涂裝廠工業以太網系統故障排查及解決辦法

張莉，羅小讓

陜西通家汽車股份有限公司， 陜西 寶雞 722406

引言

目前隨著網絡信息化的快速發展，工業以太網已經普遍應用于汽車行業，用于監控汽車整個生產線設備的運行狀態，本公司涂裝廠工業以太網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場設備的運行狀況進行實時監控，出現故障及時報警等，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 工業以太網系統的整體布局

涂裝廠工業以太網系統是由1臺數據采集服務器, 2臺客戶機，1臺打印機，1臺UPS，6個交換機組成，其中1臺數據采集服務器, 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，6個交換機分別安裝在5個網絡機柜內（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，之間采用光纖連接，構成一個環型拓撲結構。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以太網模塊和HMI，采用雙絞線將以太網模塊、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采集數據,發送到客戶機1，并對各系統的PLC程序進行監控。

客戶機1：運用Intouch 10.0軟件，制作涂裝廠中央監控系統PMC，見圖2所示，對18個系統現場設備的運行狀況進行實時監視（點擊每一個系統會出現各個子畫面），顯示各系統的實時報警、報表和歷史報警等，并根據系統查詢需要，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 工業以太網系統的故障現象及排查

2.1 故障現象

2012年7月16日，涂裝廠中控室在監控過程中出現時有時無現象，具體故障現象為：

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

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

以上故障使得涂裝廠設備處于不可監控狀態，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送“PING”命令，運行命令顯示無法連接。

2) 參考此系統的維護手冊，針對故障1現象，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) 依次查看不能監控的所有設備控制柜內PLC電源、網線連接等情況 ，經檢查，電氣柜內PLC電源供電正常，以太網接口、HMI網線全部插好。

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，由此可判斷主環路的鏈接正常。但程序和PMC上仍然只能顯示監測前處理和機運六區。

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，發現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

環型網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送的數據，然后把數據發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。在數據通信頻繁的場合，它的傳輸效率比較高。

鑒于以上優點，涂裝廠工業以太網系統采用環型結構，但其存在一定的缺點：當某個站點發生故障會阻塞信息通路，可靠性較差，節點較多時會影響傳送效率。本次出現的網絡故障，導致涂裝電控設備、觸摸屏及中控室陷入癱瘓，經過一步步分析排查，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。將最終數據進行備份，方便后期監控和維修。

[1]電氣控制與PLC應用電子工業出版社

[2]涂裝廠工業以太網系統施工圖