今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道 關(guān)注您的PROFINET網(wǎng)絡(luò )監測和診斷--案例分享
廣州虹科電子技術(shù)部：support@hkaco.com
廣州虹科電子技術(shù)部：support@hkaco.com
摘要：TH SCOPE+TH LINK是一套實(shí)現PROFINET工業(yè)網(wǎng)絡(luò )統一化監 控、診斷和分析的智能解決方案。本文主要闡述了PROFINET網(wǎng)絡(luò )監測和 診斷的重要性和必要性，并結合實(shí)際情況描述了本套方案的優(yōu)勢之處，其中包括網(wǎng)絡(luò )拓撲、故障趨勢、診斷建議、設備清單、歷史統計、網(wǎng)絡(luò ) 對比、導出報告等，并以汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域為例子說(shuō)明了本套方案的經(jīng)濟性 和可靠性。 關(guān)鍵詞：PROFINET工業(yè)網(wǎng)絡(luò )；監測與診斷；拓撲圖；汽車(chē)工業(yè)
隨著(zhù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的廣泛應用，特別是PROFINET的發(fā)展，在 現代生產(chǎn)過(guò)程中，現場(chǎng)工程師將面臨著(zhù)越來(lái)越多可能出現的新技術(shù)問(wèn)題。為了更全面地利用PROFINET的優(yōu)勢，即使是建立 已久的試車(chē)和運行實(shí)例也需要重新評估并應用于新的環(huán)境中。目前為止，PROFINET網(wǎng)絡(luò )中驗收測試、監控和診斷的通用標 準和規則仍處于討論階段。Softing Industrial Automation公司在 PROFINET網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中積累了大量的經(jīng)驗，并且能夠提供相應的解決方案。
在工業(yè)現場(chǎng)中，永遠存在這么一個(gè)真理，PROFINET也 不例外，那就是生產(chǎn)設備在生產(chǎn)過(guò)程中必須是經(jīng)濟的，有成本效益的，以保證產(chǎn)品的競爭力。然而，只有在現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )正確工 作并永久可用的前提下才能實(shí)現這一目標。而PROFINET比 PROFIBUS更具優(yōu)勢的一點(diǎn)是它支持的網(wǎng)絡(luò )結構更大，一個(gè)典型 的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )最多能支持50個(gè)設備，而一個(gè)PROFINET網(wǎng) 絡(luò )能支持的設備多達2000個(gè)。而且它的靈活性和適應性使得生產(chǎn)設備更容易被拓展和修改，所以在現有的PROFINET網(wǎng)絡(luò )中添加新的設備要比PROFIBUS來(lái)得更加容易和便捷。
預測性監控
PROFINET的發(fā)展帶來(lái)了對網(wǎng)絡(luò )可用性要求的不斷增加。 在談到PROFIBUS的時(shí)候，我們總會(huì )遇到一些類(lèi)似的說(shuō)法，如 “我們的網(wǎng)絡(luò )每年都會(huì )發(fā)生一兩次故障，導致生產(chǎn)停滯不前。” 或者是“我們意識到網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題出現了，但是我們沒(méi)法找到問(wèn)題 出現的原因。”而在一個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò )中，有多達2000個(gè) 節點(diǎn)，如果出現了類(lèi)似的問(wèn)題，那損失將是不可估量的。
盡管 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )的錯誤診斷一般只是偶爾執行或只在出現故障的 時(shí)候執行，但在PROFINET網(wǎng)絡(luò )中，建立有預測性、連續性的監控是非常必要和明智的。它時(shí)刻監視著(zhù)即將發(fā)生的故障、網(wǎng)絡(luò ) 負載的變化和潛在的錯誤源。在最先進(jìn)的生產(chǎn)過(guò)程中，設備一定 是要保證一周7天、每天24小時(shí)正常運轉的。
安全地運行并記錄網(wǎng)絡(luò )所有設備的狀態(tài)和動(dòng)作
使用者非常重視PROFINET的靈活性，也因如此，他們需 要清楚地知道哪些設備已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò )中，哪些故障可能會(huì )出現。而且隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )中設備的增多，這些故障會(huì )比原先的網(wǎng)絡(luò )更容 易出現。像TH SCOPE這種最先進(jìn)的監測軟件，它不僅能夠隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)當前網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構，網(wǎng)絡(luò )負載，節點(diǎn)的數量和狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò ) 設備的固件版本和訂購數量等，還能檢測標準的Ethernet設備，如服務(wù)器或攝像機等。
雖然這些設備不是網(wǎng)絡(luò )配置特定的，但它們時(shí)常會(huì )影響網(wǎng) 絡(luò )的安全性和穩定性。TH SCOPE的這一功能是基于IT標準如 SNMP實(shí)現的，而另外的專(zhuān)用協(xié)議版本還有DCP?，F場(chǎng)的維護工 程師要記錄網(wǎng)絡(luò )所有設備的狀態(tài)和動(dòng)作的一個(gè)原因是他們必須保 證通信的可靠性，因為即使是合格的Ethernet設備也會(huì )造成過(guò)高 的網(wǎng)絡(luò )負載，并對實(shí)時(shí)性能產(chǎn)生不利的影響。最先進(jìn)的監測軟件 TH SCOPE實(shí)現了更進(jìn)一步的功能：它除了能夠監測PROFINET 和標準Ethernet之外，還能監測其它主要的Industrial Ethernet標準，如EtherNet/IP和Modbus TCP，并集成在一個(gè)獨立的應用軟件界面中。
快速地試車(chē)和自動(dòng)地驗收測試
在Ethernet網(wǎng)絡(luò )中，考慮到有大量的設備存在，利用各式各 樣的工具來(lái)加快試車(chē)和驗收過(guò)程是非常有必要的。其中比較重要的一步是自動(dòng)測定拓撲結構，而TH SCOPE是不需要任何工程工 具就可以完整地實(shí)現這一功能的。對于很多來(lái)自不同領(lǐng)域的專(zhuān)家，從設備制造商到服務(wù)供應商，在搭建現場(chǎng)系統的時(shí)候都同時(shí) 面對著(zhù)相似的網(wǎng)絡(luò )，而最理想的方法是通過(guò)拓撲結構去獲得所有 已連設備的最新概況。像TH SCOPE這樣強大的系統，它能夠輕 松地生成各個(gè)設備的信息以及錯誤，這些信息涵蓋了設備性能， 協(xié)議分配，配置清單等，并且還能比較實(shí)際布局與之前計劃的不同之處。因此，它能夠大大地加快試車(chē)和驗收過(guò)程。在自動(dòng)工業(yè) 領(lǐng)域中，TH SCOPE的自動(dòng)診斷還能收集到更多的網(wǎng)絡(luò )參數信息。
（如IP地址，子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關(guān)）和設備參數信息。而捕獲的 數據還能與工程工具生成的配置進(jìn)行比較。當使用光纖的時(shí)候， TH SCOPE還能捕獲更多的細節，如線(xiàn)纜長(cháng)度，傳送質(zhì)量和連接 質(zhì)量，換句話(huà)說(shuō)，也就是丟包數量，發(fā)送周期的偏差，廣播幀和多路廣播幀的數量等等。并且所有這些條件和參數都是在試車(chē)過(guò) 程中可以直接獲取的。
.jpg)
圖1 TH SCOPE拓撲視圖 （說(shuō)明：TH SCOPE拓撲視圖以最先進(jìn)的方式給出任意時(shí)刻整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的拓撲概況）
為維護工程師而生的實(shí)用工具
通過(guò)合適的工具讀出網(wǎng)絡(luò )參數是維持PROFINET網(wǎng)絡(luò )正常 工作的唯一途徑。這就要求當網(wǎng)絡(luò )出現問(wèn)題的時(shí)候，Profinet 診斷和監控工具能易于操作而且快速響應。維護工程師可以快 速地判斷問(wèn)題能否自己解決或需要相關(guān)的IT專(zhuān)家提供服務(wù)，因為一般的維護工程師往往都不是精通幀解析和抖動(dòng)的IT專(zhuān)家或網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家，他們需要的是一個(gè)無(wú)需追加工程量的簡(jiǎn)單易用的工 具。
而高質(zhì)量的TH SCOPE就是他們所需要的，可以這么說(shuō)， TH SCOPE實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )的自行監測。當問(wèn)題出現時(shí)，系統會(huì )自 動(dòng)根據事先設置的聯(lián)系方式給用戶(hù)發(fā)送郵件或初始故障信息， 如果需要的話(huà)，系統還能提供有效的解決建議。TH SCOPE可 以集中存儲長(cháng)達一個(gè)月的網(wǎng)絡(luò )、線(xiàn)纜和設備的診斷信息，并且 它是基于網(wǎng)頁(yè)設計的，所以無(wú)論您在世界的哪個(gè)角落都輕松地訪(fǎng)問(wèn)TH SCOPE。
.jpg)
圖2 TH SCOPE趨勢視圖 （說(shuō)明：TH SCOPE趨勢視圖顯示了所有網(wǎng)絡(luò )設備的歷史狀態(tài)）
長(cháng)期監測和預防可以給用戶(hù)帶來(lái)回報
Softing公司的一次調查顯示，76%的PROFINET使用者至今 仍沒(méi)有試車(chē)和監測的經(jīng)驗，37%的使用者仍在使用不支持診斷和 拓撲結構掃描的非管理型設備。這意味著(zhù)：關(guān)于診斷和監測的咨 詢(xún)和培訓仍處于發(fā)展階段，因為在這一領(lǐng)域人們對PROFINET 的實(shí)踐還比較少，發(fā)展還比較慢。
Softing公司已經(jīng)意識到這一需 求并為所有工業(yè)領(lǐng)域內的設備操作者、系統集成者和設備生產(chǎn)商提供全面的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。在安裝設備后的十分鐘內即可實(shí)現標 準化網(wǎng)絡(luò )的局部檢查和PROFINET網(wǎng)絡(luò )條件的初步評估。
汽車(chē) 工業(yè)在PROFINET技術(shù)領(lǐng)域一直扮演著(zhù)先驅的角色，并已經(jīng)在 PROFINET試車(chē)診斷方面運用了最先進(jìn)的方法和工具，而最主 要的原因正是因為這些工具用于監測PROFINET網(wǎng)絡(luò )具有極高 的成本效益。只需投入不到所有設備成本的1%用于網(wǎng)絡(luò )監測， 即可實(shí)現設備的平穩運行。換句話(huà)說(shuō)，使用TH SCOPE延長(cháng)設備 可用生命周期1小時(shí)或減少試車(chē)時(shí)間1小時(shí)就完全能夠收回投入在 網(wǎng)絡(luò )診斷中的所有成本。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號