項(xiàng)目十三 冗余功能

1、項(xiàng)目十三 冗余功能任務(wù)一 雙設(shè)備冗余任務(wù)二 雙機(jī)熱備任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余下一頁(yè)返回1任務(wù)一 雙設(shè)備冗余13.1.1任務(wù)目標(biāo)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(xiàng)目一I/O設(shè)備管理”中己進(jìn)行了詳細(xì)介紹，這里只是要注意主、從設(shè)備定義時(shí)的一些區(qū)別及注意事項(xiàng)，以便提高工程系統(tǒng)可靠性。13.1.3相關(guān)知識(shí)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(hù)。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(jī)熱備和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。下一頁(yè)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(duì)設(shè)備的冗余，即兩臺(tái)相同的設(shè)備之間的相互冗余。

2、對(duì)于用戶比較貢要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用戶可以用兩個(gè)完全一樣的設(shè)備同時(shí)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(shí)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(dòng)斷開(kāi)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(yùn)行狀態(tài)，組態(tài)王通過(guò)從設(shè)備采集數(shù)據(jù)。上一頁(yè)下一頁(yè)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(tái)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(shí)，只能定義變量與主設(shè)備建立連接，而從設(shè)備無(wú)需定義變量，完全是對(duì)主設(shè)備的冗余。具體地說(shuō)雙設(shè)備冗余主要是實(shí)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(jìn)行通信，從而保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4任務(wù)一 雙設(shè)備冗余13.1.4任務(wù)實(shí)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(qǐng)參見(jiàn)“項(xiàng)目一I/O設(shè)備管理”。例如在COM 1口上定義一個(gè)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(yè)下一頁(yè)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(yè)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(xiàng)，“冗余設(shè)備邏輯名”列表框就會(huì)變?yōu)榭梢?jiàn)，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(duì)組態(tài)王來(lái)說(shuō)，兩個(gè)冗余的設(shè)備實(shí)際上是獨(dú)立的兩個(gè)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(yè)下一頁(yè)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(qǐng)參見(jiàn)“項(xiàng)目二變量定義和管理”。運(yùn)行系統(tǒng)啟動(dòng)后，可以從組態(tài)王信息窗中看到設(shè)備初始化信息，和當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，切換到從設(shè)備的提示信息。13.1.5問(wèn)題討論

5、 根據(jù)設(shè)備的具體情況練習(xí)雙設(shè)備冗余時(shí)主、從設(shè)備的定義和變量定義，并在運(yùn)行系統(tǒng)中加以驗(yàn)證。上一頁(yè)返回7任務(wù)二 雙機(jī)熱備13.2.1任務(wù)目標(biāo)了解雙機(jī)熱備的功能及結(jié)構(gòu)原理，掌握雙機(jī)熱備中主、從機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置及雙機(jī)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(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握雙機(jī)熱備中主、從機(jī)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(shí) 雙機(jī)熱備的構(gòu)造思想是主機(jī)和從機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常清況下主機(jī)處于工作狀態(tài)，從機(jī)處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機(jī)發(fā)現(xiàn)主機(jī)異常，從機(jī)將會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)代替主機(jī)，完全實(shí)現(xiàn)主機(jī)的功能。下一頁(yè)返回8任務(wù)二 雙機(jī)熱備1.雙機(jī)熱備的功能組態(tài)王的雙機(jī)熱

6、備主要實(shí)現(xiàn)以下功能:(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的冗余(2)歷史數(shù)據(jù)的冗余(3)報(bào)警信息的冗余(4)用戶登錄列表的冗余上一頁(yè)下一頁(yè)返回9任務(wù)二 雙機(jī)熱備2.雙機(jī)熱備的結(jié)構(gòu)原理如圖13-5所示，為雙機(jī)熱備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。雙機(jī)熱備主要是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和變量歷史記錄的熱備。主、從機(jī)都正常工作時(shí)，主機(jī)從設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，而不會(huì)從設(shè)備讀取或自己產(chǎn)生報(bào)警信息。主、從機(jī)都各自記錄變量歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)，從機(jī)與主機(jī)之間的監(jiān)聽(tīng)采取請(qǐng)求與應(yīng)答的方式，從機(jī)以一定的時(shí)間間隔(冗余機(jī)心跳檢測(cè)時(shí)間)向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，主機(jī)應(yīng)答表示工作正常。主機(jī)如果沒(méi)有作出應(yīng)答

7、，從機(jī)將切斷與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)入活動(dòng)狀態(tài)，改由下位設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。此后，從機(jī)還會(huì)定時(shí)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)狀態(tài)，一旦主機(jī)恢復(fù)，就切換到熱備狀態(tài)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回10任務(wù)二 雙機(jī)熱備當(dāng)主機(jī)正常運(yùn)行，從機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到從機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，從機(jī)從主機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)可以在主從機(jī)組態(tài)王信息窗中看到提示信息“開(kāi)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(jī)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11任務(wù)二 雙機(jī)熱備當(dāng)從機(jī)正常

8、運(yùn)行，主機(jī)后啟動(dòng)時(shí)，從機(jī)先將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前報(bào)警緩沖區(qū)中的報(bào)警和事件信息發(fā)送到主機(jī)上，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份。然后主從機(jī)同步，暫停變量歷史數(shù)據(jù)記錄，主機(jī)從從機(jī)上將所缺的歷史記錄文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。這時(shí)也可以在主從機(jī)的組態(tài)王信息窗中看到提示信息“開(kāi)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(jī)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。雙機(jī)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(duì)于網(wǎng)絡(luò)工程，即整個(gè)工程的所有功能分別由專用服務(wù)器來(lái)完成時(shí)，可以根據(jù)系統(tǒng)的重要性來(lái)決定對(duì)哪些服務(wù)器采取冗余。例如，對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集非常重要，而歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警信息不是很重要的系統(tǒng)來(lái)

9、說(shuō)，可以只對(duì)I/O服務(wù)器設(shè)置冗余，如果歷史數(shù)據(jù)和報(bào)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(bào)警服務(wù)器的冗余機(jī)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意如圖13-7所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回12任務(wù)二 雙機(jī)熱備在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和冗余結(jié)構(gòu)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的冗余由I/O服務(wù)器主機(jī)和I/O服務(wù)器從機(jī)來(lái)完成，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的冗余與單機(jī)版工程的實(shí)時(shí)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(jī)和歷史記錄服務(wù)器從機(jī)來(lái)完成;報(bào)警信息的冗余由報(bào)警服務(wù)器主機(jī)和報(bào)警服務(wù)器從機(jī)來(lái)完成。對(duì)報(bào)警服務(wù)器和歷史記錄服務(wù)器的冗余來(lái)說(shuō)，從機(jī)沒(méi)有監(jiān)視狀態(tài)，即報(bào)警服務(wù)器從機(jī)和歷史記錄服務(wù)器從機(jī)與它們的主機(jī)一樣，同時(shí)從I/O服務(wù)器上取數(shù)據(jù)，在報(bào)警服務(wù)

10、器從機(jī)上同樣生成報(bào)警信息，并在報(bào)警服務(wù)器主機(jī)停止工作時(shí)，向客戶機(jī)傳送報(bào)警信息;在歷史記錄服務(wù)器上同樣存儲(chǔ)歷史記錄，并在歷史記錄服務(wù)器主機(jī)停止工作時(shí)，向客戶機(jī)傳送歷史數(shù)據(jù)。對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，只需要指定其I/O服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器和歷史記錄服務(wù)器的主機(jī)，當(dāng)這些主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，客戶端會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為與相應(yīng)的從機(jī)通信。上一頁(yè)下一頁(yè)返回13任務(wù)二 雙機(jī)熱備13.2.4任務(wù)實(shí)施 雙機(jī)熱備配置包括二個(gè)要素:主機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置，從機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置和變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”的使用。1.主機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置(1)在主機(jī)上選擇組態(tài)王工程瀏覽器中的“網(wǎng)絡(luò)配置”項(xiàng)，雙擊該項(xiàng)，彈出如圖13-8所示“網(wǎng)絡(luò)配置”對(duì)話框，選擇“連網(wǎng)”模式，在“本機(jī)節(jié)點(diǎn)名”處

11、鍵入本機(jī)名稱或IP地址。在“雙機(jī)熱備”選項(xiàng)組中，選擇“使用雙機(jī)熱備”選項(xiàng)，后面的“本站為主站”和“本站為從站”選項(xiàng)變?yōu)橛行?，選擇“本站為主站”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回14任務(wù)二 雙機(jī)熱備(2)在“從站點(diǎn)”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(kù)路徑”文本框中鍵入從機(jī)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(jī)上應(yīng)該提供共享，這單添加的路徑也是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以看到的有效路徑。(3)在“冗余機(jī)心跳檢測(cè)”處輸入主機(jī)檢測(cè)從機(jī)的時(shí)間間隔，缺省為5s。 (4)在“網(wǎng)絡(luò)配置”對(duì)話框中，單擊“節(jié)點(diǎn)類型”屬性頁(yè)，如圖13-9所示。按照實(shí)際情況選擇本站點(diǎn)的類型，一般如果是單機(jī)，各選項(xiàng)

12、都要選擇。選擇“本機(jī)是校時(shí)服務(wù)器”，同時(shí)輸入“校時(shí)間隔”，表示本機(jī)發(fā)送校時(shí)信息的時(shí)間間隔。默認(rèn)為1 800秒。上一頁(yè)下一頁(yè)返回15任務(wù)二 雙機(jī)熱備2.從機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置(1)在從機(jī)上選擇組態(tài)王工程瀏覽器中的“網(wǎng)絡(luò)配置”項(xiàng)，雙擊該項(xiàng)，彈出“網(wǎng)絡(luò)配置”對(duì)話框，如圖13-10所示。選擇“連網(wǎng)”模式，在“本機(jī)節(jié)點(diǎn)名”處鍵入從機(jī)名稱或IP地址，在“雙機(jī)熱備”選項(xiàng)組中，選擇“使用雙機(jī)熱備”選項(xiàng)。其后面的“本機(jī)為主站”和“本機(jī)為從站”選項(xiàng)變?yōu)橛行?，選擇“本站為從機(jī)”。(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(kù)路徑”處鍵入主機(jī)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(jī)

13、上應(yīng)該提供共享，這!.添加的路徑也是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以看到的有效路徑。(3)在“冗余機(jī)心跳檢測(cè)”處輸入從機(jī)監(jiān)聽(tīng)主機(jī)的時(shí)間間隔，缺省為5秒。上一頁(yè)下一頁(yè)返回16任務(wù)二 雙機(jī)熱備 3.雙機(jī)熱備狀態(tài)變量的使用系統(tǒng)變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”變量用來(lái)表征主、從機(jī)的狀態(tài)。在主機(jī)上，該變量的值為正數(shù)，在從機(jī)上，該變量的值為負(fù)數(shù)。(1)主機(jī)狀態(tài)監(jiān)控。在主機(jī)的組態(tài)王工程中，可通過(guò)變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”對(duì)主機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”有以下幾種狀態(tài):$雙機(jī)熱備狀態(tài)=1，此時(shí)主機(jī)狀態(tài)正常。$雙機(jī)熱備狀態(tài)=2，此時(shí)主機(jī)狀態(tài)異常，主機(jī)將停止工作，并不再響應(yīng)從機(jī)的查詢。上一頁(yè)下一頁(yè)返回17任務(wù)二 雙機(jī)熱備 (2)從機(jī)狀態(tài)監(jiān)控

14、。在從機(jī)的組態(tài)王工程中，可通過(guò)變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”對(duì)從機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。變量“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”有以下幾種狀態(tài):$雙機(jī)熱備狀態(tài)=-1，此時(shí)從機(jī)檢測(cè)到主機(jī)狀態(tài)正常。$雙機(jī)熱備狀態(tài)=-2，此時(shí)從機(jī)檢測(cè)到主機(jī)狀態(tài)異常，主機(jī)工作異常，從機(jī)代替主機(jī)成為主站。(3)乎動(dòng)狀態(tài)切換。特殊情況下，可以通過(guò)強(qiáng)制改變“$雙機(jī)熱備狀態(tài)”，實(shí)現(xiàn)主、從機(jī)之間的手動(dòng)切換。13.2.5問(wèn)題討論每?jī)扇艘唤M，試練習(xí)雙機(jī)熱備的配置和應(yīng)用。上一頁(yè)返回18任務(wù)三 雙網(wǎng)絡(luò)冗余13.3.1任務(wù)目標(biāo)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(guò)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(shí) 雙網(wǎng)絡(luò)冗余實(shí)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(diǎn)癱瘓的弊端。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的任意一個(gè)站點(diǎn)均安裝兩塊網(wǎng)卡，并分別設(shè)置在兩個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。當(dāng)主網(wǎng)線路中斷時(shí)，組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)通信自動(dòng)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(yùn)行提供了保障。下一頁(yè)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(xì)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(tái)機(jī)器均需要安裝兩塊網(wǎng)卡，在實(shí)際使用中一般將這兩塊網(wǎng)卡分別設(shè)置在兩個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。13.3.4任務(wù)實(shí)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(gè)站點(diǎn)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(jì)算機(jī)的“控制面板”中雙擊網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)，進(jìn)入“配置”，選中TCP/IP協(xié)議，單擊屬性，彈出對(duì)話框如圖13-12所示。上一頁(yè)下一頁(yè)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(xiàng)，雙擊該項(xiàng)，彈出如圖13-13所示對(duì)話框。選擇“連網(wǎng)”，在“本機(jī)節(jié)點(diǎn)名”處鍵入本機(jī)名稱，例如“數(shù)據(jù)采集站”，或者是本機(jī)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(dāng)主網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，將切換到從網(wǎng)通信。對(duì)于雙設(shè)備、雙機(jī)和雙網(wǎng)絡(luò)冗余這二種冗余方式，設(shè)計(jì)者可綜合運(yùn)用，可以同時(shí)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(yùn)行時(shí)將更加穩(wěn)定、可靠，對(duì)各種情況都能應(yīng)付自如。13.3.5問(wèn)題