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冗余系统的应用技术-西门子WinCC组态软件工程

时间:2023-11-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:冗余系统由两台功能相同的服务器组成。冗余系统中的服务器将在运行系统中互相监控,以便尽早识别出现故障的伙伴服务器。图3-5 冗余系统在组态WinCC冗余系统时,WinCC冗余选件可提供以下功能:1)当出现故障的服务器恢复在线后,消息、过程值以及用户归档自动同步。一旦完全取消激活一个冗余服务器对,在重新激活时必须遵循指定的顺序。下面举例说明在冗余系统中出现过程连接错误时的切换过程。

冗余系统的应用技术-西门子WinCC组态软件工程

冗余系统(Redundant Systems)由两台功能相同的服务器组成。一台服务器是主服务器,另一台是冗余伙伴服务器。通常在未出现故障的操作状态下,主服务器处于“主机”状态,而冗余伙伴服务器处于“备用机”状态。客户机如果已经组态了首选服务器,则将被连接到首选服务器上,否则将被连接到主服务器。一旦两台服务器都在运行,将激活过程连接监控,同时将周期性地确定主服务器和冗余伙伴服务器的故障逻辑连接的数目。如果主服务器的故障逻辑连接比冗余伙伴服务器的多,则主服务器的状态将变为无效(即故障)。客户机将切换到冗余伙伴服务器,该服务器变为“主机”状态。这样,所有过程值和消息将在两台服务器上进行处理和归档,使得在客户机上操作和监控过程几乎不会发生中断。因此,冗余系统增加了系统的可用性,这种系统能在服务器出现故障情况下保证过程数据和消息的归档不会中断。

冗余服务器可集成到多用户系统或分布式系统中。冗余系统中的服务器将在运行系统中互相监控,以便尽早识别出现故障的伙伴服务器。如果某台服务器出了故障,则客户机将自动从出现故障的服务器切换到仍然激活的服务器上,处于激活状态的服务器将继续对WinCC项目的所有消息和过程数据进行归档。下列因素会导致服务器的切换:

1)服务器的网络连接出现故障。

2)服务器出现故障。

3)过程连接故障。

4)“应用程序正常检查”功能已检测到故障应用程序并触发切换。

当故障服务器已经恢复到可操作状态时,WinCC将通过传递从发生故障起冗余服务器所记录的所有消息、过程值以及用户归档的内容等数据来同步该服务器。这将填补故障服务器的归档数据空白,该动作亦称为恢复后同步。

当另一台功能完全相同的服务器开始并行运行时,就构建了项目的冗余,如图3-5所示。这两台服务器相互连接,并都与自动化层和客户机相连。自动化层将所有数据同时传递给两台服务器,每台服务器处理自己的数据。

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图3-5 冗余系统

在组态WinCC冗余系统时,WinCC冗余选件可提供以下功能:

1)当出现故障的服务器恢复在线后,消息、过程值以及用户归档自动同步。

2)过程连接出错后,消息、过程值和用户归档自动同步。

3)内部消息在线同步。

4)内部变量在线同步(变量同步)。

5)用户归档在线同步。

6)在某台服务器出现故障时,客户机自动切换到冗余服务器上。

7)用于将项目复制到冗余服务器的“项目复制器”。

8)在过程连接出现故障时自动切换客户机。

9)对WinCC应用程序进行监控的“应用程序正常检查”功能。

WinCC冗余系统的组态步骤如下:

1)设置网络中的服务器和客户机。在每台计算机上安装网络,并为每台计算机赋予一个唯一的名称,以便可以在网络上方便地识别。(www.xing528.com)

2)设置用户。安装网络后,必须在每台计算机上设置用户帐号。

3)安装许可证。必须为每台服务器安装许可证。

4)组态服务器上的项目。在组态WinCC冗余时,将设置默认主服务器、冗余伙伴服务器、切换时的客户机行为以及归档同步的类型。

5)复制项目。为避免必须第二次组态冗余伙伴服务器,“项目复制器”可将项目从一台服务器复制到另一台。

注意:在复制项目前,请根据实际情况组态需要的同步用户归档。因为需要同步的用户归档数越大,同步过程需要的时间越长,系统负载就越大。建议在默认主站上创建服务器数据包(用“服务器数据”编辑器)。如果正在复制到现有的项目,则该项目是不能打开的。同时,请确保计算机上有足够的内存可供复制项目。

6)组态客户机。为了使用冗余,请按照下列步骤组态客户机:

①在“服务器数据”编辑器中载入服务器(默认主站)的数据包。

②在“服务器数据”编辑器中根据需要设定首选服务器,并激活数据包自动更新功能。

7)激活冗余服务器。可按如下方法激活WinCC冗余功能:首先激活已组态的主站服务器,然后启动其已存在的客户机。一旦它们处于激活状态,就激活第二台服务器及其已存在的客户机。最后完成第一个同步过程,该同步的停止时间包括激活第一个服务器和第二个服务器之间的时间间隔。

注意:在启动冗余服务器时,必须在激活冗余伙伴服务器之前完成第一个服务器的启动。在服务器初始启动时,不必激活客户机。当该服务器完全启动后,才可激活冗余伙伴服务器。一旦完全取消激活一个冗余服务器对,在重新激活时必须遵循指定的顺序。第一个激活的服务器为最后一个取消激活的服务器。在取消激活冗余服务器之前,第二个服务器必须正常、无错地工作(例如无未决的过程链接错误)。必须在取消激活之前完成归档同步。如果在第一个服务器的存档同步完成之前取消激活第二个服务器,则可能会出现数据丢失。在启动时频繁在激活/取消激活之间进行切换,此时应特别注意此点。

下面举例说明在冗余系统中出现过程连接错误时的切换过程。

在正常操作状态下,设备由冗余服务器A和B以及三台客户机组成。客户机1将服务器A作为其首选服务器,客户机2无首选服务器,而客户机3则将服务器B作为其首选服务器,状态如图3-6所示。

在服务器A上出现过程连接错误时,且该错误没有出现在服务器B上。服务器A上的故障逻辑连接的数目比服务器B上的多。因此,服务器A将接收“故障”状态,客户机1和2将切换到冗余服务器B,切换过程如图3-7所示。

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图3-6 正常操作状态

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图3-7 服务器A上出现过程连接错误

当服务器A上的过程连接错误已经清除时,服务器A随后将处于“备用机”状态。 结果,客户机1将切换到服务器A,因为它已将服务器A指示为首选服务器。客户机2 将仍然保持与服务器B的连接,因为冗余切换后,服务器B已成为主服务器,且客户机2没有任何首选服务器,如图3-8所示。

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图3-8 清除过程连接错误

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