湖南森泓自動(dòng)化設(shè)備有限公司 

《銷售態(tài)度》：質(zhì)量保證、誠信服務(wù)、及時(shí)到位！
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SIPAPER傳動(dòng)解決方案

為滿足造紙行業(yè)對(duì)于可用性高、能源效率高、操作和維護(hù)簡(jiǎn)便以及投資安全保障的要求，西門子為客戶量身定制了SIPAPER傳動(dòng)解決方案。它采用了針對(duì)系統(tǒng)攝動(dòng)優(yōu)化的能源效率系統(tǒng)設(shè)計(jì)，減少不必要的能源消耗。在紙機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要避免紙張斷裂，SIPAPER方案通過優(yōu)化級(jí)聯(lián)控制和加速受控的起動(dòng)技術(shù)，可以有效減少斷紙的發(fā)生，提高產(chǎn)能。由于采用統(tǒng)一的傳動(dòng)系統(tǒng)、電源和處理電路技術(shù)，有助于減少生產(chǎn)關(guān)停情況。

SIPAPER傳動(dòng)系統(tǒng)解決方案是基于模塊化和服務(wù)友好的圖形用戶界面軟件架構(gòu)。它能與西門子的其他自動(dòng)化解決方案——SIPAPER CIS DCS（分布式控制系統(tǒng)）、SIPAPER CIS的QCS（質(zhì)量控制系統(tǒng)）和SIPAPER CIS電源系統(tǒng)（能源供應(yīng)），實(shí)現(xiàn)*融合。所有驅(qū)動(dòng)器的功能都具有可擴(kuò)展性，為日后的修改和擴(kuò)展提供便捷。具有強(qiáng)大的在線幫助功能，為工程系統(tǒng)、操作和監(jiān)控系統(tǒng)提供有力的支持。SIPAPER傳動(dòng)解決方案軟件標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)定值級(jí)聯(lián)、負(fù)荷分配調(diào)節(jié)器、紙幅自動(dòng)接頭、端部張緊、波動(dòng)很小。

項(xiàng)目總結(jié)

作為制漿與造紙業(yè)解決方案、系統(tǒng)、產(chǎn)品和服務(wù)的提供商，西門子通過全面優(yōu)化的產(chǎn)品組合及符合成本效益的解決方案，為造紙業(yè)客戶帶來成功。*的全集成自動(dòng)化理念，使得西門子能為客戶提供造紙廠生產(chǎn)全周期的解決方案。西門子制漿造紙部中國團(tuán)隊(duì)基于對(duì)客戶的深入溝通和了解，為其提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，為客戶提高產(chǎn)能、降低能耗和維護(hù)成本提供了強(qiáng)大的支持。對(duì)于客戶棘手的維護(hù)難問題，西門子提供了故障及時(shí)響應(yīng)服務(wù)，并提供備件共享，在第1時(shí)間提供故障分析報(bào)告，盡大努力縮短延誤工期。正是基于*技術(shù)理念和對(duì)本地化服務(wù)的重視，西門子與客戶建立了良好的*合作關(guān)系。

一．簡(jiǎn)述：
軟件冗余又稱軟冗余，和S7-400 H硬件冗余系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，顧名思義是用戶使用程序來完成 PLC 系統(tǒng)的冗余功能，可以應(yīng)用于對(duì)主備系統(tǒng)切換時(shí)間為秒級(jí)的控制系統(tǒng)中，硬件平臺(tái)一般是S7-300/400, 是Siemens 實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)可用性的一種低成本解決方案，這種PLC軟冗余方案已在國內(nèi)外很多行業(yè)和項(xiàng)目中使用。而WinAC RXT 從版本2008起，也開始支持軟冗余功能，其原理和編程方式與S7-300/400的軟冗余方式基本相同。它不僅能有效提升系統(tǒng)的可用性，又可借助主流PC實(shí)現(xiàn)高性能多任務(wù)運(yùn)算，同時(shí)具有良好的開放性，是一種高性價(jià)比的方案。

WinAC RTX 軟冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：

系統(tǒng)構(gòu)成：

A. 兩臺(tái)裝有WinAC RTX 2008 的PC作為冗余的控制器（對(duì)于較惡略的運(yùn)行環(huán)境，可以使用嵌入式Windows XP作為操作系統(tǒng)，使用無風(fēng)扇、無硬盤采用電子盤的工業(yè)PC硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)抗震防塵，比如西門子 MicroBox 427B等）。若其中一臺(tái)PC可以作為編程設(shè)備，也可以使用第三臺(tái)PC作為PG；

B. 使用 CP5611/5613作為Profibus主站的通訊接口；
C. 作為從站，每個(gè)ET200M從站上插有兩個(gè)IM153-2接口模塊，分別與兩臺(tái)WinAC RTX控制器的Profibus相連；
D. 可以選用以太網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)控制器間的快速數(shù)據(jù)同步，用戶需要在初始化程序（OB100）中定義冗余數(shù)據(jù)同步區(qū)，包括：M區(qū)，DB塊，過程映像區(qū)，IEC定時(shí)器/IEC計(jì)數(shù)器。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)：

A. 控制器（PC）冗余；
B. Profibus總線系統(tǒng)冗余（包括：通訊接口，總線接頭，總線電纜等）西門子6ES72770AA220XA0
C. IM153-2冗余

軟冗余的基本原理：

本文的實(shí)驗(yàn)中所使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

西門子工控機(jī)Simatic PC840 V2 配置：

A. 計(jì)算機(jī)名：CHN840
B. WinXP SP2
C. WinAC RTX 2008 SP1
D. Simatic Net 2008
E. Step7 5.4 SP4
F. 軟冗余軟件包 V1.2
G. CP5611
H. 板載以太網(wǎng)卡

兼容PC配置 ：

A. 計(jì)算機(jī)名：chnd
B. WinXP SP2
C. WinAC RTX 2008 SP1
D. Simatic Net 2008
E. 板載以太網(wǎng)卡
F. CP5613

ET200M從站：

A. 6ES7-153-2BA02-0XB0
B. BM IM153/IM153 (6ES7-195-7HD10-0XA0)
C. BM 2X40(6ES7-195-7HB00-0XA0)
D. 8DI/DO SM374 (6ES7-374-2XH01-0AA0)

關(guān)于軟冗余原理和ET200M更多信息請(qǐng)參考：下載中心A0039 文檔《軟冗余的原理、調(diào)試和例程》，不再復(fù)述，本文檔只關(guān)注用WinAC RTX實(shí)現(xiàn)軟冗余的過程。

二．組態(tài)步驟：

1. 建立項(xiàng)目
使用PC840 為編程設(shè)備，打開Simatic Manager，插入兩個(gè)PC station，分別是CHN840 和chnd，并在組態(tài)計(jì)算機(jī)上設(shè)置“PG/PC interface”, S7ONLINE(STEP7)指向“PC internal（local）”。

2. 硬件組態(tài)
分別組態(tài)兩個(gè)站的硬件配置：
從硬件目錄中分別找到“SIMATIC PC Station”->“Controller”->“ WinLC RTX”->“6ES7 611-4SB00-0YB7”->“V4.4” “V4.4”目錄下找到“CP5611/CP5612”和 “CP Industrial Ethernet”->“IE General”，插入PC機(jī)架，如下圖：

注：V4.4版本的WinLC RTX需要單獨(dú)安裝

CP5611地址為2，為其添加主站系統(tǒng)，并插入ET200M站（6ES7-153-2BA02-0XB0）和IO模塊。
兩個(gè)PC站做相似的硬件配置，此例中：
兩個(gè)PC站的Profibus站址都為2，ET200M站的站址為5；
在兩個(gè)PC站的硬件組態(tài)中該ET200M站都要存在，并且組態(tài)參數(shù)相同；
兩個(gè)PC站的IE General的IP地址分別為192.168.10.222和192.168.10.12，并將它們接入相同的子網(wǎng)（Ethernet1）。

3. 建立連接
進(jìn)入 NetPro, 為兩個(gè)PC Station建立S7 連接：
右鍵點(diǎn)擊選中其中一個(gè)站的WinLC RTX，在彈出菜單中選擇“Insert New Connection”

在彈出對(duì)話框中選擇通訊伙伴，并選擇連接類型為：“S7 connection”。

點(diǎn)擊OK確認(rèn)。彈出S7連接屬性對(duì)話框，確認(rèn)連接接口和 Local ID號(hào)。該ID號(hào)在程序中會(huì)使用到。

點(diǎn)擊OK確認(rèn)，退出。

保存編譯。通過菜單View -> With DP-Slaves/IO Devices，可以查看系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：

4. 編寫軟冗余程序
在兩個(gè)PC Station中添加冗余程序塊：
在Step7中打開Soft Redundancy V1.2的例子程序：“SWR_400_MIN”，或從函數(shù)庫中找到功能塊：FB101,FB105,FC100,FC102，拷貝到Step7 項(xiàng)目中。

FC100 “SWR_START”：初始化程序塊，定義系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)；
FB101“SWR_ZYK”：循環(huán)調(diào)用同步塊，將主系統(tǒng)的冗余數(shù)據(jù)復(fù)制到備用系統(tǒng)；
FC102“SWR_DIAG”：診斷功能塊，在OB86中調(diào)用，將得到的診斷數(shù)據(jù)提供給FB101使用；
FB105“SWR_SFBCOM”：在該塊內(nèi)部調(diào)用SFB12“BSEND”和SFB13“BRCV”功能塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

分別在兩臺(tái)PC中插入OB100，其中調(diào)用冗余初始化程序：

上圖中，分別顯示了兩臺(tái)PC中各自O(shè)B100調(diào)用FC100的參數(shù)分配情況。關(guān)于FC100參數(shù)的說明請(qǐng)參考下表：

分別在兩臺(tái)PC中的OB35中實(shí)現(xiàn)冗余數(shù)據(jù)同步：

添加相應(yīng)的故障處理塊：OB80, OB82,OB83,OB85,OB86,OB122等。在OB86中調(diào)用FC102“SWR_DIAG”

西門子6ES72770AA220XA0