【畅学技术】为西门子PLC 装上 IT 的翅膀-SIMATIC PLC SNMP 应用功能库

摘要：工业以太网，尤其是实时性比较高的PN网络，对稳定性的要求非常高，如果频繁的掉站，轻则会对生产造成影响，重则有可能导致安全生产事故，因此保证网络的稳定运行是非常重要的！

1 概述

工业以太网，尤其是实时性比较高的PN网络，对稳定性的要求非常高，如果频繁的掉站，轻则会对生产造成影响，重则有可能导致安全生产事故，因此保证网络的稳定运行是非常重要的！

说到PROFINET 常用的诊断方式，作为自动化工程师，应该或多或少都接触过。最直观的，通过PLC CPU LED 指示灯、诊断缓冲区可以知道远程站点的状况，通过程序块“OB86”，“SFC51”, “DeviceState” 程序块我们可以知道哪些站发生了掉站，HMI 也可以对通信故障做出报警显示。

但是这些诊断方式，最大的问题，都是针对应用层的诊断，就是当你发现诊断信息的时候，其实站点已经发生了中断，损失已经造成了。

所以，对于 PLC 这样的工业设备，需要具备针对网络的诊断手段，这样就能掌握网络的蛛丝马迹，在真正发生故障之前就可以发现网络的隐患。

2 SIMATIC PLC 网络诊断

2.1.1 网管型交换机

如下图的例子，S7-1500 控制器和ET200SP 连接在网管型交换机，形成星形拓扑，通过网管型交换机的管理页面，我们可以获得每个接口的错误包、输入/输出流量带宽、接口状态，这些针对以太网的诊断信息对网络诊断非常有帮助。

所以，我们网络中的ET200SP 发生了不规律掉站，我们就可以通过查看管理型交换机的页面实现网络诊断，这也是网管型交换机的一个非常有用的功能。

通过查看网管型交换机的端口统计数据，我们可以知道网络的流量状况、是不是有链路故障，这样也可以在真正的掉站发生之前就及时发现网络问题。

但是，如果网络中没有网管型交换机，或者我们的拓扑是通过PN 设备的两个接口级联，这样就缺少了网管型交换机诊断网络的手段，对于频繁的掉站，类似这样的故障，就有点束手无策了。

2.1.2 S7-1200/1500 SNMP 应用功能库

为了帮助自动化工程师更方便的诊断网络，我们针对S7-1200/1500 PLC 开发了SNMP 应用功能库，通过PLC 的SNMP 程序块，直接针对常用的诊断功能，封装成了应用的功能库。当前开发了针对PN设备的网络诊断、SCALANCE XC200 交换机的网络诊断、SCALACNE 交换机环网状态诊断。

自动化工程师不需要再去了解复杂的网络知识，直接在博途中调用功能库，就像PLC 常用的通信指令一样，熟悉的参数、熟悉的环境，大大减少了自动化工程师上手的难度。

2.1.3 S7-1200/1500 SNMP 应用功能库

-PN 设备网络诊断

PN 设备网络诊断功能，可以针对ET200系列远程IO 以及1200/1500 PLC进行诊断，如下图的例子，通过在S7-1500 控制器调用 PN 设备网络诊断功能库，ET200SP 两个接口的流量统计信息、错误包状态、接口状态，直接呈现出来，而且端口的流量统计直接换算为100Mbit/s 的单位，非常直观。

通过功能库，即使现场没有网管型交换机，我们也可以直接针对PN 设备获取网络状态的统计信息，大大的丰富了工程师诊断网络的手段。

2.1.4 S7-1200/1500 SNMP 应用功能库

-SCALANCE XC200 交换机网络诊断

我们的功能库，也推出了针对网管型交换机的指令。SCALANCE XC200 网管型交换机，作为PROFINET网络应用最为普遍的交换机，也通常作为网络的核心设备，SCALANCE XC200 交换机网络诊断功能库，可以针对XC200 全系列交换机，通过一个程序块获得所有端口的状态。

如下图的例子，通过在S7-1500 控制器调用指令，可以获得交换机的所有端口连接、错误包状态。除此之外，XC200 交换机所有端口的流量状态都可以展现出来，整个网络的状态就一目了然了。可以看到，某些端口出现了比较大的接收流量，并且在其他端口产生了相应的发送流量，这很明显说明异常流量引起了数据的泛洪传输，很有可能是网络中产生了大的广播数据，这对网络性能影响是非常大的！