李云豪

（广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂，广西南宁 530001）

1 网络架构介绍

南宁卷烟厂制丝车间各设备之间采用EtherNet /IP 协议的工业网络进行通讯，主要通过PLC 组态双网卡的方式建立双层网络，分别为监控网（193 网）和设备网（192 网）。如图1 所示，其中监控网采用Stratix8000 交换机进行环形网络拓扑结构组态，主要用于PLC 与PLC 之间，PLC 与上位机之间的通讯。设备网采用Stratix5700 交换机进行树形网络拓扑结构组态，主要用于PLC 与分布式IO，水分仪，变频器等设备通讯。本论文的重点在于介绍设备网中Stratix5700 交换机的温度监控方法，从而有效预防交换机超温报警，导致设备大面积停机等故障隐患。

图1 网络结构图

2 CIP 协议简介

CIP 是一个端到端的面向对象并提供了工业设备和高级设备之间的连接的协议，CIP 有两个主要目的，一是传输同I/O 设备相联系的面向控制的数据；二是传输其他同被控系统相关的信息，如组态、参数设置和诊断等。

3 EtherNet /IP 网络上建立连接

3.1 配置交换机

首次配置Stratix5700 交换机时，需要用针头按下EXPRESS Setup 按钮，Setup 灯闪烁说明交换机进入设置模式。然后使用电脑，将网线插入正在闪烁的网络端口，将电脑IP 设置为自动获取，通过网页访问http://169.254.0.1 进入交换机配置后台，交换机初始账号为admin，密码为switch。进入交换机后台，需要设置交换机IP，因交换机处于设备网，将其IP 设置为192.168.1.200。如图2 所示，如果有其他需求，也可以进行设置，例如端口快速链接，环网配置等。

图2 交换机后台界面

3.2 AOP 软件安装

从官网下载AOP 软件，如图3 所示，并进行安装，软件将自动安装EDS 描述文件，否则电脑无法通过RSLinx 查找到交换机设备，进而无法进行组态配置。

图3 AOP 软件下载

3.3 RSLinx 中的信息查看

将电脑IP 设置为192 网段，利用RSLinx 软件通过新建一个EtherNet /IP驱动，可以自动获取EtherNet /IP 网络中硬件分布、IP 及硬件版本等信息，如图4所示。若不在同一网段将无法在同一驱动连接下获取该信息。

图4 硬件组态信息

3.4 使用RSLogix 5000 进行组态

首先在硬件组态中添加Stratix5700交换机，硬件号为1783-BMS20CL，其中20 为端口数量，版本3.001、专用网络IP必须与实际一致，否者组态会发生错误。如图5 所示。

图5 交换机组态信息

通过参数查看可以看到，需要的关键参数交换机温度（Switch Temperture）也在组态信息中，因此可以通过CIP 网络协议，使用MSG 指令对其进行采集。如图6 所示。

图6 交换机部分CIP 信息

3.5 使用RSLogix 5000 程序编写

通过添加程序代码，Logix PLC 采用RSLogix 5000 编译软件编程，MSG 功能块可以直接读取组态后的交换机中的数据。NET_AB_Stratix_All 程序块可以通过官网程序示例获得，如图7所示，在建立标签的时候，会建立多个数据类型为MESSAGE 结构的数据标签，Path_to_Switch 路径设置中，需要选择对应的组态交换机，才能获得该交换机的CIP 数据，部分MSG 指令参数设置如图8，图9 所示。

图7 程序代码

图8 MSG 指令参数1

图9 MSG 指令参数2

最后通过标签查看程序块中的参数，并找到实时温度（Temperature）标签，如图10 所示，上位机通过访问该标签可以建立历史趋势图。另外还可以在参数中找到端口占用，故障报警信息，CPU 运行时间等。

图10 程序标签

3.6 通过上位软件制作HMI 趋势

使用Intouch 软件建立与PLC 之间的标签通讯，网络段选择为监控网，将温度值采集到上位系统中，并选择记录数据，如图11 所示。最后制作成历史趋势，方便员工查看历史曲线，分析设备故障。如图12 所示。还可以通过设置上限与下限值，当超出预警值时，发出报警信号，提醒员工对其进行监控操作。

图11 上位通讯点

图12 趋势图

4 结论

此次技术改造所涉及的通讯，都建立在EtherNet /IP 网络上，通过对交换机硬件组态，CIP 协议的数据获取，将工业交换机的状态实时采集到PLC 中，有利于对工业交换机的状态监控以及故障分析，当交换机发生故障时，可以通过上位机及时查看相关信息，无需通过现场连接进行诊断分析，方便维修人员日常工作与维护，更是提升了工厂智能化、信息化的发展，更有利于设备稳定运行，更好地满足了工艺需求。