張莉，羅小讓

陜西通家汽車股份有限公司， 陜西 寶雞 722406

引言

目前隨著網(wǎng)絡信息化的快速發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)普遍應用于汽車行業(yè)，用于監(jiān)控汽車整個生產(chǎn)線設備的運行狀態(tài)，本公司涂裝廠工業(yè)以太網(wǎng)將涂裝廠中控室服務器、客戶機和所有電控設備連接起來，以便在中控室通過服務器和客戶機對現(xiàn)場設備的運行狀況進行實時監(jiān)控，出現(xiàn)故障及時報警等，可以說它是涂裝廠所有設備與中控室之間傳遞信息的橋梁。

1 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的整體布局

涂裝廠工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)是由1臺數(shù)據(jù)采集服務器, 2臺客戶機，1臺打印機，1臺UPS，6個交換機組成，其中1臺數(shù)據(jù)采集服務器, 2臺客戶機，1臺打印機，1臺UPS分別設置在涂裝二樓中控室內(nèi)，6個交換機分別安裝在5個網(wǎng)絡機柜內(nèi)（4、5交換機安裝在4#機柜，6#交換機安裝在5#機柜，其余對應），機柜設在涂裝廠一樓機運1區(qū)，之間采用光纖連接，構成一個環(huán)型拓撲結構。每個交換機下端掛有不同設備，形成一個星型拓撲結構，各設備的主控柜MCP中安裝CP343以太網(wǎng)模塊和HMI，采用雙絞線將以太網(wǎng)模塊、HMI與交換機連接起來，服務器、客戶機、交換機的電源均取自中控室配電柜，若斷電，由1臺UPS延長供電1小時，布局圖如圖1所示：

圖1

各部分作用：

服務器：負責從PLC采集數(shù)據(jù),發(fā)送到客戶機1，并對各系統(tǒng)的PLC程序進行監(jiān)控。

客戶機1：運用Intouch 10.0軟件，制作涂裝廠中央監(jiān)控系統(tǒng)PMC，見圖2所示，對18個系統(tǒng)現(xiàn)場設備的運行狀況進行實時監(jiān)視（點擊每一個系統(tǒng)會出現(xiàn)各個子畫面），顯示各系統(tǒng)的實時報警、報表和歷史報警等，并根據(jù)系統(tǒng)查詢需要，通過按鈕進行查詢。

客戶機2：用于存放資料和連接打印機。

圖2

2 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及排查

2.1 故障現(xiàn)象

2012年7月16日，涂裝廠中控室在監(jiān)控過程中出現(xiàn)時有時無現(xiàn)象，具體故障現(xiàn)象為：

故障1：中控室客戶機1中央監(jiān)控系統(tǒng)（PMC系統(tǒng)）只能監(jiān)控前處理及機運六區(qū)設備的運行狀態(tài)，其它設備處于不可監(jiān)控狀態(tài)。

故障2：中控室總服務器只能對前處理和機運六區(qū)的PLC程序進行監(jiān)控，其它設備的程序不能進行監(jiān)控。

以上故障使得涂裝廠設備處于不可監(jiān)控狀態(tài)，給維修人員排查問題、檢修設備增加了很多不便。

2.2 故障排查

1) 在中控室總服務器和客戶機1上分別對6個交換機和所有設備發(fā)送“PING”命令，運行命令顯示無法連接。

2) 參考此系統(tǒng)的維護手冊，針對故障1現(xiàn)象，重新啟動客戶機1，拔掉“硬件加密狗”，打開客戶機1的前面板，按下 “白色按鈕”，重新啟動，然后合上其前面板，插上“硬件加密狗”。 等待5分鐘后，重試PING”命令，運行命令仍顯示無法連接。

3) 針對故障2現(xiàn)象，把中控室配電盒中，1#、2#、3#、4#、5#機柜電源空開斷掉1分鐘后，重新合上。等待5分鐘后，重試PING”命令，運行命令仍顯示無法連接。

4) 依次查看不能監(jiān)控的所有設備控制柜內(nèi)PLC電源、網(wǎng)線連接等情況 ，經(jīng)檢查，電氣柜內(nèi)PLC電源供電正常，以太網(wǎng)接口、HMI網(wǎng)線全部插好。

5) 依次查看各交換機、設備之間的線纜連接：

查看6個交換機之間的光纜連接

將6個交換機之間的光纖連接斷開，單獨連接1#、2#交換機，根據(jù)涂裝廠IP地址分配表，在1#交換機上對2#交換機進行PING”命令，具體操作方法為：取一根網(wǎng)線，一頭插在筆記本電腦上，另一頭插在1#交換機的任意一個網(wǎng)口，筆記本電腦的IP地址設置與涂裝廠設備的IP地址不能沖突，點擊“開始”→“運行”，在輸入框內(nèi)輸入：“cmd”， 進入“cmd”界面后，輸入2#交換機的IP地址：“ping 192.168.127.6”，鏈接正常，同樣在2#交換機上對1#交換機進行PING”命令，輸入1#交換機的IP地址：“ping 192.168.127.5”，鏈接正常。用相同方法，依次連接3#、4#、5#和6#交換機的光纖，其互相之間任意進行“PING”命令，均連接正常，由此可判斷主環(huán)路的鏈接正常。但程序和PMC上仍然只能顯示監(jiān)測前處理和機運六區(qū)。

查看6個交換機所帶設備的雙絞線連接

按照同樣方法，對照圖紙，在每一個交換機上分別對其所帶設備進行ping命令，發(fā)現(xiàn)2#、4#、5#、6#交換機所帶部分設備的端口無法連接，對所有無法連接的設備端口進行更換，更換后仍然無法連接的，重新制作雙絞線接頭，網(wǎng)絡恢復正常。下表為故障設備變更清單。

表1 涂裝設備變更清單

3 結束語

環(huán)型網(wǎng)絡結構已廣泛應用于各個領域，其特點是：結構簡單、掛接或摘除節(jié)點容易、安裝費用低。每個站點的任務就是接收相鄰上一站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到相鄰的下一個站點上。各站點之間可采用不同的傳輸媒介和不同的傳輸速度。在數(shù)據(jù)通信頻繁的場合，它的傳輸效率比較高。

鑒于以上優(yōu)點，涂裝廠工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)采用環(huán)型結構，但其存在一定的缺點：當某個站點發(fā)生故障會阻塞信息通路，可靠性較差，節(jié)點較多時會影響傳送效率。本次出現(xiàn)的網(wǎng)絡故障，導致涂裝電控設備、觸摸屏及中控室陷入癱瘓，經(jīng)過一步步分析排查，對所有硬件線路進行了檢查，無法連接的設備更換端口，重新制作雙絞線接頭。將最終數(shù)據(jù)進行備份，方便后期監(jiān)控和維修。

[1]電氣控制與PLC應用電子工業(yè)出版社

[2]涂裝廠工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)施工圖