青海马平隧道CONTROLNET网络维护要点

翁毅

(青海省高等级公路建设管理局,青海 西宁810008）

在青海马平隧道系统中，使用了A-B公司的CONTROLNET网络作为下位PLC系统的网络连接方式，目前网络的拓扑结构为旱台子、老鸦两个环网通过网桥(GATEWAY)相连接，实现位于旱台子的中控室对整个网络两个环网的所有站点的数据采集与控制指令发布。

1 现象与问题

本系统的原CONTROLNET组网方案为老鸦峡隧道、旱台子隧道所有的20个站点组成一个大环网，但这样的方案因为其总的环网光纤距离（超过25公里）超过CONTROLNET网络协议允许范围（20公里），因此更改为上面所述的两个环网，在最初建成后运行的过程中，旱台子网络出现了多次瘫痪，在之后的调试、测试过程中也出现了几次网络瘫痪的情况。

综合几次网络瘫痪发生时的情况，发现网络瘫痪都出现在较长时间打开柜门的时候。并经过长时间的观察、测试，排除了其他干扰因素后，最终认定网络瘫痪的情况是由于天气转冷后，打开柜门的情况下，控制柜中的加热器功率无法与自然风相抗衡，因此柜内PLC模块、光纤模块的环境温度都已经低于其允许的环境温度所致。（它们的工作温度范围都是0-60摄氏度，而青海进入十一月份后日常温度都徘徊在0度左右，下午16点左右泼水已可结冰）

2 原因简析

因为这么长距离的CONTROLNET网络也是A-B公司在国内的首次工程应用，因此对此种故障现象没有权威性的结论。通过总结分析，我们得出经验是由于网络距离太长（旱台子环网光纤距离超过18公里，近19公里）接近其临界点，因此网络的稳定性降低，所以个别站点的故障可能导致网络失稳所致。在青海天气寒冷的情况下，长时间打开柜门可能导致该站点的光模块功率不稳定，而出现异常，发出错误、失真信号给其他站点，导致其他站点认为有严重网络故障发生，因此纷纷将自身从网络中切除，而导致“网络瘫痪”。

3 维护工作要点

鉴于我们在运行过程中发现的问题，且考虑到青海的特殊气候条件，维护人员必须在寒冷季节注意以下问题：

应当避免在寒冷的时期长时间打开柜门，因为柜内的加热器功率有限，无法与寒冷的天气抗衡，建议进行维护工作的时候打开柜门的时间不要超过10分钟。

如果必须较长时间打开柜门进行维护工作，必须切断光模块的电源，如果时间超过20分钟，最好将PLC的电源也切断，完成维护工作后，先让加热器在柜门关闭的情况下工作一段时间（10-15分钟），感觉柜内温度已经上升到0度以上，再重新给光模块（和PLC）恢复供电，以保证光模块工作在其允许的环境温度下。

若需要用手提电脑到下面站点进行维护、调试工作，可以将柜门半开，将手提电脑连接到站点后，将柜门掩闭，在柜外进行操作。虽然我们的柜体设计，提供了方便的手提电脑托架，但为了防止出现网络故障，这时候一定不要使用，应尽可能保持柜门的掩闭。

4 异常判断与恢复

作为维护人员应当避免各种网络故障的发生，但当故障发生的时候，维护人员必须了解必须采取的恢复步骤。

作为维护人员，第一步要做的是对异常的情况做出判断，明确异常的类型。维护人员作出异常判断的基本依据，是服务器上的RSLINX软件，通过该软件，我们可以全面地了解当前网络的运行情况。

若在RSLINX软件中只是看到个别站点OFFLINE，则可以判定，这是个别站点发生了问题，可以作为一般异常来处理。这时候，维护人员应当到相应站点的控制柜进行察看，将故障情况记录下来（CPU指示灯的状态、网卡灯状态、光纤模块、RPA模块的指示灯状态），结合《RTU培训手册》中的维护说明进行故障判断，如果不是硬件问题，一般可以采取站点重新上电的方法解决。这时候维护人员应当注意遵守上面第三点维护工作要点的各点要求。

若在服务器上的RSLINX看到所有站点(处服务器本身外)都是OFFLINE，这时候可能是网络瘫痪，但也可能是服务器本身有问题，因此首先应当排除服务器异常的可能性，这时候应当察看服务器主机上的PCIC网卡灯、光模块、RPA模块的状况，并作记录，结合维护说明进行故障判断，如果不是硬件问题，可以重新启动服务器，若问题得到解决，则可以判断为一般异常。

若按照第3点方法重新启动服务器依然无法解决问题，则应当到最近的2个站点进行察看，若这两个站点的网卡、RPA、光纤模块等也显示故障状态，则基本可以判定网络瘫痪的严重异常已经发生，这时候维护人员应当首先观察网桥模块的状况并作记录，然后按顺序采取以下措施：

1）将网桥模块、光纤模块、RPA模块断电

2）断电30秒钟后重新将RPA、光纤模块上电

3）待光纤模块的两个通道灯都显示正常（SOLID GREEN）后（这时RPA模块应当是红灯闪烁的），将网桥模块重新上电，观察网桥模块的指示灯状态、LED显示内容，看是否恢复正常。恢复正常的标准：以RPA模块、光纤模块的4个指示灯都常绿为标准。

4）若重新经过以上步骤，依然没有恢复正常，应当重复以上三个步骤，若重复两次后依然无法恢复正常，可以先到旱台子各站点分别重新上电，然后再进行以上3个步骤操作。

5）若网桥模块恢复正常，可用手提电脑连接到网桥模块上，然后用RSLINX观察已经ONLINE的站点，然后到OFFLINE的站点将CPU重新上电就可以了。

6）网络瘫痪的发生，虽然需要给相关站点的硬件重新上电，但各站点上的网络配置数据并不因此而丢失，所以不需要用RSNETWORX软件重新做网络配置。

结束语

由于隧道下位机PLC网络系统是整个隧道管理监控系统的核心部分，因此作为维护人员必须避免上面各种异常情况的发生而影响整个系统的运营，所以严格遵守有关操作规程是十分必要的。鉴于青海特殊的气候条件和PLC系统的安装状况，在天气转冷后的几个月时间里应当严格按照上述三点的要求进行维护工作，避免人为失误造成网络故障。