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SiemensPCS7项目中单CPU系统升级改造为冗余系统过程总结

引言

今年因工厂控制系统升级需求，在帮忙准备PCS7系统的升级改造项目，从而让我回忆到过往两次系统升级改造的经历，也有幸在一个好的团队里面一起共事，做了一些工厂可靠性方面的解决方案。还记得过往升级改造成功之时，大家脸上的兴奋劲和喜悦感，做技术有时就是这样，在哪里付出了许多，就在哪里收获产出，收获成就感。

文中根据过往实际的工作经历，介绍了西门子PCS7项目中单CPU系统升级改造为冗余系统的组态过程，同时PCS7控制系统从7.0版本升级到9.0版本,此实施方案是基于提高控制系统的可靠性方面着手，为保障工厂稳定运行打下坚实基础。希望对有类似需求的工控朋友们能有一些帮忙。若有不当之前，还请多多包涵。

说说准备工作

前期准备非常重要，俗话说的好“Agoodbeginningishalfthebattle”.

PCS7控制系统升级改造准备大约需要提前半年左右开始，过程中需要和西门子或者其代理商反复沟通，需要采购的部件，如需要更换硬件系统，如把当前41X系列升级为全新的410HCPU，那么可以选择一个H系统组合的技术包，去代替选择一个个硬件去采购，这样比较方便。（订货号会有不同）。

在技术方面，根据自己项目的改造需求和程度，要仔细考虑可能的改动点，是否需要购买新的License，针对需要改动的地方进行细化和分析，笔者建议此处和同事多进行讨论，尽量全面的逐条列出需要变化的地方和改进措施，形成好的文档记录，以便后期项目实施时做技术参考。

特别要注意通讯方面：

如之前是单CPU升级为冗余CPU，需要把之前的单边通讯重建为容错通讯连接，

系统中ES/OS使用普通IEModule还是CP1623，都决定着升级过程中不同的License采购需求，电脑若一并更换，需要准备和采购CP1623工业网卡。

WinCC和CPU的数据通讯方式是否需要产生变化，如之前为TCPIP通讯，改造成冗余系统后，必须变化为NamedConnectionProtocol的通讯协议，此时若通过普通IEModule实现冗余通讯，需要购买Softnet授权，若通过CP1623，需要购买Hardnet授权，

挂在系统中的其他通讯是否需要变化，是否需要购买新的软件包来支持冗余通讯，我在升级中曾经遇到:CPU和本特利BN3500的单边通讯改造成冗余通讯后，就需要购买不同的软件包和授权来支持冗余通讯，之前的单边软件包失效，这个地方特别不容易发现。

其实PCS7系统升级是一个复杂的工作，需要大家齐心协力，把困难想在前面，做好充足的准备，才能保障在项目执行阶段的进度，减少一些惊喜的出现。

项目介绍

文中主要介绍控制系统从单CPU系统升级为冗余CPU系统的一些技术细节和大家探讨，因控制系统版本从7.0到9.0的升级变化是团队中另外的同事在负责，此处就不再展开进行介绍。

首先是系统架构图如下图所示，A系统中的单417HCPU准备升级为冗余的410H系列，A系统之前和冗余的B系统之间已经建立通讯，另外还和BN3500系统之间建立通讯，此处和BN3500的通讯并没有显示在下图中。

此处需要注意，A系统从单CPU变为冗余CPU后，和B系统的容错连接建立，若A系统和B系统在一个项目下面集成，那么可以直接建立S7FaultTolerantConnection,但文中遇到的情况是A系统和B系统分别在不同的项目下面且系统版本也不一样，所以就需要额外的组态方式来完成系统间的冗余通讯。

在这里，首先参考西门子官方论坛对应容错连接的介绍：

S7容错连接是S7-400H（Highavailable高可用性）系列CPU才能支持的冗余通讯方式。可以实现基于2/4个子链接的冗余通讯。在一个子链路中断时，其伙伴链路能够保证整体通讯不被中断。目前支持S7容错连接的网络主要为工业以太网，可以在HCPU之间、HCPU与上位机PC之间实现通讯冗余。

根据通讯伙伴的不同，需要为网络设备激活MAC地址或者IP地址：

我们可以看到IEGeneral网卡也可以支持建立容错连接，但对版本和授权方式有一些要求，特别注解如下：

CP1613或CP1623网卡+HARDNETIES7REDCONNECT授权

普通网卡+SOFINETIES7REDCONNECTVM授权（自PCS7V8.1/WINCCV7.2之后）

系统组态变更

文中因更换了新的ES电脑，所以没有在原电脑中的项目中更改，而是在新的ES(升级到9.