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Como simular o SIMATIC BATCH e o Route Control usando o SIMIT Virtual Controller?

Para simular o SIMATIC BATCH e o Route Control com o SIMIT Virtual Controller, lembre-se de que o BATCH baseado em AS não é suportado nativamente devido a restrições de comunicação da base de dados do VC; para o Route Control, desative a validação de conexões qualificadas inserindo o arquivo SoftPlc7.ini na pasta raiz do Virtual Controller.

Como simular o SIMATIC BATCH e o Route Control usando o SIMIT Virtual Controller?

Categoria: PCS 7 / Migração | Tecnologia: Siemens PCS 7, SIMIT Virtual Controller, SIMATIC BATCH, Route Control, S7-Connections, Erro Q_ERR_ASB | Tipo de Artigo: Guia de Solução de Problemas | Code: C135

Tópicos úteis: SIMIT Virtual Controller Limitations | SIMATIC BATCH Unit Allocation | Route Control Server Connectivity | NetPro S7 Connection Configuration

Por que o SIMATIC BATCH falha com o erro Q_ERR_ASB = -3 e o Route Control exibe o erro 16662 ao rodar sobre o SIMIT Virtual Controller (VC)?
Para simular o SIMATIC BATCH e o Route Control com o SIMIT Virtual Controller, lembre-se de que o BATCH baseado em AS não é suportado nativamente devido a restrições de comunicação da base de dados do VC; para o Route Control, desative a validação de conexões qualificadas inserindo o arquivo SoftPlc7.ini na pasta raiz do Virtual Controller.

Tabela de Conteúdos

Primeiras verificações antes de iniciar a simulação

  • Validar a versão do SIMIT: Verifique se o seu ambiente executa o SIMIT VC V9.1 Upd2 ou superior. Certas correções de pilha de protocolo exigem atualizações específicas de engenharia.
  • Confirmar o mapeamento no NetPro: Assegure-se de que as conexões de alta disponibilidade (Fault-Tolerant S7 Connections) criadas automaticamente para o hardware real foram convertidas em conexões S7 padrão (Standard S7 Connections) usando exatamente os mesmos nomes lógicos. O SIMIT VC não emula o canal de redundância de hardware do S7-400H.
  • Verificar o barramento do OS: Confirme se o WinCC Runtime consegue ler as variáveis de processo normais da CPU virtual via TCP/IP simples antes de tentar estabelecer os canais de dados do BATCH ou do Route Control.

Quando estes problemas de comunicação ocorrem

Este cenário complexo de engenharia surge ao montar uma infraestrutura completa de teste e aceitação de software (FAT - Factory Acceptance Test) 100% virtualizada. A arquitetura envolve uma CPU redundante emulada, servidores OS e Batch redundantes, além de servidores de gerenciamento de rotas (Route Control Server).

Embora a tela de operação SCADA (WinCC) e os clientes funcionem normalmente trocando dados via TCP/IP puro, o engenheiro depara-se com dois travamentos bloqueantes ao iniciar os testes de processo:

  1. No SIMATIC BATCH: Ao lançar uma ordem de produção, a unidade correspondente não consegue ser reservada pelo sistema, exibindo um símbolo "U" rosa estático no BatchCC. Na sala de controle, o elemento da receita entra em loop aguardando a ocupação da unidade (Waiting for a unit occupancy). Ao inspecionar o bloco de comando da unidade no plano CFC da CPU, a saída de diagnóstico Q_ERR_ASB apresenta de forma fixa o valor -3, indicando a ausência de um bloco de dados interno.
  2. No Route Control Server: O servidor de rotas falha ao tentar conectar-se com o controlador virtual. O diálogo de mensagens do RC Server registra tentativas de conexão cíclicas que falham após alguns segundos, gerando o código de erro crítico de comunicação de rede 16662 - Cannot connect to AS.

Contexto técnico: Limitações do microcódigo do SIMIT VC e os protocolos de rede

Para solucionar estas duas falhas de engenharia, é necessário analisar o comportamento interno do SIMIT Virtual Controller em nível de pilha de comunicação de rede. O SIMIT VC não é uma emulação completa byte a byte do processador físico da CPU (como o S7-PLCSIM), mas sim um interpretador otimizado projetado para executar o código lógico do programa aplicativo de forma rápida. Por essa razão, ele não responde de maneira nativa a requisições de serviços complexos e acíclicos em segundo plano que dependem de bancos de dados ocultos do sistema operacional do hardware real.

No caso do SIMATIC BATCH, o comportamento está documentado de fábrica no manual oficial do SIMIT (Seção de Restrições Técnicas):

“O Virtual Controller não responde a certas requisições de serviços acíclicos. Sistemas que dependem desses serviços de gerenciamento não conseguem se comunicar corretamente com os controladores emulados. Isso inclui: BRAUMAT Classic e BATCH baseado em AS.”

O erro Q_ERR_ASB = -3 (Data block needed is not available) ocorre porque o mecanismo do BATCH tenta transferir e ler receitas dinâmicas diretamente gravando blocos de dados (DBs de runtime) criados em tempo de execução no gerenciamento de memória interna do PLC. Como o SIMIT VC não emula o mecanismo de alocação de blocos dinâmicos do sistema operacional do hardware S7-400H, o bloco de controle de unidade perde a consistência de dados e bloqueia a reserva da máquina.

No caso do Route Control, o problema reside na maneira como o assistente do RC configura as conexões lógicas de rede no NetPro. O assistente cria parametrizações de rede que exigem que a CPU física valide pacotes com rótulos e identificadores totalmente qualificados. Quando essas tramas batem na placa de rede virtual do SIMIT VC, o parser de rede simplificado do emulador rejeita os cabeçalhos de dados de transporte TPKT estendidos, derrubando a sessão e retornando o erro de conexão 16662.

Procedimento de configuração: Estabilização do Route Control e contorno do BATCH

Nota de produção: Toda a infraestrutura descrita opera estritamente em ambiente de simulação em desenvolvimento offline. Essas diretivas e arquivos de configuração modificam o comportamento do motor do Virtual Controller e não devem ser enviados para a estação de engenharia de produção conectada à planta real.

Passo 1: Aplicar a correção do arquivo SoftPlc7.ini para o Route Control

Para permitir que o Route Control Server consiga fechar o canal de comunicação de dados com as conexões S7 emuladas no SIMIT VC (V9.1 ou V10), force o emulador a aceitar tramas de rede simplificadas:

  1. No seu computador de simulação, feche o SIMIT e encerre todas as instâncias ativas do Virtual Controller.
  2. Abra o Windows Explorer e navegue até o diretório onde o seu projeto do SIMIT está salvo no disco rígido.
  3. Siga o seguinte caminho de pastas internas: [Pasta_Do_Projeto_SIMIT] \ io \ VCROOT \ [Número_Do_Virtual_Controller] \
  4. Dentro desta pasta (onde ficam os arquivos de configuração de inicialização do controlador virtual), clique com o botão direito em um espaço em branco, selecione Novo -> Documento de Texto.
  5. Renomeie o arquivo estritamente como SoftPlc7.ini (certifique-se de que a extensão .txt oculta do Windows seja removida).
  6. Abra o arquivo SoftPlc7.ini com o Bloco de Notas e digite exatamente as duas linhas de comando estruturadas abaixo:

Ini, TOML

[VcPrtclStck]
AllowFullQualifiedConnection.bool.TPKT=false
  1. Salve e feche o arquivo. Caso possua uma arquitetura com múltiplas CPUs virtuais no SIMIT, repita o processo criando o mesmo arquivo dentro da pasta de ID de cada VC respectivo (VC1, VC2, etc.).
  2. Inicie o SIMIT, carregue os controladores virtuais e abra o Route Control Center. O erro de rede 16662 será eliminado e o servidor estabelecerá a conexão estável com o processo simulado.

Passo 2: Ajustar a Estratégia de Simulação para o SIMATIC BATCH

Como o BATCH baseado em AS (que gerencia receitas dentro do controlador) é incompatível com o núcleo do SIMIT VC por restrições de arquitetura de microcódigo, aplique uma das seguintes alternativas para validar seus testes:

  • Opção de Contorno A — Migrar para BATCH baseado em PC (PC-based BATCH): Acesse as propriedades da Hierarquia Tecnológica no seu projeto PCS 7 no SIMATIC Manager e altere a estratégia de operação do BATCH de AS-based para PC-based. Na arquitetura baseada em PC, o servidor de lote gerencia toda a execução de receitas e processamento de sub-rotinas dentro da memória do próprio Windows Server, enviando para o PLC apenas comandos simples de leitura e escrita de variáveis lógicas padrão (sinais booleanos e analógicos). Essa arquitetura de comunicação simplificada é totalmente suportada e roda sem erros sobre o SIMIT Virtual Controller.
  • Opção de Contorno B — Utilizar o S7-PLCSIM Clássico: Se o teste de aceitação da planta exigir obrigatoriamente a validação rigorosa do código das receitas rodando dentro da memória do PLC (AS-based BATCH), remova os blocos de acoplamento do SIMIT VC. Arquive o projeto e restaure-o em uma estação que utilize o S7-PLCSIM tradicional integrado ao STEP 7. O PLCSIM realiza uma emulação em nível de hardware e registradores internos, possuindo suporte total para a alocação dinâmica de DBs exigida pelo motor do SIMATIC BATCH, embora apresente maior consumo de recursos de processamento da máquina Windows.

Erros comuns em simulações avançadas do PCS 7

  • Esquecer de converter conexões lógicas de alta disponibilidade no NetPro: Deixar as conexões configuradas como Fault-Tolerant S7 Connection no NetPro para a simulação. O SIMIT VC rejeita esse tipo de driver de alta disponibilidade físico, impedindo que os servidores OS e RC encontrem o caminho de rede do PLC virtual.
  • Fechar a janela do assistente do Route Control com nomes cruzados: Alterar os nomes lógicos das conexões criadas pelo assistente do RC durante a conversão para conexões padrão. Se os nomes de rede diferirem dos registros internos do banco de dados do RC, o servidor rejeitará os pacotes de dados.
  • Ignorar o valor da saída Q_ERR_ASB: Tenter resolver o erro do "U" rosa no BatchCC reiniciando os servidores Windows ou limpando a pasta de ordens pendentes, sem analisar o código de erro -3 no bloco do CFC, que indica um travamento real de falta de memória estrutural no PLC.

Lista de verificação para validação de sistemas virtuais

As conexões lógicas de alta disponibilidade da CPU redundante foram convertidas para conexões S7 padrão com os mesmos nomes no NetPro? ☐ Sim ☐ Não ☐ Requer revisão

O arquivo SoftPlc7.ini com a diretiva de desativação de validação de TPKT foi inserido na pasta raiz de cada Virtual Controller no SIMIT? ☐ Sim ☐ Não ☐ Requer revisão

A estratégia de execução do SIMATIC BATCH foi alterada para PC-based para mitigar a restrição de alocação de DBs dinâmicos no microcódigo do VC? ☐ Sim ☐ Não ☐ Requer revisão

O utilitário HWCNExport foi executado novamente no PCS 7 e importado no SIMIT após qualquer modificação de hardware ou de conexões de rede no NetPro? ☐ Sim ☐ Não ☐ Requer revisão

Pergunta frequentes (FAQ)

Por que o comando de desativação de validação TPKT no arquivo SoftPlc7.ini funciona na versão SIMIT V10 mas o fabricante não o documenta formalmente para a versão V9.1? A diretiva de configuração contida no parâmetro AllowFullQualifiedConnection.bool.TPKT=false atua diretamente sobre o driver de comunicação de rede de baixo nível (SoftPlc7) que serve de base para o motor do Virtual Controller em ambas as gerações do software da Siemens. Embora a equipe de desenvolvimento tenha adicionado essa chave como um recurso de engenharia avançado para solucionar problemas específicos de rede em laboratório e a tenha consolidado na versão V10, o código de comunicação subjacente na versão V9.1 Upd2 já possui essa capacidade interna de leitura. A criação manual do arquivo .ini simplesmente força a ativação do parâmetro no boot do VC, resolvendo o bloqueio do Route Control de forma idêntica.

Posso rodar o SIMATIC BATCH e o Route Control em servidores virtuais redundantes reais conectados ao SIMIT VC através de computadores separados na rede d'fábrica? Sim, com restrições de rede. Desde que todas as máquinas de simulação (Estação de Engenharia com SIMIT, Servidores OS, Servidores Batch e RC) estejam configuradas na mesma sub-rede de rede local, possuam o utilitário Simatic Shell configurado e comunicando através do mesmo adaptador de rede virtual e os arquivos de configuração como o SoftPlc7.ini estejam aplicados na máquina que hospeda o SIMIT VC, os servidores físicos ou virtuais externos conseguirão fechar os canais de dados TCP/IP com as instâncias virtuais exatamente como se estivessem comunicando com bastidores físicos na planta.

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Classificação técnica

Category: PCS 7 / Migração

Technology: Siemens PCS 7, SIMIT Virtual Controller, SIMATIC BATCH, Route Control, S7-Connections, Erro Q_ERR_ASB

Object Type: Banco de Dados de Conexões de Rede / Parâmetros do Motor de Emulação

Use Case: Resolução de falhas de comunicação e erros de alocação de blocos acíclicos em testes FAT de sistemas de lotes e rotas virtualizados

Article Type: Guia de Solução de Problemas

Primary Search Intent: Batch + Route Control with SIMIT Virtual Controller

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