设备必须支持S7容错连接(CP443-1,CP1613/CP1623);
● 为各网络设备分配彼此独立的MAC地址;
● 将要通讯的对像连接在同一个以太网络中;
● 不支持IE General网卡
基于IP地址建立S7容错连接
自V6版本以来,S7-400H集成了PN端口,支持ISO-ON-TCP方式的S7容错连接,并且自SIMATIC NET V8.1.2起,在PC站中也支持通过IE General网卡建立S7容错连接。这样,S7容错连接的方案变得更为灵活:
S7-400H+CP443-1 | S7-400H PN | PC+CP1623 | PC+IE General | |
S7-400H+CP443-1 | Mac/IP | IP | MAC/IP | IP |
S7-400H PN | IP | IP | IP | IP |
创建基于IP地址的S7容错连接有更多要求:
● 操作系统版本:
Ø Windows 7 Ultimate SP1(32/64位),
Ø Windows Server 2008 R2 SP1 Standard Edition(64位)
不支持XP系统。
● 西门子软件版本:
Ø S7-400H PN 方案需要PCS 7 V8.0SP1或Step 7 V5.5 SP2 HF1以上
Ø IE General方案需要PCS 7 V8.1 或WINCC V7.2以上安装对应版本的SIMATIC NET
● 为各网络设备分配彼此独立的IP地址,并处于同一网段;
● S7-400H侧,不能将CPU集成的PN口与CP443-1混合组态用于S7容错通讯
● PC站侧,不能将CP1623与IE General混合组态用于S7容错通讯;
● 为PC站组态插入网卡时,插入该网卡的zui高版本;
西门子PLC模块 为PC站选择网卡(CP1613/1623/普通网卡)
西门子PLC模块 如何选择PC站需要的网卡类型?
● 什么时候需要插入网卡
并不是所有的PC站都必须插入网卡,仅连接在系统总线和AS通讯的PC站,需要插入网卡,其他不需要。例如OS 服务器、OS 单站需要插入网卡;OS客户机、PH服务器等不需要插入网卡。
● 什么时候需要CP1623/CP1613,如何组态
连接AS数量超过8个或者和400H冗余通讯时,需要使用CP1613/ CP1623。组态时尽量选用支持的zui高版本,例如PCS 7 V8.1 SP1中组态CP1623选择SW V8.1.1…。
● 什么时候需要普通网卡,如何组态
连接AS数量不超过8个时,使用普通网卡。所有类型的普通网卡均组态为IE General,组态时尽量选用支持的zui高版本,例如PCS 7 V8.1 SP1中组态普通网卡选择SW V8.2…
● 普通网卡是否支持和400H冗余通讯,有何要求
自SIMATIC NET V8.2,支持普通网卡和400H冗余通讯,要求:
1. CPU必须时S7-400H V6.0或者CPU410H
2. SIMATIC NET 版本V8.2或更高版本,对应PCS 7 V8.0 SP1或者WinCC V7.2或更高版本
3. IE General组态为SW V8.2…
4. 连接双方都必须启用IP地址
5. 授权SOFTNET-IE S7 REDCONNECT VM V8.2或更高版本
● 如何快速查找网卡IP/MAC地址
通过SIMATIC NET 控制台查找IP/MAC地址
开始菜单 > Siemens Automation > SIMATIC > SIMATIC NET > Communication Setting(或者Configuration Console);展开Modules > 网卡名称 > Address。
● PC站CP1613/CP1623的IP地址组态
CP1613/CP1623用于两个IP地址,分别是NDIS和Industrial Ethernet。其中NDIS地址为网卡本地连接中IPV4地址,用于连接其他电脑或Internet连接;Industrial Ethernet地址为PC站组态地址,用于和AS站通讯。
注意:NDIS和Industrial Ethernet地址不能相同,不在同一个网段。
其它常见问题
问题1. 什么时候需要使用S7 容错连接通讯?
当上位机OS和400H站点或者单个400H CPU通讯时,使用S7容错连接,以保证CPU或者其他网络组件故障时,上位机至AS的连接不中断。
问题2. 第三方上位如何和400H系统通讯?
● 第三方上位有无包含400H通讯驱动,如果有驱动,则使用驱动通讯
● 如果没有400H通讯驱动,则SIMATIC NET 作为OPC Server,SIMATIC NET OPC Server和400H 通过S7 容错连接通讯,和第三方上位OPC通讯。
问题3. 能否 使用CPU集成的PROFINET建立S7容错连接?
可以,但是必须满足软件和硬件要求。
● SIMATIC NET V8.1 SP2或更高版本
● CP 1623/CP1628
或者
● SIMATIC NET V8.2或者更高版本
● IE General普通以太网卡
注意:在PCS 7软件和WINCC软件中都包含SIMATIC NET软件包。应注意STEP 7、WinCC和SIMATIC NET软件之间的兼容性。
问题 4. 实现S7容错连接需要购买什么软件?
SIMATIC NET组件利用PC机的物理通讯端口与其它设备进行通讯,例如MPI,PROFIBUS,S7等等。SIMATIC NET根据通讯方式的不同,需要订购不同的授权。针对S7容错通讯的授权即为为S7 REDCONNECT授权,分为HARDNET和SOFTNET两种类型。
问题5. PC和400H 的S7容错连接常见的网络结构?
● 单路径
PC和400H可以是网线直连,1个交换机或者环网。
● 双路径
双路径分别连接至400H两个CPU。
● 四路径
问题6. 上位机网卡(CP1613/1623)冗余4路径连接
要求:
● 上位机配置两块CP11613/CP1623,不能说普通网卡
● 400H系统配置两块CP443-1
● S7 Redconnect容错连接授权1份
勾选Redundancy > Enable max.redundancy(with 4 conncection paths)。使用两块网卡建立包含4个子连接的容错连接,而不是两块网卡各建一个2路径的连接。
问题7. SIMATIC NET OPC Server 建立S7容错连接无法切换?
使用SIMATIC NET OPC Server和400H集成PROFINET接口建立S7容错连接时,可能出现冗余连接无法正常切换的情况,需要修改OPC连接参数 Job time 时间60s以上。
问题8. CP1613、CP1613 A2、CP1623等网卡在哪些操作系统下可以使用?
SIMATIC NET 工业以太网PC CP和操作系统的兼容性,参考链接:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/23785421
注意一点:CP1613(非CP1613 A2)无法再Windows 7/Server 2008或更新版本操作系统下使用。
问题9.是否可以同时使用CP1623的两个RJ 45端口冗余通讯?
首先需要了解:
● CP1623的两个RJ45端口共有IP和MAC,相当于2口交换机。
● >CP1623不支持环网功能,不能接入环网。
所以无论采用什么形式的网络结构,都必须保证CP1623不在环网中。例如在只有一台上位机时,可以使用CP1623的两个端口分别连接400H两个CPU。
问题 10. 普通网卡是否支持S7 容错连接
普通网卡支持在SIMATIC NET V8.2或更高版本,和PCS 7 V8.1及更高版本中创建S7容错连接。用户需要订购SOFTNET-IE S7 REDCONNECT VM 容错连接授权,下表列出了常用版本的授权订货号。
版本 | CP1623 | IE |
SIMATIC NET V8.2 | 6GK1716-0HB08-2AA0 | 6GK1704-0HB08-2AA0 |
SIMATIC NET V12 | 6GK1716-0HB12-0AA0 | 6GK1704-0HB12-0AA0 |
SIMATIC NET V13 | 6GK1716-0HB13-0AA0 | 6GK1704-0HB13-0AA0 |
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