4. WinCC冗余安装与配置

WinCC冗余系统并不是“装两套WinCC再连起来”这么简单。它本质上是一对运行在同一项目下的服务器,通过冗余授权、项目副本和同步通道,让主服务器与备用服务器在运行期保持过程值、报警和归档的一致。本节围绕四个关键环节展开:安装前提条件、冗余授权、项目复制与同步设置、主备服务器参数配置。

一、安装前提条件

冗余安装前,先确认软硬件与网络条件是否满足。两台服务器应使用相同版本的WinCC(含相同选件与补丁级别),操作系统版本一致,且都已完成SIMATIC NET或相应通信驱动的安装。若版本不一致,冗余同步可能建立失败,或在切换后出现归档不连续。

网络方面,建议为冗余通信单独规划网段或VLAN,避免与办公网、视频流混用。典型做法是:两台服务器各配两块网卡,一块用于终端总线(与操作员站、工程师站通信),一块用于系统总线(与PLC通信);冗余同步可走终端总线,也可单独使用一条心跳链路。若使用终端总线同步,需保证该链路低延迟、低丢包。

此外,项目路径应放在本地磁盘,不要放在网络共享盘或U盘上。WinCC冗余项目对文件锁和写入时序敏感,网络路径容易导致同步异常。两台服务器的计算机名必须唯一,且建议关闭防火墙对WinCC相关端口的拦截,或按西门子文档开放相应端口。

安装前检查清单:WinCC版本一致、操作系统一致、计算机名唯一、项目存本地磁盘、终端总线与系统总线分离、冗余同步链路可用、防火墙端口已放行。

二、冗余授权

WinCC冗余运行需要专门的冗余授权。仅安装WinCC基本授权和服务器授权是不够的,必须在两台服务器上分别安装冗余授权(Redundancy License)。授权通常通过Automation License Manager导入,授权盘或授权文件需与WinCC版本匹配。

授权检查方法:打开Automation License Manager,查看本机授权列表中是否包含“WinCC Redundancy”或对应冗余选件。若缺少冗余授权,WinCC项目管理器中冗余配置选项可能不可用,或运行期无法建立主备关系。两台服务器的授权类型和数量应一致,避免一台有冗余授权、另一台没有。

若使用WinCC RT Professional,还需确认RT授权数量满足服务器运行需求。授权不足时,WinCC可能以演示模式运行,冗余功能受限。实际项目中,建议在安装完成后立即导出授权状态截图或记录授权密钥,便于后续排障。

三、项目复制与同步设置

冗余项目通常先在工程师站上创建并组态,然后复制到两台服务器。复制时不能简单拷贝整个项目文件夹,而应使用WinCC项目管理器中的“项目复制器”(Project Duplicator)或“另存为”功能,确保项目内部路径和引用关系正确。

复制完成后,在两台服务器上分别打开项目,进入“冗余”配置。关键设置包括:

  • 冗余模式:选择“主服务器/备用服务器”模式,并指定本机角色。
  • 同步方式:可选择“自动同步”或“手动同步”。自动同步适合大多数场景,主服务器运行后备用服务器自动跟随。
  • 同步范围:过程值、报警、归档、用户数据等。通常全选,但若归档量极大,可评估是否只同步关键归档。
  • 同步连接:指定用于同步的网卡和IP地址,确保两台服务器能互相ping通。

同步设置完成后,先启动主服务器,再启动备用服务器。观察WinCC项目管理器或运行界面中的冗余状态指示:正常时应显示“主服务器”和“备用服务器”已同步。若显示“未同步”或“连接失败”,优先检查IP连通性、防火墙和授权状态。

WinCC 冗余系统结构与同步关系 S7-1500 / S7-400 过程控制器 系统总线 系统总线 主服务器 (Server A) WinCC Server + Redundancy IP: 192.168.10.11 角色:主 / 运行中 运行 备用服务器 (Server B) WinCC Server + Redundancy IP: 192.168.10.12 角色:备 / 同步中 同步 冗余同步链路 过程值 / 报警 / 归档 终端总线 (Terminal Bus) 操作员站 1 WinCC Client 操作员站 2 WinCC Client 工程师站 ES / 组态 图例 冗余同步 系统总线 终端总线

四、主备服务器参数配置

主备服务器的参数配置决定了冗余切换的行为和性能。在WinCC项目管理器中,双击“冗余”打开配置对话框,重点设置以下参数:

参数项典型设置说明
冗余模式主/备两台服务器分别指定主、备角色
同步方式自动备用服务器自动跟随主服务器
同步周期1 s(示例)周期越短同步越及时,但网络负载越高
故障切换时间3~5 s(示例)主服务器故障后备用接管的时间窗口
归档同步启用确保切换后历史趋势连续
报警同步启用报警状态在主备间保持一致

参数设置完成后,进行冗余切换测试。测试方法:在主服务器运行状态下,手动停止WinCC运行系统或断开主服务器网线,观察备用服务器是否在设定时间内接管,操作员站画面是否自动切换到备用服务器,报警和趋势是否连续。若切换后画面数据中断或报警丢失,需检查同步范围和归档路径设置。

注意:冗余切换测试应在系统调试阶段进行,避免在生产运行期间随意断开主服务器。测试前应确认备用服务器已完全同步,且操作员站已配置好服务器切换逻辑。

最后,建议将两台服务器的冗余配置导出备份,并记录IP地址、计算机名、授权状态和同步参数。这样在后续维护或更换服务器时,可以快速恢复冗余环境。WinCC冗余的核心不是“两台机器”,而是“一套项目、两条链路、持续同步”,只有安装前提、授权、复制同步和参数配置四个环节都正确,冗余才能真正发挥作用。