EtherNet/IP kļūmju diagnostika Allen-Bradley un GE attālajām I/O sistēmām

Kāpēc nepieciešams nošķirt fiziskā Ethernet tīkla darbspēju no CIP savienojuma darbspējas?

Vispirms noskaidrojiet, vai sakaru problēma skar fizisko tīkla slāni vai lietojumprogrammas līmeņa vadības savienojumu. Vienmērīgi degošas zaļas savienojuma gaismas diodes apliecina tikai elektrisku savienojumu pa kabeli. Tās neapliecina derīgu Common Industrial Protocol (CIP) datu apmaiņu. Ethernet adapteris, piemēram, Allen-Bradley 1756-EN4TR EtherNet/IP modulis, var rādīt aktīvas savienojuma gaismas diodes, kamēr tā cikliskais I/O savienojums joprojām ir kļūdains. Vienmēr salīdziniet kontrollera kļūdu kodus ar attālā adaptera diagnostikas indikatoriem.

• 1. darbība — Pierakstiet precīzu kontrollera kļūdas kodu, savienojuma kļūdas numuru un adaptera gaismas diožu rakstu.
• 2. darbība — Noskaidrojiet, vai atteicis viens attālais mezgls vai viss tīkla atzars.

1. darbība / Kā pārbaudīt barošanu, savienojuma gaismas diodes un fizisko kabeļu instalāciju?

Vispirms pārbaudiet attālās I/O šasijas barošanas avotu. Pārliecinieties, ka attālais adapteris tiek palaists bez problēmām un nepāriet cikliski cauri sāknēšanas ielādētāja diagnostikai. Pārbaudiet savienojuma un aktivitātes gaismas diodes gan adapterī, gan pārvaldītā komutatora portā. Pārbaudiet, vai jūsu rūpnieciskie Ethernet pārvienojuma kabeļi nav asi saliekti, tiem nav bojāts ekranējums vai vaļīgu RJ45 savienotāju, un pārliecinieties, ka komutatora ports darbojas ar paredzēto ātrumu pilndupleksa režīmā.

• 1. darbība — Apstipriniet stabilu 24 V līdzstrāvas adaptera barošanu un šasijas aizmugures kopnes statusu.
• 2. darbība — Pārbaudiet nepārtraukti degošas savienojuma gaismas diodes gan attālajā adapterī, gan komutatora portos.
• 3. darbība — Pārbaudiet kabeļu ekranējumus, RJ45 kontaktu presējumus un paneļa vadu izvietojumu tālāk no VFD barošanas vadiem.

2. darbība / Kā pārbaudīt IP adreses un apakštīkla konfigurāciju?

Pārbaudiet visas IP adreses ietekmētajā apakštīklā. Dublētas IP adreses izraisa neregulārus, periodiskus sakaru pārtraukumus, kas var līdzināties aparatūras atteicei. Pārliecinieties, ka apakštīkla maska un noklusējuma vārteja precīzi atbilst rūpnīcas tīkla plānam. Attālais adapteris nepareizā apakštīklā var atbildēt uz vietējiem inženiertehniskajiem ping rīkiem, bet nespēt izveidot nevienu I/O savienojumu ar PLC kontrolleri. Pirms izmaiņu veikšanas vienmēr pierakstiet pašreizējos tīkla iestatījumus.

• 1. darbība — Salīdziniet ierīces IP adresi ar apstiprināto rūpnīcas IP adrešu sadales tabulu.
• 2. darbība — Pārbaudiet, vai nav dublētu IP adrešu, izmantojot pārvaldītā komutatora ARP tabulas vai kontrollera diagnostiku.
• 3. darbība — Apstipriniet vienādas apakštīkla maskas un noklusējuma vārtejas vērtības visos savstarpēji savienotajos mezglos.

3. darbība / Kā pieprasītais pakešu intervāls (RPI) ietekmē tīkla slodzi?

Pārskatiet katram I/O savienojumam konfigurēto pieprasīto pakešu intervālu (RPI). Pārāk īss RPI pārpludina tīklu ar nevajadzīgām paketēm un patērē pārmērīgu centrālā procesora sakaru joslas platumu tādos kontrolleros kā GE centrālā procesora modulis. Lai gan 10 ms RPI ir bieži izmantota noklusējuma veidne, tā ir apzināta inženiertehniska izvēle, nevis universāls standarts. Pielāgojiet RPI vērtības faktiskajai procesa dinamikai, lai novērstu komutatora bufera izsmelšanu.

• 1. darbība — Dokumentējiet pašlaik konfigurēto RPI katram pieslēgtajam I/O mezglam.
• 2. darbība — Salīdziniet kopējo pakešu sekundē pieprasījumu ar kontrollera sakaru veiktspējas rādītājiem.
• 3. darbība — Kontrolēti palieliniet RPI lēniem analogajiem vai diskrētajiem punktiem.

4. darbība / Kāpēc ir būtiski pārbaudīt EDS un ierīces aparātprogrammatūras versiju?

Pārbaudiet, vai jūsu inženierdarbstacijā instalētais elektroniskās datu lapas (EDS) fails atbilst fiziskās ierīces identitātei. Kontrolleris pārbauda ražotāja ID, produkta tipu, produkta kodu un galvenās/mazākās aparātprogrammatūras versijas. Neatbilstošs EDS vai elektroniskās atslēgošanas iestatījums var izraisīt montāžas izmēra kļūdas. Pārinstalējiet oficiālos EDS failus un nekad neizvēlieties adaptera profilu tikai pēc vispārīga modeļa nosaukuma.

• 1. darbība — Pārbaudiet ražotāju, produkta kodu un aparātprogrammatūras versijas vērtības tiešsaistē.
• 2. darbība — Apstipriniet paredzētos ieejas un izejas montāžas instances izmērus.
• 3. darbība — Atjauniniet projekta I/O konfigurāciju, kad tiek apstiprināti aparātprogrammatūras vai EDS atjauninājumi.

5. darbība / Kā pārbaudīt CIP savienojuma diagnostiku un noildzes skaitītājus?

Derīgs profils negarantē stabilu datu pārraidi. Atveriet kontrollera un adaptera diagnostiku, lai pārbaudītu CIP savienojuma noildzes skaitītājus, kadru kļūdas un FCS zudumus. CIP identitātes, montāžas un TCP/IP objektu skaitītāji palīdz noteikt pamatcēloni. Atkārtotas noildzes norāda uz tīkla pārslodzi, savukārt izmēru neatbilstības liecina par profila konfigurācijas kļūdām.

• 1. darbība — Nolasiet savienojuma statusa karogus un kopējos noildzes kļūdu skaitītājus.
• 2. darbība — Pārbaudiet montāžas instances numurus, baitu skaitu un savienojuma īpašumtiesību iestatījumus.
• 3. darbība — Reģistrējiet diagnostikas skaitītāju ātrumus pirms un pēc katras kontrolētas tīkla korekcijas.

6. darbība / Kā pārbaudīt ziņojumu instrukcijas un montāžas kartējumu?

Pārbaudiet eksplicītās CIP ziņojumu (MSG) instrukcijas atsevišķi no cikliskās I/O datplūsmas. Savienojot atšķirīgas arhitektūras, piemēram, GE I/O Link interfeisa galveno moduli, pārbaudiet pakalpojumu kodus, klasi, instanci, atribūtu, avota garumu un mērķa tagus. Ziņojuma instrukcija var tikt izpildīta veiksmīgi ar derīgu rokasspiedienu, vienlaikus rakstot nepareizajā mērķa atribūtā endianness vai datu tipa nesakritības dēļ.

• 1. darbība — Pārbaudiet eksplicītos ziņojumus atsevišķi, izmantojot vienu dokumentētu mērķa atribūtu.
• 2. darbība — Apstipriniet pārraides atbildes statusu un pārbaudiet atgriezto datu baitu garumu.
• 3. darbība — Pārbaudiet reģistru mērogošanu, vārdu apmaiņu un parakstītos un bez zīmes datu tipus.

7. darbība / Kā pareizi izolēt aizdomīgus tīkla segmentus?

Ja vienlaikus atteikuši vairāki mezgli, sistemātiski izolējiet tīkla segmentu. Atvienojiet nekritiskos atzarus vai konfigurējiet portu spoguļošanu pārvaldītajā komutatorā, lai ar Wireshark uztvertu EtherNet/IP pakešu plūsmas. Vispirms pārbaudiet kontrolleri ar vienu zināmi labu adapteri, pēc tam pakāpeniski atkal pievienojiet atzarus, lai izolētu bojātu kabeļu instalāciju vai nekontrolētu apraides avotu.

• 1. darbība — Pārbaudiet galvenā kontrollera mezglu pret vienu zināmi labu attālo statni.
• 2. darbība — Atkārtoti pievienojiet aizdomīgos tīkla atzarus pa vienam, vienlaikus uzraugot kļūdu skaitītājus.
• 3. darbība — Uzraugiet pakešu zudumus, turp-atpakaļ latentumu un atjaunošanās laiku katra atzara pievienošanas laikā.

Secinājumi un ieteikumi rīcībai

EtherNet/IP problēmu novēršana ir visātrākā un efektīvākā, ja inženieri metodiski pārbauda tīkla slāņus. Pārbaudiet fizisko barošanu, savienojuma integritāti, IP un apakštīkla identitāti, RPI iestatījumus, EDS profilus un CIP diagnostikas skaitītājus. Vienmēr iepazīstieties ar Allen-Bradley un GE attālās I/O aparatūras ražotāja dokumentāciju, dokumentējiet sākotnējos stāvokļus un visas parametru izmaiņas veiciet saskaņā ar apstiprinātām objekta izmaiņu kontroles procedūrām.

Autors: Zhang Hao ir rūpnieciskās automatizācijas inženieris ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PLC, DCS un vadības sistēmu jomā.

Atsauces avoti: Nozares inženiertehniskie standarti un tehniskā dokumentācija par rūpnieciskā Ethernet diagnostiku, EtherNet/IP CIP sakaru problēmu novēršanu un attālo I/O tīkla konfigurāciju.