SCADA Batch冗余配置方法

1、概述
化工与制药行业有很多批处理工艺，同样在食品、饮料和造纸也有这样的工艺，其处理过程的特点之一就是：如果把不同批次的产品放在一起的话，很难区分哪一批生产的产品；其处理的另一个特点是用同一种设备可以生产出不同的最终产品，从而对设备提出了高度柔性的要求。S88标准为批处理控制提供了柔性的方法，虽然该标准是按批处理过程开发的，它也可适用于连续和离散的过程上，连续过程的例子如水的纯化和媒气获取；离散过程的例子如汽车生产；如果这些的生产过程中需要一定程度的柔性，那么就可以应用S88。
SCADA Batch 是西门子用来解决生产高度柔性化要求的产品，基于ISA88标准，用于批处理过程，但同样适用于离散和连续生产过程，采用程序化配方概念，实现控制与工艺的分离。它以WinCC系统为基础，可以适用于CPU300,400系统。
在采用SCADA Batch进行生产控制时，配方的执行依靠Batch进行调度，所以对于Batch控制系统，采用冗余保证其可靠就变得非常重要，下文讲述了SCADA Batch冗余配置实例。

2、实例介绍
采用两台计算机进行冗余配置：
PC1：BatchServer1，WinCC server/ Batch Server/ Batch Client;
PC2：BatchServer2，WinCC Redundant server/ Batch Redundant Server;
CPU：CPU 317-2 PN/DP，采用以太网与PC通信。
在实际的应用中，建议Batch Client 与Server在不同机器上。

3、网卡配置
根据冗余要求，需要三个网卡实现网络互联：
如下图：每个PC机配置三个网卡，分别为应用于：
Terminal Bus：用于网络通信；
Redundancy Bus：用于wincc 与Batch 冗余；
Process Bus：用于过程控制通信，也可以采用其余网络形式（Profibus等）。
三个网络需要在不同的网段。

图1：网络结构

3.1 网卡顺序控制
对于上面三个网卡，需要处于不同的网段：

图2：三个网卡

Terminal Bus：192.168.2.23；
Redundancy Bus：192.168.1.22；
Process Bus：192.168.0.131。

图3：三个网卡顺序配置

4、Simatic Shell配置
在simatic Shell中进行网络配置：

图4：选择terminal bus 网卡

图5：选择冗余 网卡

5、WinCC 冗余配置

图6：WinCC中冗余配置

图7：WinCC冗余项目建立

建议如上图直接建立冗余项目，则WinCC冗余项目自动建立。

6、Batch 冗余配置
在WinCC项目中，如下配置Batch冗余：

图8：配置Batch主从服务器和客户端

图9：配置Wincc主从服务器

按照上图配置WinCC的Server和Standby station。

7、测试结果

7.1 WinCC与网线切换：（wincc及与PLC通信出故障）
主batch激活时，主WinCC出现问题（关闭，PLC网络通信失败），正常切换；
从batch激活时，从WinCC出现问题（关闭，PLC网络通信失败），正常切换；

7.2 Batch有故障
主batch激活时，从batch退出或停止，对主batch 没有影响，退出与停止都可以从batch恢复；
从batch激活时，主batch退出或停止，对从batch没有影响，主batch退出与停止都可以从batch恢复；
主batch激活时，主batch停止，可以切换到从batch，主batch退出，冗余切换都是正常的，可以满足生产，主batch再次能启动；
从batch激活时，从batch停止，可以切换到主batch，从batch退出，冗余切换是正常的，可以满足生产，从batch再次能启动。

7.3 batch与wincc都有故障
主batch，主wincc激活时，从站wincc与batch都关闭是没有影响的。从站突然断电关机也是没有影响的。当主站突然断电关机，是不能够切换到从站的，此时需要重新启动机器。
从batch, 从wincc激活时，主站wincc与batch都关闭时是没有影响的。主站突然断电关机也是没有影响的。当从站突然断电关机，是不能够切换到主站的，此时需要重新启动机器。

7.4 启动配置
启动，建议配置为自动启动simatic batch (独立于wincc)

图9：Batch启动配置

7.5 启动问题
当在正常运行过程，主站或从站激活状态，非激活状态PC机关机，不影响运行。
两台PC处于关机状态，只启动一台计算机，是不能正常运行的，也就是如果一台服务器出现故障，需要考虑在Wincc中重新配置组态并下载才能正常运行。

关键词
Batch、冗余

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