青海馬平隧道CONTROLNET網絡維護要點

翁毅

(青海省高等級公路建設管理局,青海 西寧810008）

在青海馬平隧道系統中，使用了A-B公司的CONTROLNET網絡作為下位PLC系統的網絡連接方式，目前網絡的拓撲結構為旱臺子、老鴉兩個環網通過網橋(GATEWAY)相連接，實現位于旱臺子的中控室對整個網絡兩個環網的所有站點的數據采集與控制指令發布。

1 現象與問題

本系統的原CONTROLNET組網方案為老鴉峽隧道、旱臺子隧道所有的20個站點組成一個大環網，但這樣的方案因為其總的環網光纖距離（超過25公里）超過CONTROLNET網絡協議允許范圍（20公里），因此更改為上面所述的兩個環網，在最初建成后運行的過程中，旱臺子網絡出現了多次癱瘓，在之后的調試、測試過程中也出現了幾次網絡癱瘓的情況。

綜合幾次網絡癱瘓發生時的情況，發現網絡癱瘓都出現在較長時間打開柜門的時候。并經過長時間的觀察、測試，排除了其他干擾因素后，最終認定網絡癱瘓的情況是由于天氣轉冷后，打開柜門的情況下，控制柜中的加熱器功率無法與自然風相抗衡，因此柜內PLC模塊、光纖模塊的環境溫度都已經低于其允許的環境溫度所致。（它們的工作溫度范圍都是0-60攝氏度，而青海進入十一月份后日常溫度都徘徊在0度左右，下午16點左右潑水已可結冰）

2 原因簡析

因為這么長距離的CONTROLNET網絡也是A-B公司在國內的首次工程應用，因此對此種故障現象沒有權威性的結論。通過總結分析，我們得出經驗是由于網絡距離太長（旱臺子環網光纖距離超過18公里，近19公里）接近其臨界點，因此網絡的穩定性降低，所以個別站點的故障可能導致網絡失穩所致。在青海天氣寒冷的情況下，長時間打開柜門可能導致該站點的光模塊功率不穩定，而出現異常，發出錯誤、失真信號給其他站點，導致其他站點認為有嚴重網絡故障發生，因此紛紛將自身從網絡中切除，而導致“網絡癱瘓”。

3 維護工作要點

鑒于我們在運行過程中發現的問題，且考慮到青海的特殊氣候條件，維護人員必須在寒冷季節注意以下問題：

應當避免在寒冷的時期長時間打開柜門，因為柜內的加熱器功率有限，無法與寒冷的天氣抗衡，建議進行維護工作的時候打開柜門的時間不要超過10分鐘。

如果必須較長時間打開柜門進行維護工作，必須切斷光模塊的電源，如果時間超過20分鐘，最好將PLC的電源也切斷，完成維護工作后，先讓加熱器在柜門關閉的情況下工作一段時間（10-15分鐘），感覺柜內溫度已經上升到0度以上，再重新給光模塊（和PLC）恢復供電，以保證光模塊工作在其允許的環境溫度下。

若需要用手提電腦到下面站點進行維護、調試工作，可以將柜門半開，將手提電腦連接到站點后，將柜門掩閉，在柜外進行操作。雖然我們的柜體設計，提供了方便的手提電腦托架，但為了防止出現網絡故障，這時候一定不要使用，應盡可能保持柜門的掩閉。

4 異常判斷與恢復

作為維護人員應當避免各種網絡故障的發生，但當故障發生的時候，維護人員必須了解必須采取的恢復步驟。

作為維護人員，第一步要做的是對異常的情況做出判斷，明確異常的類型。維護人員作出異常判斷的基本依據，是服務器上的RSLINX軟件，通過該軟件，我們可以全面地了解當前網絡的運行情況。

若在RSLINX軟件中只是看到個別站點OFFLINE，則可以判定，這是個別站點發生了問題，可以作為一般異常來處理。這時候，維護人員應當到相應站點的控制柜進行察看，將故障情況記錄下來（CPU指示燈的狀態、網卡燈狀態、光纖模塊、RPA模塊的指示燈狀態），結合《RTU培訓手冊》中的維護說明進行故障判斷，如果不是硬件問題，一般可以采取站點重新上電的方法解決。這時候維護人員應當注意遵守上面第三點維護工作要點的各點要求。

若在服務器上的RSLINX看到所有站點(處服務器本身外)都是OFFLINE，這時候可能是網絡癱瘓，但也可能是服務器本身有問題，因此首先應當排除服務器異常的可能性，這時候應當察看服務器主機上的PCIC網卡燈、光模塊、RPA模塊的狀況，并作記錄，結合維護說明進行故障判斷，如果不是硬件問題，可以重新啟動服務器，若問題得到解決，則可以判斷為一般異常。

若按照第3點方法重新啟動服務器依然無法解決問題，則應當到最近的2個站點進行察看，若這兩個站點的網卡、RPA、光纖模塊等也顯示故障狀態，則基本可以判定網絡癱瘓的嚴重異常已經發生，這時候維護人員應當首先觀察網橋模塊的狀況并作記錄，然后按順序采取以下措施：

1）將網橋模塊、光纖模塊、RPA模塊斷電

2）斷電30秒鐘后重新將RPA、光纖模塊上電

3）待光纖模塊的兩個通道燈都顯示正常（SOLID GREEN）后（這時RPA模塊應當是紅燈閃爍的），將網橋模塊重新上電，觀察網橋模塊的指示燈狀態、LED顯示內容，看是否恢復正常。恢復正常的標準：以RPA模塊、光纖模塊的4個指示燈都常綠為標準。

4）若重新經過以上步驟，依然沒有恢復正常，應當重復以上三個步驟，若重復兩次后依然無法恢復正常，可以先到旱臺子各站點分別重新上電，然后再進行以上3個步驟操作。

5）若網橋模塊恢復正常，可用手提電腦連接到網橋模塊上，然后用RSLINX觀察已經ONLINE的站點，然后到OFFLINE的站點將CPU重新上電就可以了。

6）網絡癱瘓的發生，雖然需要給相關站點的硬件重新上電，但各站點上的網絡配置數據并不因此而丟失，所以不需要用RSNETWORX軟件重新做網絡配置。

結束語

由于隧道下位機PLC網絡系統是整個隧道管理監控系統的核心部分，因此作為維護人員必須避免上面各種異常情況的發生而影響整個系統的運營，所以嚴格遵守有關操作規程是十分必要的。鑒于青海特殊的氣候條件和PLC系統的安裝狀況，在天氣轉冷后的幾個月時間里應當嚴格按照上述三點的要求進行維護工作，避免人為失誤造成網絡故障。