項目十三 冗余功能

1、項目十三 冗余功能任務(wù)一 雙設(shè)備冗余任務(wù)二 雙機熱備任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余下一頁返回1任務(wù)一 雙設(shè)備冗余13.1.1任務(wù)目標了解雙設(shè)備冗余的概念，并熟悉如何定義主、從設(shè)備。13.1.2任務(wù)分析關(guān)于設(shè)備的定義在“項目一I/O設(shè)備管理”中己進行了詳細介紹，這里只是要注意主、從設(shè)備定義時的一些區(qū)別及注意事項，以便提高工程系統(tǒng)可靠性。13.1.3相關(guān)知識組態(tài)王提供全面的冗余功能，能夠有效地減少數(shù)據(jù)丟失的可能，增加了系統(tǒng)的可靠性，方便了系統(tǒng)維護。組態(tài)王提供二重意義上的冗余功能，即雙設(shè)備冗余、雙機熱備和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。下一頁返回2任務(wù)一 雙設(shè)備冗余 雙設(shè)備冗余是指設(shè)備對設(shè)備的冗余，即兩臺相同的設(shè)備之間的相互冗余。

2、對于用戶比較貢要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用戶可以用兩個完全一樣的設(shè)備同時采集數(shù)據(jù)，并與組態(tài)王通信。雙設(shè)備冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小意如圖13-1所示。正常情況下，主設(shè)備與從設(shè)備同時采集數(shù)據(jù)，但組態(tài)王只與主設(shè)備通信，若與主設(shè)備通信出現(xiàn)故障，組態(tài)王將自動斷開與主設(shè)備的連接，與從設(shè)備建立連接，從設(shè)備由熱備狀態(tài)轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)，組態(tài)王通過從設(shè)備采集數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回3任務(wù)一 雙設(shè)備冗余 雙設(shè)備冗余要求從設(shè)備與主設(shè)備應(yīng)完全一樣，即兩臺設(shè)備要完全處于熱備狀態(tài)，而且組態(tài)王中在定義該設(shè)備的I/O變量時，只能定義變量與主設(shè)備建立連接，而從設(shè)備無需定義變量，完全是對主設(shè)備的冗余。具體地說雙設(shè)備冗余主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的不間斷采集。由于采用

3、了設(shè)備冗余，因此一旦主設(shè)備通信出現(xiàn)中斷，從設(shè)備可以迅速與組態(tài)王進行通信，從而保持數(shù)據(jù)的完整性。上一頁下一頁返回4任務(wù)一 雙設(shè)備冗余13.1.4任務(wù)實施1.從設(shè)備定義從設(shè)備的設(shè)置與一般的I/O設(shè)備設(shè)置方法相同，工程人員根據(jù)設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿蓮脑O(shè)備的配置，具體設(shè)置方法請參見“項目一I/O設(shè)備管理”。例如在COM 1口上定義一個邏輯名為“從設(shè)備7018”的泓格7018模塊設(shè)備，如圖13-2所示。上一頁下一頁返回5任務(wù)一 雙設(shè)備冗余 2.主設(shè)備定義主設(shè)備的設(shè)置與一般的I/O設(shè)備設(shè)置方法也大致相同，工程人員根據(jù)設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿芍髟O(shè)備的配置，唯一不同的是在“設(shè)備配置向?qū)б灰贿壿嬅Q”頁中，需要指

4、定主設(shè)備的冗余設(shè)備的邏輯名稱，如圖13-3所示，選中“指定冗余設(shè)備”選項，“冗余設(shè)備邏輯名”列表框就會變?yōu)榭梢?，可從下拉列表中選出剛剛定義的設(shè)備“從設(shè)備7018”作為該設(shè)備冗余設(shè)備。另外，對組態(tài)王來說，兩個冗余的設(shè)備實際上是獨立的兩個設(shè)備，因此設(shè)備的地址不同。定義完成的主設(shè)備信息如圖13-4所示。上一頁下一頁返回6任務(wù)一 雙設(shè)備冗余 3.變量定義工程人員在數(shù)據(jù)詞典中定義的變量，必須要和主設(shè)備相連接，從設(shè)備不能定義任何變量。關(guān)于I/O變量的定義請參見“項目二變量定義和管理”。運行系統(tǒng)啟動后，可以從組態(tài)王信息窗中看到設(shè)備初始化信息，和當主設(shè)備出現(xiàn)故障時，切換到從設(shè)備的提示信息。13.1.5問題討論

5、 根據(jù)設(shè)備的具體情況練習雙設(shè)備冗余時主、從設(shè)備的定義和變量定義，并在運行系統(tǒng)中加以驗證。上一頁返回7任務(wù)二 雙機熱備13.2.1任務(wù)目標了解雙機熱備的功能及結(jié)構(gòu)原理，掌握雙機熱備中主、從機網(wǎng)絡(luò)配置及雙機熱備狀態(tài)變量的使用。13.2.2任務(wù)分析在具備了組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)連接知識的基礎(chǔ)上，進一步掌握雙機熱備中主、從機網(wǎng)絡(luò)配置，以便提高工程系統(tǒng)可靠性。13.2.3相關(guān)知識 雙機熱備的構(gòu)造思想是主機和從機通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常清況下主機處于工作狀態(tài)，從機處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機發(fā)現(xiàn)主機異常，從機將會在很短的時間之內(nèi)代替主機，完全實現(xiàn)主機的功能。下一頁返回8任務(wù)二 雙機熱備1.雙機熱備的功能組態(tài)王的雙機熱

6、備主要實現(xiàn)以下功能:(1)實時數(shù)據(jù)的冗余(2)歷史數(shù)據(jù)的冗余(3)報警信息的冗余(4)用戶登錄列表的冗余上一頁下一頁返回9任務(wù)二 雙機熱備2.雙機熱備的結(jié)構(gòu)原理如圖13-5所示，為雙機熱備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。雙機熱備主要是實時數(shù)據(jù)、報警信息和變量歷史記錄的熱備。主、從機都正常工作時，主機從設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報警和事件信息。從機通過網(wǎng)絡(luò)從主機獲取實時數(shù)據(jù)和報警信息，而不會從設(shè)備讀取或自己產(chǎn)生報警信息。主、從機都各自記錄變量歷史數(shù)據(jù)。同時，從機通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽主機，從機與主機之間的監(jiān)聽采取請求與應(yīng)答的方式，從機以一定的時間間隔(冗余機心跳檢測時間)向主機發(fā)出請求，主機應(yīng)答表示工作正常。主機如果沒有作出應(yīng)答

7、，從機將切斷與主機的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)入活動狀態(tài)，改由下位設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報警和事件信息。此后，從機還會定時監(jiān)聽主機狀態(tài)，一旦主機恢復，就切換到熱備狀態(tài)。上一頁下一頁返回10任務(wù)二 雙機熱備當主機正常運行，從機后啟動時，主機先將實時數(shù)據(jù)和當前報警緩沖區(qū)中的報警和事件信息發(fā)送到從機上，完成實時數(shù)據(jù)的熱備份。然后主從機同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，從機從主機上將所缺的歷史記錄文件通過網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時可以在主從機組態(tài)王信息窗中看到提示信息“開始備份歷史數(shù)據(jù)”和“停止備份歷史數(shù)據(jù)”。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主從機轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。上一頁下一頁返回11任務(wù)二 雙機熱備當從機正常

8、運行，主機后啟動時，從機先將實時數(shù)據(jù)和當前報警緩沖區(qū)中的報警和事件信息發(fā)送到主機上，完成實時數(shù)據(jù)的熱備份。然后主從機同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，主機從從機上將所缺的歷史記錄文件通過網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時也可以在主從機的組態(tài)王信息窗中看到提示信息“開始備份歷史數(shù)據(jù)”和“停止備份歷史數(shù)據(jù)”。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主從機轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。雙機熱備歷史數(shù)據(jù)熱備的結(jié)構(gòu)圖如圖13-6所示。 3.網(wǎng)絡(luò)工程的冗余對于網(wǎng)絡(luò)工程，即整個工程的所有功能分別由專用服務(wù)器來完成時，可以根據(jù)系統(tǒng)的重要性來決定對哪些服務(wù)器采取冗余。例如，對于實時數(shù)據(jù)采集非常重要，而歷史數(shù)據(jù)和報警信息不是很重要的系統(tǒng)來

9、說，可以只對I/O服務(wù)器設(shè)置冗余，如果歷史數(shù)據(jù)和報警信息也同樣重要的話，則需要分別設(shè)置I/O服務(wù)器、歷史記錄服務(wù)器和報警服務(wù)器的冗余機。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意如圖13-7所示。上一頁下一頁返回12任務(wù)二 雙機熱備在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和冗余結(jié)構(gòu)中，實時數(shù)據(jù)的冗余由I/O服務(wù)器主機和I/O服務(wù)器從機來完成，實時數(shù)據(jù)的冗余與單機版工程的實時數(shù)據(jù)冗余相同;歷史數(shù)據(jù)的冗余由歷史記錄服務(wù)器主機和歷史記錄服務(wù)器從機來完成;報警信息的冗余由報警服務(wù)器主機和報警服務(wù)器從機來完成。對報警服務(wù)器和歷史記錄服務(wù)器的冗余來說，從機沒有監(jiān)視狀態(tài)，即報警服務(wù)器從機和歷史記錄服務(wù)器從機與它們的主機一樣，同時從I/O服務(wù)器上取數(shù)據(jù)，在報警服務(wù)

10、器從機上同樣生成報警信息，并在報警服務(wù)器主機停止工作時，向客戶機傳送報警信息;在歷史記錄服務(wù)器上同樣存儲歷史記錄，并在歷史記錄服務(wù)器主機停止工作時，向客戶機傳送歷史數(shù)據(jù)。對于客戶端來說，只需要指定其I/O服務(wù)器、報警服務(wù)器和歷史記錄服務(wù)器的主機，當這些主機出現(xiàn)故障時，客戶端會自動轉(zhuǎn)為與相應(yīng)的從機通信。上一頁下一頁返回13任務(wù)二 雙機熱備13.2.4任務(wù)實施 雙機熱備配置包括二個要素:主機網(wǎng)絡(luò)配置，從機網(wǎng)絡(luò)配置和變量“$雙機熱備狀態(tài)”的使用。1.主機網(wǎng)絡(luò)配置(1)在主機上選擇組態(tài)王工程瀏覽器中的“網(wǎng)絡(luò)配置”項，雙擊該項，彈出如圖13-8所示“網(wǎng)絡(luò)配置”對話框，選擇“連網(wǎng)”模式，在“本機節(jié)點名”處

11、鍵入本機名稱或IP地址。在“雙機熱備”選項組中，選擇“使用雙機熱備”選項，后面的“本站為主站”和“本站為從站”選項變?yōu)橛行?，選擇“本站為主站”。上一頁下一頁返回14任務(wù)二 雙機熱備(2)在“從站點”后的編輯框中輸入從站的名稱或IP地址。在“從站歷史數(shù)據(jù)庫路徑”文本框中鍵入從機保存歷史數(shù)據(jù)的完整路徑，該路徑的定義格式采用UNC格式。該路徑在從機上應(yīng)該提供共享，這單添加的路徑也是通過網(wǎng)絡(luò)可以看到的有效路徑。(3)在“冗余機心跳檢測”處輸入主機檢測從機的時間間隔，缺省為5s。 (4)在“網(wǎng)絡(luò)配置”對話框中，單擊“節(jié)點類型”屬性頁，如圖13-9所示。按照實際情況選擇本站點的類型，一般如果是單機，各選項

12、都要選擇。選擇“本機是校時服務(wù)器”，同時輸入“校時間隔”，表示本機發(fā)送校時信息的時間間隔。默認為1 800秒。上一頁下一頁返回15任務(wù)二 雙機熱備2.從機網(wǎng)絡(luò)配置(1)在從機上選擇組態(tài)王工程瀏覽器中的“網(wǎng)絡(luò)配置”項，雙擊該項，彈出“網(wǎng)絡(luò)配置”對話框，如圖13-10所示。選擇“連網(wǎng)”模式，在“本機節(jié)點名”處鍵入從機名稱或IP地址，在“雙機熱備”選項組中，選擇“使用雙機熱備”選項。其后面的“本機為主站”和“本機為從站”選項變?yōu)橛行Вx擇“本站為從機”。(2)在“主站名稱”處鍵入主站名稱或IP地址。在“主站歷史數(shù)據(jù)庫路徑”處鍵入主機保存歷史數(shù)據(jù)的完整路徑，該路徑的定義格式采用UNC格式。該路徑在主機

13、上應(yīng)該提供共享，這!.添加的路徑也是通過網(wǎng)絡(luò)可以看到的有效路徑。(3)在“冗余機心跳檢測”處輸入從機監(jiān)聽主機的時間間隔，缺省為5秒。上一頁下一頁返回16任務(wù)二 雙機熱備 3.雙機熱備狀態(tài)變量的使用系統(tǒng)變量“$雙機熱備狀態(tài)”變量用來表征主、從機的狀態(tài)。在主機上，該變量的值為正數(shù)，在從機上，該變量的值為負數(shù)。(1)主機狀態(tài)監(jiān)控。在主機的組態(tài)王工程中，可通過變量“$雙機熱備狀態(tài)”對主機進行監(jiān)控。變量“$雙機熱備狀態(tài)”有以下幾種狀態(tài):$雙機熱備狀態(tài)=1，此時主機狀態(tài)正常。$雙機熱備狀態(tài)=2，此時主機狀態(tài)異常，主機將停止工作，并不再響應(yīng)從機的查詢。上一頁下一頁返回17任務(wù)二 雙機熱備 (2)從機狀態(tài)監(jiān)控

14、。在從機的組態(tài)王工程中，可通過變量“$雙機熱備狀態(tài)”對從機進行監(jiān)控。變量“$雙機熱備狀態(tài)”有以下幾種狀態(tài):$雙機熱備狀態(tài)=-1，此時從機檢測到主機狀態(tài)正常。$雙機熱備狀態(tài)=-2，此時從機檢測到主機狀態(tài)異常，主機工作異常，從機代替主機成為主站。(3)乎動狀態(tài)切換。特殊情況下，可以通過強制改變“$雙機熱備狀態(tài)”，實現(xiàn)主、從機之間的手動切換。13.2.5問題討論每兩人一組，試練習雙機熱備的配置和應(yīng)用。上一頁返回18任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余13.3.1任務(wù)目標熟悉雙網(wǎng)絡(luò)冗余中網(wǎng)卡的配置和組態(tài)王中網(wǎng)絡(luò)的配置。13.3.2任務(wù)分析 通過雙網(wǎng)絡(luò)冗余中網(wǎng)卡的配置和組態(tài)王中網(wǎng)絡(luò)的配置，熟悉雙網(wǎng)絡(luò)冗余的應(yīng)用，提高工程系

15、統(tǒng)的可靠性。13.3.3相關(guān)知識 雙網(wǎng)絡(luò)冗余實現(xiàn)了組態(tài)王系統(tǒng)間兩條物理網(wǎng)絡(luò)的連接，以防單一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)牛網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障后所有站點癱瘓的弊端。對于網(wǎng)絡(luò)的任意一個站點均安裝兩塊網(wǎng)卡，并分別設(shè)置在兩個網(wǎng)段內(nèi)。當主網(wǎng)線路中斷時，組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)通信自動切換到從網(wǎng)，保證通信鏈路不中斷，為系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行提供了保障。下一頁返回19任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余 雙網(wǎng)絡(luò)冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖13-11所示。粗線表示主網(wǎng)，細線表示從網(wǎng)。A表示主網(wǎng)網(wǎng)卡，B表示從網(wǎng)網(wǎng)卡。網(wǎng)絡(luò)上的任意一臺機器均需要安裝兩塊網(wǎng)卡，在實際使用中一般將這兩塊網(wǎng)卡分別設(shè)置在兩個網(wǎng)段內(nèi)。13.3.4任務(wù)實施 1.網(wǎng)卡的配置下面以“數(shù)據(jù)采集站”為例介紹雙網(wǎng)絡(luò)冗余的配

16、置。由于每個站點均配置有兩塊網(wǎng)卡，因此擊要設(shè)置兩塊網(wǎng)卡的IP地址，從計算機的“控制面板”中雙擊網(wǎng)絡(luò)圖標，進入“配置”，選中TCP/IP協(xié)議，單擊屬性，彈出對話框如圖13-12所示。上一頁下一頁返回20任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余 2.組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)配置在“數(shù)據(jù)采集站”上，選擇組態(tài)王工程瀏覽器中的“網(wǎng)絡(luò)配置”項，雙擊該項，彈出如圖13-13所示對話框。選擇“連網(wǎng)”，在“本機節(jié)點名”處鍵入本機名稱，例如“數(shù)據(jù)采集站”，或者是本機的主網(wǎng)網(wǎng)卡的IP地址，例如 100.100.100.1 ，在備份網(wǎng)卡中輸入網(wǎng)卡2的IP地址，例如“200.200.200.1”。當主網(wǎng)出現(xiàn)故障時，將切換到從網(wǎng)通信。對于雙設(shè)備、雙機和雙網(wǎng)絡(luò)冗余這二種冗余方式，設(shè)計者可綜合運用，可以同時采取二種冗余方式或采取其中的任意一種或兩種。采用冗余后，系統(tǒng)運行時將更加穩(wěn)定、可靠，對各種情況都能應(yīng)付自如。13.3.5問題