作者： 张占领 – 西门子工业技术支持中心
前面我们介绍了很多WinCC相关的知识：
WinCC V7.5典型架构及选型指南
WinCC的虚拟化架构与技术
WinCC与第三方系统数据交互—IndustrialDataBridge
WinCC与MES的生产工单和批次数据交互
WinCC是如何承接上层MES和下层PLC的通信的？
也介绍了西门子的冗余系统：
什么是冗余系统—记1515R冗余编程组态调试
什么是软冗余——S7-300/400软冗余调试学习
今天来聊一聊WinCC与西门子S7-1500R/H系统的通信~
WinCC与S7-1500R/H冗余系统通信有2种方式
以下为本次采用的软件和硬件：
软件：
WinCC : SIMATIC WinCC V7.5 SP1
Step7：SIMATIC STEP7 Professional V16
硬件：
CPU 1515R-2 PN
IM 155-6 PN
方法1：系统IP通信
WinCC通过S7-1500R/H的系统IP通信，这时S7-1500R/H的2个CPU被看作1个PLC，系统IP自动连接到主PLC。当主PLC宕机后，WinCC通过此系统IP自动切换到备用PLC上。这种方式组态简单，与单PLC无异，WinCC通信连接中的IP地址输入S7-1500R的系统IP即可。
这种方式适用PC是单网卡的网络结构
这种连接方式下支持符号访问，也支持AS 读取变量，我们着重介绍方法2
方法2：通过系统变量通信
WinCC V7.5 SP1 开始支持通过”系统变量“控制的S7-1500R/H冗余通信。可支持单网卡的网络，也可支持双网卡的冗余网络。
原理：WinCC与主PLC的固定IP通信，监视”通讯连接状态的系统变量“，当主PLC宕机后，WinCC通过“通信控制变量”切换到备用PLC的固定IP进行通讯。
组态步骤如下：
第一步：创建连接
在WinCC中创建CPU1的连接，用其固定IP地址
第二步：创建系统变量
在WinCC连接下，手动创建系统变量，变量名格式为“@连接名称@变量名称”。变量地址为空或者使用PLC中没有用到的地址。其变量名称和数据类型如下
各系统变量的作用如下：
- “@<connectionname>@ForceConnectionState” ：用来建立/终止冗余连接，设置为1：建立连接，设置为0：断开连接。这里此变量建议设置初始值为1
- “@<connectionname>@ConnectionState” ：用来反馈冗余连接状态， 值为1时代表连接已经建立，值为0时代表连接已经断开
- “@<connectionname>@ConfiguredAddress” ：用来反馈所组态的连接参数属性。格式为“AccessPoint=访问点名称;IPAddress=PLC IP地址;”
- “@<connectionname>@AlternativeAddress” ：设置与备用 CPU（CPU2） 的连接的参数属性，格式为“AccessPoint=访问点名称;IPAddress=备用PLC IP地址;”，需要设置初始值备用连接和组态的连接可以使用同一个访问名，也可以使用不同的访问名。使用不的访问名时，WinCC可以指定两块网卡分别连接S7-1500R的两个CPU。
- “@<connectionname>@CurrentAddress” ：反馈当前连接的参数属性。
- “@<connectionname>@UseAlternativeAddress” ： 设置使用组态的连接还是备用连接，设置为1：使用备用连接，设置为0：使用组态的连接。
- “@<connectionname>@OpStateConfiguredAddress ” ：读取S7-1500R的CPU1 当前的操作模式，0: not connected，4: STOP，6: STARTUP，8: RUN，22: SYNCUP。
- “@<connectionname>@>@OpStateConfiguredAddress” ：读取S7-1500R的CPU2 当前的操作模式，0: not connected，4: STOP，6: STARTUP，8: RUN，22: SYNCUP。
- “@<connectionname>@RedundantCPUs” ：指示所连接的控制器是否冗余，设置为1：代表所连接的PLC是S7-1500R/H，设置为0代表所连接的PLC是非冗余的S7-1200/1500。这里设置初值为1。
第三步：变量赋初值
为“@AlternativeAddress”和 “@RedundantCPUs” 赋初值。
- “@AlternativeAddress”为“AccessPoint=CP_H1_1:;IPAddress=192.168.1.2; ”
- “@RedundantCPUs”为1。
第四步：创建全局动作
通过变量“@UseAlternativeAddress”设定WinCC的连接参数，包括访问点和PLC IP地址。
注意：修改“@UseAlternativeAddress”的值后，需重新置位 “@ForceConnectionState”。
1、创建全局VBS动作
创建全局VBS动作，自动切换WinCC连接参数，包括下面2种情况：
（1）当前连接中断
（2）S7-1500/1200 被置STOP模式
判断方法：
（1）@COnnectionState=0代表当前连接中断。
（2）WinCC连接正常时（@COnnectionState=1）
- 当@UseAlternativeAddress = 0并且@OpStateCOnfiguredAddress= 4时，代表当前WinCC连接到CPU1，并且所连接的CPU为STOP模式。
- 当@UseAlternativeAddress = 1并且@ OpStateAlternativeAddress = 4时，代表当前WinCC连接到CPU2，并且所连接的CPU为STOP模式。
VBS动作脚本
以上脚本可以在WinCC帮助中搜索‘VBS381’来获取
2、VBS动作的触发器
当WinCC连接中断或所连CPU的操作模式变为STOP时，需要触发切换脚本。
设置VBS动作的触发器
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第五步：启动运行
在WinCC启动列表中选择“全局脚本运行系统”，然后激活WinCC运行系统。
可以看到，当WinCC与主PLC连接网络中断或主PLC变成STOP模式时，WinCC连接都会切换连接至备用PLC，保证正常通信。
说明：
1、WinCC使用两块网卡和S7-1500R/H通信
WinCC可组态不同的网卡进行通信。设置变量“@AlternativeAddress”使连接不同的访问名，本文中，主连接使用访问名“CP_H1_1:”，备用连接使用访问名“CP_H1_2:”，这样WinCC就可以使用两块不同的网卡分别连接冗余的两个CPU。
2、如何确保WinCC连接到主CPU
WinCC通过系统IP与S7-1500R/H通信时，是系统主动识别并连接到主CPU的。但WinCC通过系统变量控制通信连接的方式，则不一定，需要确保WinCC中设定的主连接（如IP地址）是指向当前实际的主CPU (S7-1500面板上显示P为主CPU，B为备CPU).
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