Software-Redundanz für SIMATIC S7 SIMATIC. S7-300/S7-400 Software-Redundanz für SIMATIC S7. Inhalt 1. Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten?

Transkript

1 Inhalt 1 Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten? - Ein 2 Lesetipp SIMATIC S7-300/S7-400 Software-Redundanz für SIMATIC S7 Funktionshandbuch Erste Informationen 3 Funktionsweise der Software-Redundanz 4 Bausteine für die Software- Redundanz 5 Referenzen und Ergänzungen 6 Beispiel: Software- Redundanz mit S Beispiel: Software- Redundanz mit S Software-Redundanz und Operatorstationen mit 9 WinCC Software-Redundanz mit WinAC RTX 10 Weitere Referenzen 11 04/2010 A5E

2 Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E P 04/2010 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten

3 Inhaltsverzeichnis 1 Inhalt Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten? - Ein Lesetipp Erste Informationen Warum ein System mit Software-Redundanz einsetzen? Welche Hardware wird benötigt? Welche Software wird benötigt? Wo lässt sich die Software-Redundanz einsetzen? Funktionsweise der Software-Redundanz Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? Aufbau des Statusworts der Software-Redundanz Aufbau des Steuerworts der Software-Redundanz Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz Bausteine für die Software-Redundanz Die Bibliothek mit den Bausteinen für die Software-Redundanz Inhalt der Bausteinpakete Übersicht der Bausteine der Software-Redundanz FC 100 'SWR_START' FB 101 'SWR_ZYK' FC 102 'SWR_DIAG' FB 103 'SWR_SFCCOM', FB 104 'SW_AG_COM' und FB 105 'SWR_SFBCOM' Datenbausteine DB_WORK_NO, DB_SEND_NO und DB_RCV_NO Datenbausteine DB_A_B und DB_B_A zum Austausch von nicht redundanten Daten Datenbaustein DB_COM_NO Beispiel für den Schnelleinstieg mit Minimalkonfiguration Technische Daten der Bausteine Referenzen und Ergänzungen Merkmale und Eigenschaften der Software-Redundanz Master-Reserve-Umschaltung Dauer der Master-Reserve-Umschaltung Dauer des Datentransfers vom Master zur Reserve Umschaltzeiten für DP-Slaves der ET 200M Dauer der Fehlererkennung bei Störungen im redundanten System...56 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

4 Inhaltsverzeichnis 6.7 Netze, über die die beiden Stationen gekoppelt werden können Konfiguration und Anwenderprogramm im RUN ändern Einsetzbare Baugruppen für Software-Redundanz Kommunikation zu anderen Stationen Kommunikation zu einer Station aus S7-300/S Kommunikation zu einem zweiten System mit Software-Redundanz Springerkonzept für Software-Redundanz Einsatz von Fehler-OBs Beispiel: Software-Redundanz mit S Beispiel: Software-Redundanz mit S Aufgabenstellung und Technologieschema Hardwareaufbau für das Beispiel mit S Konfigurieren der Hardware Projektieren der Netze Projektieren der Verbindungen Erstellen des Anwenderprogramms Anschließen von B&B-Geräten Beispiel: Software-Redundanz mit S Beispiel: Software-Redundanz mit S Aufgabenstellung und Technologieschema Hardwareaufbau für das Beispiel mit S Konfigurieren der Hardware Projektieren der Netze Projektieren der Verbindungen Erstellen des Anwenderprogramms Anschließen von B&B-Geräten Software-Redundanz und Operatorstationen mit WinCC Bildbaustein für Bedien- und Beobachtungsaufgaben Konfigurieren des Bildbausteins mit WinCC Projektieren der Verbindung für WinCC Definieren der Variablen des Bildbausteins Einfügen des Bildbausteins in ein Bild Verbinden der Anzeigefelder mit den Variablen (Bild dynamisieren) Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

5 Inhaltsverzeichnis 10 Software-Redundanz mit WinAC RTX PC-basierte Steuerung Advanced PC Konfiguration für die Softwareredundanz Einrichten der PC-Station Erstellen einer Konfiguration für eine SIMATIC PC-Station in STEP Weitere Referenzen Datentyp INT Datentyp WORD Datentyp BYTE Datentyp BOOL Datentyp ANY Symbolische Darstellung Globaldaten Speicherbereiche Formalparameter/Aktualparameter Datentyp CHAR Index Bilder Bild 4-1 Prinzip der Software-Redundanz...17 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

6 Inhaltsverzeichnis 6 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

7 Inhalt 1 Übersicht Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten? - Ein Lesetipp (Seite 11) Erste Informationen Warum ein System mit Software-Redundanz einsetzen? (Seite 13) Welche Hardware wird benötigt? (Seite 14) Welche Software wird benötigt? (Seite 15) Wo lässt sich die Software-Redundanz einsetzen? (Seite 16) Funktionsweise der Software-Redundanz Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? (Seite 17) Aufbau des Statusworts der Software-Redundanz (Seite 22) Aufbau des Steuerworts der Software-Redundanz (Seite 23) Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz (Seite 24) Bausteine für die Software-Redundanz Die Bibliothek mit den Bausteinen für die Software-Redundanz (Seite 29) Inhalt der Bausteinpakete (Seite 30) Übersicht der Bausteine der Software-Redundanz (Seite 32) FC 100 (SWR_START) (Seite 30) FB 101 (SWR_ZYK) (Seite 37) FC 102 (SWR_DIAG) (Seite 39) FB 103 'SWR_SFCCOM', FB 104 'SW_AG_COM' und FB 105 'SWR_SFBCOM' (Seite 40) Datenbausteine DB_WORK_NO, DB_SEND_NO und DB_RCV_NO (Seite 41) Datenbausteine DB_A_B und DB_B_A zum Austausch von nichtredundanten Daten (Seite 42) Datenbaustein DB_COM_NO (Seite 44) Beispiel für den Schnelleinstieg mit Minimalkonfiguration (Seite 11) Technische Daten der Bausteine (Seite 47) Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

8 Inhalt Referenzen und Ergänzungen Merkmale und Eigenschaften der Software-Redundanz (Seite 49) Master-Reserve-Umschaltung (Seite 50) Dauer der Master-Reserve-Umschaltung (Seite 51) Dauer des Datentransfers vom Master zur Reserve (Seite 52) Umschaltzeiten für DP-Slaves der ET 200M (Seite 54) Dauer der Fehlererkennung bei Störungen im redundanten System (Seite 56) Netze, über die die beiden Stationen gekoppelt werden können (Seite 58) Konfiguration und Anwenderprogramm im RUN ändern (Seite 59) Besonderheit für die Programmierung in CFC Einsetzbare Baugruppen für Software-Redundanz (Seite 61) Kommunikation zu anderen Stationen (Seite 64) Kommunikation zu einer Station aus S7-300/S7-400 (Seite 45) Kommunikation zu einem zweiten System mit Software-Redundanz (Seite 65) Springerkonzept für Software-Redundanz (Seite 69) Einsatz von Fehler-OB (Seite 71) Beispiel: Software-Redundanz mit S7-300 Einleitung (Seite 73) Aufgabenstellung und Technologieschema (Seite 74) Hardwareaufbau für das Beispiel mit S7-300 (Seite 75) Konfigurieren der Hardware (Seite 76) Projektieren der Netze (Seite 78) Projektieren der Verbindungen (Seite 79) Erstellen des Anwenderprogramms (Seite 80) Anschließen von B&B-Geräten (Seite 83) Beispiel: Software-Redundanz mit S7-400 Einleitung (Seite 85) Aufgabenstellung und Technologieschema (Seite 86) Hardwareaufbau für das Beispiel mit S7-400 (Seite 87) Konfigurieren der Hardware (Seite 88) Projektieren der Netze (Seite 90) Projektieren der Verbindungen (Seite 91) Erstellen des Anwenderprogramms (Seite 92) Anschließen von B&B-Geräten (Seite 95) 8 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

9 Inhalt Software-Redundanz und Operatorstationen mit WinCC Bildbaustein für Bedien- und Beobachtungsaufgaben (Seite 97) Konfigurieren des Bildbausteins mit WinCC (Seite 99) Projektieren der Verbindung für WinCC (Seite 67) Definieren der Variablen des Bildbausteins (Seite 100) Einfügen des Bildbausteins in ein Bild (Seite 102) Verbinden der Anzeigefelder mit den Variablen (Bild dynamisieren) (Seite 104) Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

10 Inhalt 10 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

11 Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten? - Ein Lesetipp 2 Einleitung Die folgenden Kapitel beschreiben, wie Sie mithilfe des Softwarepakets "Software- Redundanz" die Verfügbarkeit der Automatisierungssysteme SIMATIC S7 steigern können. Die Beschreibung gilt für das Produkt "Funktionale Software-Redundanz" mit nachfolgend aufgeführten Bestellnummern: Einzellizenz: 6ES7862-0AC01-0YA0, Version 1.2 SP3 Kopierlizenz: 6ES7862-0AC01-0YA1, Version 1.2 SP3 Die Produktbeschreibung präsentieren wir Ihnen auch als Online-Hilfe. Für Sie hat das den Vorteil, dass Sie alle Informationen während der Programmierung und Projektierung mit STEP 7 situationsbezogen an Ihrem PG/PC nachlesen können. Der Umweg über ein Printmedium entfällt. Für Kunden, die die Beschreibung jedoch lieber auf dem Papier lesen wollen, haben wir alle Hilfethemen in einem Dokument zusammengefasst, das Sie mit dem Adobe Acrobat Reader ansehen und ausdrucken können. Das Dokument befindet sich auf der CD und hat den Dateinamen 'SWR_Deutsch.PDF'. Zum Öffnen des Dokuments benötigen Sie den Acrobat-Reader. Die Software ist ein lizenzfreies Produkt der Firma Adobe. Eine aktuelle Version des Adobe Readers können Sie aus dem Verzeichnis "S7 manual" innerhalb des STEP 7-Verzeichnisses installieren bzw. sie wurde bereits mit STEP 7 installiert. Unterschiede zwischen den Versionen 1.2 und 1.2 SP3 Die Unterschiede zwischen den Versionen 1.2 und 1.2 SP3 sind nachfolgend aufgeführt: In der Version 1.2 SP3 ist das Verhalten der Softwareredundanz nach Netzspannungswiederkehr verbessert. Die Beispiele für WinCC wurden an die WinCC V6.2 und V7.0 angepasst. Die Softwareredundanz ist für WinAC RTX 2008 freigegeben. Zielgruppe Die vorliegende Beschreibung wendet sich an einen Leserkreis, der bereits die Automatisierungssysteme S7-300 bzw. S7-400 und das Dezentrale Peripheriegerät ET 200M kennt. Grundkenntnisse für das Arbeiten mit der Programmiersoftware STEP 7 setzen wir ebenfalls voraus. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

12 Wie Sie diese Beschreibung nutzen sollten? - Ein Lesetipp Empfohlene Vorgehensweise Die Beschreibung behandelt mehrere in sich abgeschlossene Themen. Wie empfehlen Ihnen, zuerst die Abschnitte "Erste Informationen" und "Funktionsweise der Software- Redundanz" zu lesen. In diesen Abschnitten finden Sie die Grundlagen, die Sie für den Einsatz der Software-Redundanz benötigen. Wenn Sie bereits umfangreiche Erfahrungen mit STEP 7 gesammelt haben, dann schauen Sie sich unsere Projekte mit den Beispielen für S7-300 und S7-400 an. Anhand einer vereinfachten Anwendung können Sie alle erforderlichen Schritte sofort nachvollziehen. Wenn Sie jedoch zuerst die Bausteine und die erforderlichen Parameter kennen lernen wollen, dann lesen Sie bitte den Abschnitt "Bausteine der Software-Redundanz". In diesem Abschnitt finden Sie alles Wissenswerte zu den Bausteinen auf einen Blick. Außerdem finden Sie in diesem Abschnitt zwei Beispiele für S7-300 und S7-400, für die wir bereits Projekte mit Minimalkonfiguration erstellt haben. Die Projekte finden Sie nach der Installation im STEP 7-Projektverzeichnis. Sie können die Projekte beliebig erweitern. Der Abschnitt "Referenzen und Ergänzungen" behandelt verschiedene Einzelthemen, die zur Vertiefung gedacht sind und Antworten auf spezielle Fragen geben. In diesem Abschnitt beschreiben wir die Funktionsweise und die Komponenten, die Sie zum Aufbau der Software-Redundanz benötigen. 12 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

13 Erste Informationen Warum ein System mit Software-Redundanz einsetzen? Produktionsstillstände kosten Zeit und Geld Der zunehmende Automatisierungsgrad von Industrieanlagen zur Steigerung von Produktivität und Qualität erhöht gleichzeitig die Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Automatisierungssysteme. Durch den Ausfall eines Automatisierungssystems, z. B. wegen Ausfalls einer CPU, können hohe Kosten aufgrund des Produktionsausfalls und der Stillstandzeiten entstehen. In vielen Anwendungen sind die Ansprüche an die Redundanzqualität oder der Umfang der Anlagenbereiche, die redundante Automatisierungssysteme erfordern, nicht so hoch, dass sie zwingend den Einsatz eines speziellen hochverfügbaren Systems erfordern. Häufig reichen einfache Software-Mechanismen aus, die im Fehlerfall die Fortsetzung einer ausgefallenen Steuerungsaufgabe auf einem Ersatzsystem ermöglichen. Durch die Software-Redundanz wird diese Anforderung in vollem Umfang gewährleistet. Höhere Verfügbarkeit durch Software-Redundanz Die Software-Redundanz ist auf Standard-Automatisierungssystemen der S7-300 und S7-400 ablauffähig. Die Verfügbarkeitserhöhung ist für einkanalige Dezentrale Peripherie möglich, die sich in einer ET 200M mit redundanter DP-Slave-Anschaltung IM befindet. Die DP-Slave- Anschaltungen besitzen zwei DP-Schnittstellen und werden einmal an das DP-Mastersystem der Station A und einmal an das DP-Mastersystem der Station B angeschlossen. Damit die hochverfügbare Steuerungsaufgabe fortgesetzt werden kann, ist auf den beiden Automatisierungssystemen die Software-Redundanz zuständig. Als "hochverfügbare Steuerungsaufgabe" wird übrigens der Teil des Anwenderprogramms bezeichnet, der bei Ausfall der Masterstation auf der Reservestation unbedingt fortgesetzt werden soll. Das kann das vollständige Anwenderprogramm sein oder auch nur ein Teil davon. Mithilfe der Software-Redundanz werden folgende Ausfälle beherrscht: Ausfall der Komponenten in einem Zentralgerät (Stromversorgung, Rückwandbus, DP- Master) Ausfall der CPU aufgrund von Hardware- oder Software-Fehlern Unterbrechung der Buskabel zur Redundanzverbindung oder zur redundanten DP-Slave- Anschaltung Defekt eines PROFIBUS-Moduls in der redundanten DP-Slave-Anschaltung IM Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

14 Erste Informationen 3.2 Welche Hardware wird benötigt? 3.2 Welche Hardware wird benötigt? Kernstück der benötigten Hardware sind zwei Stationen aus S7-300 und/oder S In jeder Station befinden sich eine CPU und ein Anschluss für ein DP-Mastersystem. Die beiden Stationen sind über ein Bussystem gekoppelt, über das Sie Daten austauschen können. Der Anschluss an die Peripherie geschieht über zwei DP-Mastersysteme: ein DP- Mastersystem in Station A und ein DP-Mastersystem in Station B. An die beiden DP-Mastersysteme werden Dezentrale Peripheriegeräte ET 200M mit redundanter DP-Slave-Anschaltung IM angeschlossen. Die DP-Slave-Anschaltung macht es möglich, bei einem Fehler von der ersten auf die zweite Schnittstelle umzuschalten und somit die Prozesszustände vom zweiten DP-Master an die Peripherie weiterzuleiten. Übersicht zum Hardwareaufbau 14 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

15 Erste Informationen 3.3 Welche Software wird benötigt? 3.3 Welche Software wird benötigt? Programmiersoftware STEP 7 Zur Parametrierung der Bausteine für die Software-Redundanz wird das Basispaket STEP 7 ab Version 5.2 benötigt. Optionale Standard-Werkzeuge für SIMATIC NET und SIMATIC HMI Selbstverständlich können Sie für Systeme mit Software-Redundanz sämtliche optionalen Engineering- und Projektier-Tools einsetzen. Die folgende Übersicht zeigt die Standard-Werkzeuge, die auch in den Projekten unserer Applikationsbeispiele benutzt wurden. Bezeichnung ProTool ab Version 3.01 WinCC ab Version 6.0 Aufgabe des Werkzeugs Projektieren von Operatorpanels aus SIMATIC HMI Graphisches Projektieren von WinCC-Operatorstationen aus SIMATIC HMI Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

16 Erste Informationen 3.4 Wo lässt sich die Software-Redundanz einsetzen? 3.4 Wo lässt sich die Software-Redundanz einsetzen? Die Software-Redundanz ist überall dort einsetzbar, wo zentrale und besonders wichtige Anlagenteile eine erhöhte Verfügbarkeit benötigen und ein kurzzeitiger Ausfall wie z. B. ein Ausfall einiger Bearbeitungszyklen beim Umschalten von der einen auf die andere Station (Master-Reserve-Umschaltung) vom Prozess toleriert wird. Solche Anlagenteile können z. B. sein: Die Prozess-Steuerung für Kühlwasserkreisläufe Die Prozess-Steuerung von Trinkwasser-Aufbereitungsanlagen Die Überwachung und Steuerung von Verkehrsflüssen Die Regelung und Überwachung von Füllständen Die Regelung und Überwachung der Temperatur in Kühlhäusern Die Regelung und Überwachung der Temperatur von Brennöfen Siehe auch Merkmale und Eigenschaften der Software-Redundanz (Seite 49) Master-Reserve-Umschaltung (Seite 50) 16 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

17 Funktionsweise der Software-Redundanz Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? Definition Ein System mit Software-Redundanz ist gekennzeichnet durch: Zwei Stationen S7-300 und/oder S7-400, die über ein Bussystem gekoppelt sind. Ein redundantes Anwenderprogramm, das in beiden Stationen geladen ist. Zwei DP-Mastersysteme, an denen Dezentrale Peripheriegeräte ET 200M mit redundanter DP-Slave-Anschaltung wie z. B. IM angeschlossen sind. Einsatz der Bausteine des Softwarepakets "Software-Redundanz" Prinzip der Software-Redundanz Das Ablaufdiagramm zeigt die prinzipielle Arbeitsweise der Software-Redundanz aus Sicht von Master- und Reserve-CPU. * Bild 4-1 Prinzip der Software-Redundanz Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

18 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.1 Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? Der hoch verfügbare Softwareteil wird sowohl in die Masterstation als auch in die Reservestation geladen. Während die Master-CPU diesen Programmteil bearbeitet, wird er in der Reserve-CPU übersprungen. Durch das Überspringen des Programmteils in der Reserve-CPU wird gewährleistet, dass ein Auseinanderlaufen der beiden Programmteile wie z. B. durch Alarme, unterschiedliche Zykluszeiten usw. vermieden wird. Auf der Reservestation steht das Programm somit zur Übernahme der Bearbeitung bereit. Zur Information Man bezeichnet diese Art der Übernahmebereitschaft übrigens auch als Warm-Standby im Gegensatz zum Hot-Standby bei den H-Systemen, z. B. S7-400H. Bei Letzteren führen beide CPUs eng synchronisiert die Bearbeitung durch. Masterstation überträgt laufend aktuelle Daten an Reservestation Damit bei Ausfall der Masterstation das hoch verfügbare Anwenderprogramm nicht "bei Null" anfangen muss, überträgt die Masterstation laufend aktuelle Bearbeitungsdaten an die Reservestation. Das Übertragen kann aber bedingt durch die gewählte Kommunikation oder die zu übertragende Datenmenge mehrere Zyklen dauern, d. h., die Reserve eilt dem Master je nach Kommunikationsleistung und Datenmenge mehrere Zyklen nach. Kommt es innerhalb des Masters zu einem Fehler in einer CPU, einem DP-Master oder DP-Slave, dann findet eine Master-Reserve-Umschaltung statt. Bei dieser Umschaltung übernimmt die Reserve den Prozess und wird Master. Bereiche des redundanten Software-Teils Der redundante Software-Teil erhält ein Prozessabbild, einen IEC-Zeiten-, IEC-Zähler- und Merkerbereich sowie einen Datenbausteinbereich. Auf diese Daten darf nur die redundante Software schreibend zugreifen. Beachten Sie schon bei der Projektierung, dass alle oben genannten Bereiche zwingend zusammenhängend sein müssen. Bei der Parametrierung des Anlaufbausteins "SWR_START" werden diese lückenlosen Bereiche abgefragt. Bearbeitung von einseitiger Peripherie Neben dem redundanten Software-Teil kann natürlich auch ein Programm geladen werden, welches die einseitige Peripherie der jeweiligen CPU steuert. Dieser Programmteil wird von der Software-Redundanz nicht beeinflusst. Als einseitige Peripherie werden die Peripheriebaugruppen bezeichnet, die nicht im redundanten Anwenderprogrammteil angesprochen werden, also nur einer CPU zugeordnet sind. Physikalisch können diese Baugruppen zentral, dezentral an einem eigenen DP- Mastersystem oder dezentral an einem der beiden DP-Mastersysteme angeschlossen werden, an denen sich die redundanten DP-Slave-Anschaltungen befinden. 18 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

19 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.1 Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? Datenaustausch zwischen den beiden Stationen Der nichtredundante Programmteil kann seine Daten mit der redundanten Software über entsprechende Datenbausteine austauschen. Die Datenbausteine werden durch die Software-Redundanz ausgetauscht und damit der jeweils anderen Station zur Verfügung gestellt. Zu Beginn des OB 1 werden die Eingänge ins PAE gelesen. Bevor die Daten des redundanten Software-Teils (PAA, Merker, DB, Zeiten, Zähler, Instanz-DBs) an die Reserve gesendet werden, wird die redundante Software bearbeitet. Wenn die zweite Station gerade hochgelaufen ist bzw. die Redundanz in diesem Software-Teil wiederhergestellt worden ist, muss die Station von der bereits laufenden die Daten erhalten. Am Ende des OB 1 werden auf der Master- und Reserveseite die Daten des redundanten PAA ins Prozessabbild der Ausgänge geschrieben und am Ende des OB-Zyklus an die Peripherie weitergegeben. Alarme können zu jeder Zeit auf der aktiven Seite durchkommen und werden sofort bearbeitet. Findet in diesem Augenblick bzw. kurz danach eine Umschaltung statt, dann kann es zum Alarmverlust kommen. Master-Reserve-Umschaltung im Detail Damit die Reservestation nach Ausfall des Masters nicht "bei Null" anfangen muss, wird ihr von der Masterstation u. a. jeweils ein vollständiges, konsistentes PAA des hoch verfügbaren Programmteils für den Notfall/Umschaltfall übergeben. Die folgende Abbildung skizziert die Übergabe relevanter Bearbeitungsdaten an das zur Übernahme bereitstehende hochverfügbare Programm auf dem Reservegerät. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

20 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.1 Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? PAA OB-Zyk-5 OB-Zyk-4 Master PAA OB-Zyk-4 OB-Zyk-3 Master PAA OB-Zyk-4 PAA OB-Zyk-3 OB-Zyk-2 Master PAA OB-Zyk-2 OB-Zyk-1 Master PAA OB-Zyk-2 PAA Zyk-1 OB-Zyk Master PAA OB-Zyk-1 PAA OB-Zyk-3 PAA OB-Zyk+2 PAA OB-Zyk+3 PAA OB-Zyk+4 OB-Zyk-5 Reserve OB-Zyk-4 Reserve OB-Zyk-3 Reserve OB-Zyk-2 Reserve PAA konsistent =Master: OB-Zyk-4 OB-Zyk-1 Reserve OB-Zyk Reserve OB-Zyk+1 Reserve OB-Zyk+2 Reserve OB-Zyk+3 Reserve OB-Zyk+4 Reserve PAA konsistent =Master: OB-Zyk-5 unvollständig In Abhängigkeit von der benutzten Kommunikation und der zu übertragenden Datenmenge kann diese Übertragung mehr als einen Zyklus in Anspruch nehmen. Im Beispiel wird von zwei Zyklen für die Übertragung eines vollständigen Abbildes ausgegangen (siehe Bild). Im Beispiel wird also jedes zweite PAA vom Master an die Reserve übertragen. Im Normalbetrieb sind alle redundanten DP-Slave-Anschaltungen der Masterstation zugeordnet und geben die von dem DP-Master der Masterstation übertragenen Daten aus. Von der Reservestation genauer: von dem DP-Master der Reservestation wird zusätzlich generell jeweils das letzte vollständig zur Reservestation übertragene PAA zu den Signalmodulen übertragen. Da jedoch alle Slaves dem DP-Master der Master-CPU zugeordnet sind, werden diese Daten von den DP-Slave-Anschaltungen ignoriert. Im Rahmen einer expliziten Umschaltung über ein Kommando oder einer fehlerbedingten impliziten Master-Reserve-Umschaltung werden auch die Slavestationen umgeschaltet bzw. schalten die DP-Slave-Anschaltungen sich selbständig um. Ein selbständiges Umschalten der DP-Slave-Stationen erfolgt z. B. bei Erkennen einer Störung des DP-Masters oder des DP-Busses der DP-Master-Station. Während dieser DP-Slave-Umschaltung sind die zuletzt ausgegebenen PAA-Werte auf den DP-Slaves eingefroren (siehe obige Abbildung). Haben die DP-Slave-Stationen sich zum DP-Master der ehemaligen Reservestation umgeschaltet und hat diese Station die eigentliche Master-Reserve-Umschaltung noch nicht vollständig durchgeführt, dann wird das letzte vollständig zur Reservestation übertragene PAA an den Signalmodulen ausgegeben. Die stationsspezifische Master-Reserve- Umschaltung kann je nach Fehlerfall mehrere Zyklen dauern. 20 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

21 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.1 Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz? Nach erfolgter Master-Reserve-Umschaltung wird das durch den neuen Master ermittelte PAA ausgegeben (siehe obige Abbildung). Bei optimaler Kommunikation und kleineren Datenmengen und Fehlern wie "CPU in STOP" (bei einer S7-400) kann die Umschaltung in einem Zyklus erfolgen. Im Beispiel wurde bewusst eine Umschaltung mit Verlust von 5 Zyklen skizziert. Bei einer manuell eingeleiteten Umschaltung wird die Umschaltung optimiert. So wird sie z. B. erst unmittelbar nach Abschluss einer vollständigen PAA-Übertragung initiiert. Wiederherstellen der Software-Redundanz nach Reparatur Zum Wiederherstellen der Software-Redundanz werden z. B. nach Ausfall einer CPU die komplette Projektierung und das komplette Programm über PG oder Memorycard in die Austausch-CPU geladen. Anschließend wird diese CPU gestartet. Zur Information Nach Netzspannungswiederkehr mit einer CPU in der Betriebsart STOP arbeitet die zweite CPU im Solobetrieb (Master). Der Profibus der CPU, die in STOP ist, ist aktiv und es werden keine Ausgänge freigegeben. Wechselt die CPU von der Betriebsart STOP in die Betriebsart RUN, schaltet der Profibus auf den zweiten Strang um, und die Ausgänge werden freigeben. Dieses Verhalten tritt nur bei Netzspannungswiederkehr mit einer CPU in der Betriebsart STOP auf. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

22 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.2 Aufbau des Statusworts der Software-Redundanz 4.2 Aufbau des Statusworts der Software-Redundanz Die folgende Übersicht zeigt die Belegung des Statusworts. Das Statuswort befindet sich im DBW 8 des Instanz-DB zum FB 101 'SWR_ZYK'. Statuswort der Software-Redundanz 22 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

23 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.3 Aufbau des Steuerworts der Software-Redundanz 4.3 Aufbau des Steuerworts der Software-Redundanz Die folgende Übersicht zeigt die Belegung des Steuerworts. Das Steuerwort befindet sich im DBW 10 des Instanz-DB zum FB 101 'SWR_ZYK'. Steuerwort der Software-Redundanz Zum Sperren der Master-Reserve-Umschaltung auf Anwenderebene ist im Steuerwort Bit 11.0 zu setzen. Das Reservegerät schreibt Nullen in das PAA der redundanten DP-Slave- Anschaltung IM Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, bis Sie die Redundanz wieder einschalten (Bit 11.1 im Steuerwort setzen). Wenn die "Master-Reserve Umschaltung freigegeben" wurde, werden die Steuerbits im Steuerwort nach dem Setzen automatisch auf "0" zurückgesetzt. Änderungen sind im Statuswort sichtbar. Hinweis Zum Sperren der Master-Reserve-Umschaltung auf Anwenderebene setzen Sie im Steuerwort Bit Das Reservegerät schreibt Nullen in das PAA der redundanten DP- Slave-Anschaltung IM Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, bis Sie die Redundanz wieder einschalten (Bit 11.1 im Steuerwort setzen). Wenn die "Master-Reserve Umschaltung freigegeben" wurde, werden die Steuerbits im Steuerwort nach dem Setzen automatisch auf "0" zurückgesetzt. Änderungen sind im Statuswort sichtbar. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

24 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz Die folgenden Abschnitte geben eine Zusammenfassung aller Regeln, die Sie bei Projektierung und Programmierung eines Systems mit funktionaler Software-Redundanz beachten und einhalten müssen. Regel für die Hardware-Konfiguration Dezentrale Peripheriegeräte ET 200M, in denen sich eine redundante DP-Slave- Anschaltung befindet, z. B. eine IM 153-2, müssen in beiden Stationen identisch konfiguriert sein. Damit die Konsistenz nicht verloren geht, kopieren Sie bitte auch bei geringfügigen Änderungen stets das komplette DP-Mastersystem der ersten Station an den DP-Master der zweiten Station. Verwenden Sie dazu den Menübefehl Bearbeiten > Redundant einfügen. Durch den Menübefehl Bearbeiten > Redundant einfügen wird sichergestellt, dass die Peripherieadressen der DP-Slaves in beiden Stationen identisch sind. Wenn Sie außerdem Dezentrale Peripheriegeräte aus ET 200 einseitig einsetzen wollen, wie z. B. ET 200B, konfigurieren Sie diese Geräte nach dem Kopieren des DP- Mastersystems (siehe auch Beschreibung im Abschnitt Wie funktioniert ein System mit Software-Redundanz (Seite 17)). Beachten Sie bereits beim Hardware-Aufbau, dass bei der Software-Redundanz nur zusammenhängende Bereiche verwendet werden können, z. B. Ausgänge von 0 bis 20, Merkerbereiche von 50 bis 100, DP-Slave-Stationen von 1 bis 6, usw. Die Software-Redundanz unterstützt ein einzelnes PROFIBUS-DP-Mastersystem. Wenn Sie mehrere DP-Mastersysteme benötigen, müssen Sie die Software-Redundanz mehrmals verwenden, d. h. Sie benötigen mehrere redundante Teilprogramme. Zulässige Baudraten für den PROFIBUS-DP Von der Software-Redundanz werden nur Baudraten von 187,5 KBaud bis 12 MBaud für die redundante DP-Slave-Anschaltung unterstützt. Regeln für Anwenderprogramm Strukturierung des Anwenderprogramms Wenn Ihr Anwenderprogramm in beiden Stationen nur teilweise redundant ist, dann strukturieren Sie es nach Möglichkeit so, dass der Programmteil für den redundant ausgeführten Anlagenteil vom Programm für den nicht redundanten Anlagenteil getrennt ist. Empfehlung: Rufen Sie die Programme für redundanten und nicht redundanten Anlagenteil in unterschiedlichen Organisationsbausteinen auf: im OB 1 den nichtredundanten Anlagenteil im OB 35 den redundanten Anlagenteil Redundantes Anwenderprogramm Das redundierte Anwenderprogramm ist von zwei Bausteinaufrufen des FB 101 'SWR_ZYK' eingeschlossen. Der erste Bausteinaufruf des FB 101 'SWR_ZYK' trägt den Parameter CALL_POSITION=TRUE, der zweite Aufruf trägt den Parameter CALL_POSITION=FALSE. 24 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

25 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz Kommunikation Wenn Sie für die Redundanzkopplung eine S7-Verbindung benutzen und über die S7- Verbindung auch andere Kommunikationsaufgaben ausführen wollen, dann muss die Auftragsnummer R_ID größer sein als 2. Die Auftragsnummern R_ID= 1 und R_ID=2 werden von der Software-Redundanz benutzt. Wenn Sie zur Kommunikation den FB 103 'SWR_SFCCOM' einsetzen, dann benutzt die Software-Redundanz die Kommunikationsbausteine SFC 65 'X_SEND' und SFC 66 'X_RCV' mit den Auftragsnummern R_ID > H. Wenn Sie zur Kommunikation den FB 104 'SWR_AG_COM' einsetzen, dann benutzt die Software-Redundanz die Kommunikationsbausteine FC 5 'AG_SEND' und FC 6 'AG_RCV' mit den Auftragsnummern R_ID > H. Wenn Sie zur Kommunikation den FB 105 'SWR_SFBCOM' (BSEND, BRCV) einsetzen, dann sollte in der Verbindungsprojektierung immer "Betriebszustandsmeldungen senden 'ja' " angegeben werden, damit ein Verbindungsausfall möglichst schnell erkannt wird. Einsatz von Zeiten und Zählern Im redundanten Software-Teil können im Allgemeinen keine S7-Zeiten und S7-Zähler eingesetzt werden, da diese nicht aufgedatet werden können. Benutzen Sie stattdessen die IEC-Zeiten und IEC-Zähler. Für den Fall, dass Sie kurze Zeiten einsetzen - kleiner als der Zeit-OB-Zyklus bzw. kleiner als die Übertragungszeit vom Master zur Reserve - ist es nicht sinnvoll, diese Zeiten aufzudaten. In diesem Fall können Sie auch S7-Zeiten einsetzen. Werden längere Zeiten benötigt bzw. Zähler eingesetzt, dann ist darauf zu achten, dass die Eingangsflanke zum Starten der Zeit bzw. zum Zählen auch im Umschaltfall sicher erkannt wird. Dies kann dadurch geschehen, dass 1-0-Impulse bzw. 0-1-Impulse länger sind als die Umschaltzeit. Ist dies nicht der Fall, dann muss die Flankenauswertung in jedem Fall aufgerufen werden, auch auf der Reserve. Hier dürfen die betreffenden IEC- Zeiten/Zähler nicht aufgedatet werden. Es können hier aber auch S7-Zeiten und S7- Zähler eingesetzt werden. Hantieren mit den Bausteinen der Software-Redundanz Damit der Multi-Instanz-DB der Software-Redundanz korrekt gebildet werden kann, müssen sich im S7-Projekt alle von der Software-Redundanz verwendeten Systemfunktionen SFCs und SFBs befinden. Wenn Sie Projektierungsänderungen am Anlaufbaustein 'SWR_START' vornehmen, dann müssen Sie die folgenden Bausteine löschen, damit neue Parameter übernommen werden können und keine Fehlfunktionen auftreten: DB_WORK_NO DB_SEND_NO DB_RCV_NO DB_A_B_NO DB_B_A_NO Arbeits-DB der Software-Redundanz Sende-DB der Software-Redundanz Empfangs-DB der Software-Redundanz DB zum Datenaustausch des nicht redundanten Software-Teils von Station A mit der redundanten Software DB zum Datenaustausch des nicht redundanten Software-Teils von Station B mit der redundanten Software Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

26 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz OB 86 (Baugruppenträgerausfall) In den ersten 20 Byte der Lokalvariablen des OB 86 dürfen keine Variablen eingefügt werden, da diese von der Software-Redundanz benutzt und verändert werden. PAA in der Software-Redundanz Werden im FC 100 'SWR_START' Ausgänge parametriert, die sich nicht im PAA befinden, dann führt dies zum Peripheriezugriffsfehler. Master-Reserve-Umschaltung Während der Master-Reserve-Umschaltung sind kurzzeitig zwei Master oder zwei Reserven im System vorhanden. Master-Reserve-Umschaltung über Steuerbit Bei der Master-Reserve-Umschaltung über Steuerbit kann es vorkommen, dass Master und Reserve nicht korrekt stehen. Das ist dann der Fall, wenn es während der von Ihnen veranlassten Umschaltung zu einem Ausfall des Slaves kommt. In diesem Fall führen Sie bitte wieder eine Master-Reserve-Umschaltung per Steuerbit durch. Wenn nur eine CPU in RUN ist (Solobetrieb) Wenn sich eine CPU im STOP befindet, kann es vorkommen, dass die aktive Schnittstelle des wieder eingegliederten redundanten DP-Slaves der sich im STOP befindlichen CPU zugeordnet ist. Achten Sie beim Wiedereingliedern eines redundanten DP-Slaves darauf, dass eine CPU ausgeschaltet ist (NETZ AUS). 26 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

27 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz Ausschalten eines DP-Slaves Ohne weitere Maßnahme kommt es beim Ausschalten eines DP-Slaves zu einer Master- Reserve-Umschaltung. Die Maßnahme gegen die Umschaltung ist in folgendem Programmbeispiel beschrieben. Annahme: E 1.0 ist der Schalter, mit dem man das Umschalten verhindert. Dieses kann auch eine Bedieneingabe o. ä. sein. Beispiel für OB 86 für das Ausschalten von Slaves ohne Umschaltung: L #OB86_EV_CLASS L B#16#39 ==I SPBN M001 U E 1.0 SPBN M001 AUF DB 3 L DBW 4 DEC 1 T DBW 4 M001: NOP 0 CALL "SWR_DIAG" DB_WORK :=1 OB86_EV_CLASS :=#OB86_EV_CLASS OB86_FLT_ID :=#OB86_FLT_ID RETURN_VAL :=MW14 //kommendes Ereignis //spezieller Eingang (im eingeschalteten //Slave==1)-->nicht umschalten) //DB3 ist der Empfangs-DB (DB_EMPF) //Vorhandenen Partner-Slave //schon mal vorweg verringern //um so die Umschaltung zu verhindern //Call of FC 102 'SWR_DIAG' //Work DB for SWR //Block return value Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

28 Funktionsweise der Software-Redundanz 4.4 Regeln für den Einsatz der Software-Redundanz 28 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

29 Bausteine für die Software-Redundanz Die Bibliothek mit den Bausteinen für die Software-Redundanz Nach der Installation der Optionssoftware befindet sich in STEP 7 die Bibliothek SWR_LIB. Sie erreichen die Bibliothek über den SIMATIC-Manager mit dem Menübefehl Datei > Öffnen > Bibliotheken. In der Bibliothek SWR_LIB befinden sich fünf Bausteinpakete. Es handelt sich hierbei um zwei Pakete für S7-300 und drei Pakete für S Entsprechend dem Verbindungstyp und dem Netz, über das Sie die beiden Stationen miteinander koppeln, setzen Sie immer genau eines dieser Pakete ein. Bausteinpakete für S7-300 Wählen Sie das Paket... bei diesem Netz... und bei diesem Verbindungstyp... Bemerkung XSEND_300 MPI Nicht projektierte Verbindung Netzanschluss an MPI- Schnittstelle der CPU AG_SEND_300 PROFIBUS FDL-Verbindung Netzanschluss über CP Industrial Ethernet ISO-Verbindung Netzanschluss über CP Bausteinpakete für S7-400 Wählen Sie das Paket... bei diesem Netz... und bei diesem Verbindungstyp... Bemerkung XSEND_400 MPI Nicht projektierte Verbindung Netzanschluss an MPI- Schnittstelle der CPU AG_SEND_400 PROFIBUS FDL-Verbindung Netzanschluss über CP Industrial Ethernet ISO-Verbindung Netzanschluss über CP BSEND_400 MPI S7-Verbindung Netzanschluss über MPI-Schnittstelle der CPU PROFIBUS Netzanschluss über CP Industrial Ethernet Netzanschluss über CP Siehe auch Inhalt der Bausteinpakete (Seite 30) Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

30 Bausteine für die Software-Redundanz 5.2 Inhalt der Bausteinpakete 5.2 Inhalt der Bausteinpakete In jedem Bausteinpaket befinden sich vier Bausteine, die aufeinander abgestimmt sind. Benutzen Sie auf keinen Fall Bausteine aus unterschiedlichen Bausteinpaketen, da sonst Fehlfunktionen in den Stationen möglich sind. Kompatibilität zwischen Version 1.2 und 1.2 SP3 Die Bausteine der Software-Redundanz V1.2 SP3 können die Bausteine der Vorgängerversion ersetzen, ohne dass das Anwenderprogramm neu generiert werden muss. Werden die Bausteine der Teilbibliothek SWR_AGSEND_300 bzw. SWR_AGSEND_400 im Anwenderprogramm auf die Version V1.2 SP3 aktualisiert, dann müssen auch die Bausteine AG-Send (FC 5) und AG-Receive (FC 6) von der mit STEP 7 mitgelieferten Bibliothek "SIMATIC_NET_CP" aktualisiert werden. Inhalt der Bausteinpakete XSEND_300 und XSEND_400 Baustein FC 100 'SWR_START' FB 101 'SWR_ZYK' FC 102 'SWR_DIAG' Bemerkung Der Baustein muss im Anlaufprogramm OB 100 aufgerufen werden. Der Baustein muss im zyklischen oder im zeitgesteuerten Programm aufgerufen werden. Der Baustein ist stets vor und nach der Bearbeitung des redundanten Anwenderprogramms aufzurufen. Der Baustein muss im Diagnose-OB OB 86 aufgerufen werden. FB 103 'SWR_SFCCOM' Der Baustein unterstützt die Abwicklung des Datentransfers und wird vom FB 101 'SWR_ZYK' verdeckt aufgerufen. Der Baustein muss von Ihnen nur in beide CPUs geladen werden. Inhalt der Bausteinpakete AGSEND_300 und AGSEND_400 Baustein FC 100 'SWR_START' FB 101 'SWR_ZYK' FC 102 'SWR_DIAG' Bemerkung Der Baustein muss im Anlaufprogramm OB 100 aufgerufen werden. Der Baustein muss im zyklischen oder im zeitgesteuerten Programm aufgerufen werden. Der Baustein ist stets vor und nach der Bearbeitung des redundanten Anwenderprogramms aufzurufen. Der Baustein muss im Diagnose-OB OB 86 aufgerufen werden. FB 104 'SWR_AG_COM' Der Baustein unterstützt die Abwicklung des Datentransfers und wird vom FB 101 'SWR_ZYK' verdeckt aufgerufen. Der Baustein muss von Ihnen nur in beide CPUs geladen werden. Hinweis Der FB 104 'SWR_AG_COM' ruft verdeckt die Bausteine FC 5 'AG_SEND' und FC 6 'AG_RCV' auf. Diese Bausteine sind Bestandteil von NCM S7 und müssen von Ihnen in beide CPUs geladen werden. 30 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

31 Bausteine für die Software-Redundanz 5.2 Inhalt der Bausteinpakete Inhalt des Bausteinpakets BSEND_400 Baustein FC 100 'SWR_START' FB 101 'SWR_ZYK' FC 102 'SWR_DIAG' Bemerkung Der Baustein muss im Anlaufprogramm OB 100 aufgerufen werden. Der Baustein muss im zyklischen oder im zeitgesteuerten Programm aufgerufen werden. Der Baustein ist stets vor und nach der Bearbeitung des redundanten Anwenderprogramms aufzurufen. Der Baustein muss im Diagnose-OB OB 86 aufgerufen werden. FB 105 'SWR_SFBCOM' Der Baustein unterstützt die Abwicklung des Datentransfers und wird vom FB 101 'SWR_ZYK' verdeckt aufgerufen. Der Baustein muss von Ihnen nur in beide CPUs geladen werden. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

32 Bausteine für die Software-Redundanz 5.3 Übersicht der Bausteine der Software-Redundanz 5.3 Übersicht der Bausteine der Software-Redundanz In der folgenden Übersicht sind alle Bausteine der Software-Redundanz aufgelistet: Baustein FC 100 'SWR_START' FB 101 'SWR_ZYK' FC 102 'SWR_DIAG' FB 103 'SWR_SFCCOM' FB 104 'SWR_AG_COM' FB 105 'SWR_SFBCOM' DB_WORK_NO DB_SEND_NO DB_RCV_NO DB_A_B_NO DB_B_A_NO DB_COM_NO FC 5 'AG_SEND' FC 6 'AG_RCV' Funktion des Bausteins Der Anlaufbaustein stellt die Parameter zur Verfügung und bereitet sie zur weiteren Verarbeitung auf. Der Zyklusbaustein überträgt Datenbereiche vom Master zur Reserve und koordiniert die Kommunikation und Umschaltung. Der Diagnosebaustein verwaltet die Diagnosedaten der Slaves und bereitet sie für den FB 101 'SWR_ZYK' auf und führt die Umschaltung durch. Die CPU-Kommunikation mit SFC 65 'X_SEND', SFC 66 'X_RCV' bezieht sich nur auf MPI-Verbindungen. Die CPU-Kommunikation mit FC 5 'AG_SEND', FC 6 'AG_RCV' bezieht sich auf PROFIBUS-, Industrial Ethernet-Verbindungen. Die CPU-Kommunikation mittels SFB 12 'BSEND', SFB 13 'BRCV' bezieht sich auf MPI-, PROFIBUS-, Industrial Ethernet-, Punkt-zu-Punkt-Verbindungen; diese Bausteine können nicht in S7-300 eingesetzt werden. Arbeits-DB der Software-Redundanz Datenspeicher der redundanten Software: Sende-DB beinhaltet DBs, MBs, PAAs, DIs Empfangs-DB der redundanten Software-Teile Sende-Empfangs-DB der nicht redundanten Daten von Station A zu Station B Sende-Empfangs-DB der nicht redundanten Daten von Station B zu Station A Instanz-DB für die Kommunikations-Bausteine Der Baustein wird benötigt, wenn für die Redundanzkopplung FDL-Verbindungen benutzt werden. Der Baustein wird benötigt, wenn für die Redundanzkopplung FDL-Verbindungen benutzt werden. ACHTUNG Die oben angegebenen Datenbausteine werden im Anlauf vom FC 100 'SWR_START' einmalig mit der erforderlichen Länge erzeugt (Ausnahme: DB_COM_NO). Wenn Sie die Parametrierung des FC 100 'SWR_START' ändern, dann sind in der Regel auch Änderungen der Datenbausteine erforderlich. Nach einer Parameteränderung des FC 100 SWR_START ist auf jeden Fall ein Neustart der CPU notwendig, da bei Bereichslängenänderungen die Sende- und Empfangs-DBs eine neue Länge haben und neu erzeugt werden müssen. 32 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

33 Bausteine für die Software-Redundanz 5.4 FC 100 'SWR_START' 5.4 FC 100 'SWR_START' Funktion Mit dem FC 100 'SWR_START' initialisieren Sie die beiden Stationen. Im Wesentlichen legen Sie mit dem Baustein fest: Den Peripheriebereich der Ausgänge, den Merkerbereich, den Datenbausteinbereich, Datenbausteine und den Bereich der Instanz-DB der IEC-Zähler/Zeiten, die Sie im redundanten Anwenderprogramm benutzen. Jeder Bereich muss zusammenhängend vergeben werden. Angaben zur Kommunikation und zur Dezentralen Peripherie. Drei Datenbausteine, die die Bausteine der Software-Redundanz zur Speicherung von internen Daten benötigen. Den FC 100 'SWR_START' müssen Sie im Anlaufbaustein OB 100 aufrufen. Hinweis zur Parametrierung nichtbenutzter Bereiche: Wenn Sie Bereiche nicht benutzen, dann geben Sie am zugehörigen Parameter den Wert 0 ein. Beispiel: Wenn Sie keine IEC-Zeiten/IEC-Zähler verwenden, dann parametrieren Sie IEC_NO = 0 und IEC_LEN = 0. Wenn Sie keine Ausgänge im PAA-Bereich haben, dann vergeben Sie dem Parameter PAA_FIRST einen größeren Wert als PAA_LAST. Wenn Sie die Datenbausteine DB_A_B_NO und/oder DB_B_A_NO nicht benutzen, dann parametrieren Sie eine beliebige DB-Nummer und parametrieren die Länge mit dem Wert 0. Beispiel: Wenn Sie den DB_A_B_NO nicht verwenden, dann parametrieren Sie den DB_A_B_NO = DB 255 und den DB_A_B_NO_LEN = W#16#0. Die Datenbausteine DB_A_B_NO und DB_B_A_NO haben als Datentyp Block-DB, und aus diesem Grund müssen hier Werte größer als DB 0 parametriert werden, z. B. DB 255. Die Datenbausteine DB_SEND_NO und DB_RCV_NO müssen in beiden Stationen gleiche DB-Nummern haben, ebenso die Datenbausteine DB_A_B_NO und DB_B_A_NO. Unterbrechbarkeit Der FC 100 'SWR_START' ist unterbrechbar. Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

34 Bausteine für die Software-Redundanz 5.4 FC 100 'SWR_START' Beschreibung der Parameter Parameter Dekl. Datentyp Beschreibung Beispiel AG_KENNUNG IN CHAR Kennung der Station 'A' 'A' für Station A 'B' für Station B DB_WORK_NO IN Block-DB Arbeits-DB der SW-Redundanz. DB1 Der DB enthält nur interne Daten. DB_SEND_NO IN Block-DB DB, in dem die Daten gesammelt werden, die zum DB2 Partner gesendet werden. Der DB enthält nur interne Daten. DB_RCV_NO IN Block-DB DB, in dem die CPU die Daten sammelt, die vom DB3 Partner empfangen wurden. Der DB enthält nur interne Daten. MPI_ADR IN INT MPI-Adresse der Partnerstation 4 LADDR IN INT Logische Basisadresse des Kommunikationsprozessors, 260 die bei der Hardware- Projektierung festgelegt wurde. VERB_ID IN INT Verbindungs-ID 1 Nummer der Verbindung für die Redundanzkopplung, die bei der Hardware- Projektierung festgelegt wurde. DP_MASTER_SYS_ID IN INT DP-Mastersystem-ID 1 Kennung des DP-Mastersystems, an dem die DP- Slaves ET 200M angeschlossen sind (wurde bei der Hardware-Projektierung festgelegt). DB_COM_NO IN Block-DB Instanz-DB des FB 101 'SWR_ZYK' DB5 DP-KOMMUN IN INT Nummer zur Kennzeichnung des DP-Masters: 1 1, wenn der DP-Master eine CPU mit integrierter DP-Schnittstelle ist. 2, wenn der DP-Master ein CP ist. ADR_MODUS IN INT Schrittweite für das Raster, in dem die CPU die 1 E/A-Adressen vergibt (Das Raster der Adressierung ist CPU-abhängig): 1 bei Basisadressen 0, 1, 2, bei Basisadressen 0, 4, 8, PAA_FIRST IN INT Nummer des ersten Ausgangsbytes, das von 0 einer ET 200M mit redundanter IM 153 genutzt wird. PAA_LAST IN INT Nummer des letzten Ausgangsbytes, das von 4 einer ET 200M mit redundanter IM 153 genutzt wird. Ausgangsbytes im Bereich von PAA_FIRST bis PAA_LAST müssen zusammenhängend sein und dürfen nur von den ET 200M mit redundanter IM 153 genutzt werden. Pro eingesetztem redundanten DP-Slave sind max. 32 Bytes Ausgänge projektierbar. MB_NO IN INT Nummer des ersten Merkerbytes, das im 20 redundanten Anwenderprogramm genutzt wird. 34 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E

35 Bausteine für die Software-Redundanz 5.4 FC 100 'SWR_START' Parameter Dekl. Datentyp Beschreibung Beispiel MB_LEN IN INT Anzahl aller Merkerbytes, die im redundanten 30 Anwenderprogramm genutzt werden. Merkerbytes müssen lückenlos vergeben werden. IEC_NO IN INT Nummer des ersten Instanz-DBs für IEC- 111 Zähler/Zeiten, der im redundanten Anwenderprogramm genutzt wird. IEC_LEN IN INT Anzahl aller Instanz-DBs der IEC-Zähler/Zeiten, 7 die im redundanten Anwenderprogramm genutzt werden. Instanz-DBs müssen lückenlos vergeben werden. DB_NO IN INT Nummer des ersten Datenbausteins, der im 8 redundanten Anwenderprogramm genutzt wird. DB_NO_LEN IN INT Anzahl aller Datenbausteine, die im redundanten 2 Anwenderprogramm genutzt werden. Datenbausteine müssen lückenlos vergeben werden. SLAVE_NO IN INT Kleinste PROFIBUS-Adresse, die für einen DP- 3 Slave ET 200M mit redundanter IM benutzt wird. SLAVE_LEN IN INT Anzahl der eingesetzten DP-Slaves ET 200M. 1 PROFIBUS-Adressen müssen lückenlos vergeben werden. SLAVE_DISTANCE IN INT Kennzeichen für die Einstellung der PROFIBUS- 1 Adressen der IM 153-2: 1, wenn beide Schnittstellen gleiche PROFIBUS- Adresse haben. 2, wenn Schnittstellen PROFIBUS-Adresse n und n+1 haben. DB_A_B_NO IN Block-DB Sende-DB für nichtredundante Daten, die von DB11 Station A nach Station B übertragen werden. DB_A_B_NO_LEN IN WORD Anzahl der benutzten Datenbytes im W#16#64 DB_A_B_NO. DB_B_A_NO IN Block-DB Sende-DB für nicht redundante Daten, die von DB12 Station B nach Station A übertragen werden. DB_B_A_NO_LEN IN WORD Anzahl der benutzten Datenbytes im W#16#64 DB_B_A_NO. RETURN_VAL OUT WORD Rückgabewert des Bausteins MW2 (Bedeutung siehe unten) EXT_INFO OUT WORD Rückgabewert eines unterlagerten Bausteins (Bedeutung siehe unten) MW4 Funktionshandbuch, 04/2010, A5E