CN208723925U - 一种profinet在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种PROFINET在线监测装置，其能够实现远程在线监测，量化PROFINET网络通信质量，方便维护人员远程监测分析现场情况及时排查诊断故障。这种PROFINET在线监测装置，包括采集检测单元、数据上传模块、数据访问模块和供电模块，采集检测单元包括采集模块和检测模块，采集模块用以采集现场设备中的通信信号，检测模块用以根据接收的现场设备中的通信信号是否存在异常数据进行检测分析，数据上传模块用以根据检测的现场设备中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据自动上传至输出设备，数据访问模块为web访问，用以根据上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，通过IP地址进行异常数据和非异常数据的远程访问。
Description
技术领域
本实用新型涉及在线监测领域，特别是涉及一种PROFINET在线监测装置。
背景技术
PROFINET在近几年快速发展，作为一种成熟的现场总线技术，已经在汽车制造、烟草生产等多个行业进行了大规模的应用，成为目前工业自动化网络主流通信协议之一，尽管PROFINET协议本身具有许多优良的特性，例如更短的总线循环时间、卓越的实时性、接入和使用的便捷性、良好的稳定性等，但是对于工业网络，存在如下问题：
1.安装过程不规范、现场维护不到位等情况普遍存在，随着投运时间的增加，由此导致的PROFINET总线故障日渐凸显；
2.传统的监测装置已经不能满足当前数字化***的维护需求，在***运行过程中发生的闪断、掉线等通信故障对生产造成了极大的影响，因此对于生产线网络来说，增加专业的诊断手段十分必要。
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种PROFINET在线监测装置，其能够实现远程在线监测，量化PROFINET网络通信质量，将抽象的通信形象化，便于各层次维护人员的理解，为PROFINET工业网络提供全面先进的监测和维护手段，方便维护人员远程监测分析现场情况及时排查诊断故障。
本实用新型的技术方案是：包括采集检测单元、数据上传模块、数据访问模块和供电模块；采集检测单元包括采集模块和检测模块；检测模块分别与采集模块、数据上传模块以及供电模块连接；采集模块与现场设备连接，采集模块接收现场设备中的通信信号；检测模块根据接收的现场设备中的通信信号是否存在异常数据进行检测；数据上传模块根据检测的现场设备中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据上传至显示设备；数据访问模块与数据上传模块连接，数据访问模块为web访问，根据上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员通过IP地址在显示设备上进行异常数据和非异常数据的远程访问；供电模块对检测模块提供工作电源。
本实用新型的采集模块与现场设备连接，采集模块接收现场设备中的通信信号；检测模块配置来根据接收的现场设备中的通信信号是否存在异常数据进行检测；数据上传模块当检测的现场设备中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据上传至显示设备；数据访问模块与数据上传模块连接，数据访问模块为web访问，根据上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员通过IP地址在显示设备上进行异常数据和非异常数据的远程访问；供电模块为检测模块提供工作电源。这样，检测模块通过供电模块独立提供工作电源，检测模块首先将采集模块所接收的现场设备中的通信信号中是否存在异常数据进行检测分析，当检测模块检测出所接收的现场设备中的通信信号中存在异常数据时，检测模块通过数据上传模块将所采集的异常数据和非异常数据上传至显示设备，并对上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员根据IP地址对异常数据和非异常数据进行远程访问，其能够实现远程在线监测，量化PROFINET网络通信质量，将抽象的通信形象化，便于各层次维护人员的理解，为PROFINET工业网络提供全面先进的检测和维护手段，方便维护人员远程监测分析现场情况及时排查诊断故障。
附图说明
图1是根据本实用新型的PROFINET在线监测装置的结构示意图。
图2是根据本实用新型的PROFINET在线监测装置中的信号输出模量结构示意图。
图3是根据本实用新型的PROFINET在线监测装置中的存储模块结构示意图。
图4是实用新型的PROFINET在线监测装置的一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，这种PROFINET在线监测装置，包括采集检测单元、数据上传模块30、数据访问模块40和供电模块50；采集检测单元包括采集模块10和检测模块20；检测模块20分别与采集模块10、数据上传模块30以及供电模块50连接；采集模块10与现场设备70连接，采集模块10接收现场设备70中的通信信号；检测模块20当接收的现场设备70中的通信信号是否存在异常数据进行检测；数据上传模块30配置来根据检测的现场设备70中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据上传至显示设备60；数据访问模块40与数据上传模块30连接，数据访问模块40为web访问，根据上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员通过IP地址在输出设备上进行异常数据和非异常数据的远程访问；供电模块50对检测模块20提供工作电源。这样，检测模块20通过供电模块50独立提供工作电源，检测模块20首先将采集模块10所采集的现场设备70中的通信信号中是否存在异常数据进行检测，当检测模块20检测出所采集的现场设备70中的通信信号中存在异常数据时，例如，异常数据包括当监测模块监测到各个通信接口的负载偏大或各个接口存在丢包或检测模块20检测数据校验位发生输入输出存在错误数据帧以及检测模块20检测响应时间超时或无响应，检测模块20通过数据上传模块30将所采集的异常数据和非异常数据上传至显示设备60，并对上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员根据IP地址对异常数据和非异常数据进行远程访问，其能够实现远程在线监测，量化PROFINET网络通信质量，将抽象的通信形象化，便于各层次维护人员的理解，为PROFINET工业网络提供全面先进的检测和维护手段，方便维护人员远程监测分析现场情况及时排查诊断故障。异常数据可以包括负载平衡缺失信息、数据包丢包信息和响应延时信息，非异常数据包括网络拓扑图和设备信息。这样，当检测模块20发现异常数据时，检测模块20将异常数据和非异常数据通过上传接口上传至显示设备60,该异常数据可以包括负载平衡缺失信息、数据包丢失信息和响应延时信息，该非异常数据可以包括网络拓扑图和设备信息，维护人员利用显示设备60对异常数据和非异常数据进行远程在线访问，方便维护人员针对现场情况进行数据诊断。数据上传模块30为数据上传接口，数据访问模块40为数据访问接口，数据上传模块30和数据访问模块40分别通过以太网的MAC芯片实现。还可以负载平衡缺失信息包括负载位置信息和相应负载数值。这样，负载平衡缺失信息包括负载位置信息和相应的负载数值，方便维护人员进行异常信息的诊断。
优选地，如图2所示，采集检测单元还包括信号输出模块80，信号输出模块80与检测模块20连接，信号输出模块80配置来当检测的现场设备70中的通信信号存在异常数据时输出报警信号。这样，当检测模块20检测的现场设备70中的通信信号存在异常数据时，检测模块20与信号输出模块80连接，信号输出模块80及时输出报警信号，提醒维护人员发生异常，及时针对异常数据开展诊断。
优选地，信号输出模块80为报警灯802，检测模块20与继电器801的输入端连接，继电器801的输出端与报警灯802连接。这样，当检测模块20检测到通信信号存在异常数据，继电器801闭合，报警灯802输出报警信号。还可以检测模块20同时将具体的报警内容上传至显示设备60，报警内容中明确引起故障的设备和具体的故障原因，维护人员利用远程访问进行故障排查。
优选地，采集模块10通过现场层总线交换机100与现场设备70连接。这样，采集模块10通过现场层总线交换机100连接，用于实时接收现场设备70中的通信信号，便于检测模块20对通信信号的实时检测。
优选地，数据访问模块40通过监测层交换机120与数据上传模块30连接。这样，数据访问模块40通过监测层交换机120与数据上传模块30连接用以实现多个网络的集中远程访问。
优选地，如图3所示，采集检测单元还包括存储模块90，存储模块90与检测模块20连接，存储模块90将检测的现场设备70中的通信信号存在的异常数据进行存储。这样，将检测的现场设备70中的通信信号中存在的异常数据进行存储，方便维护人员查找故障发生时间和故障源。
优选地，所述存储模块90为缓冲区901或扩展卡。这样，将异常数据存储到缓冲区901内，如果异常数据过多可以利用扩展卡进行内存扩展，该扩展卡可以为SD卡。
优选地，显示设备60为PC机601或触摸屏。这样，将异常数据存储到缓冲区901内，如果异常数据过多可以利用扩展卡进行内存扩展，该扩展卡可以为SD卡。
优选地，供电模块50通过通道开关110与检测模块20连接。这样，针对检测模块20设置独立的通道开关110提供电源，保证检测模块20独立性和可靠性。还可以该供电模块50为24V独立供电。
优选地，检测模块20与输出设备连接，输出设备包括打印机或扫描仪。这样，检测模块20对现场设备70中的通信信号长期监测的数据信息以检测报告的形式通过打印机或扫描仪呈现，一方面有利于清楚的观察网络运行情况，另一方面可以对未来运行状态预测的数据进行参考。还可以检测报告为网络通信质量运行趋势图。这样，检测模块20对现场设备70中的通信信号长期监测的数据信息以网络通信质量运行趋势图的方式呈现，一方面以多种时间单位回溯网络运行情况，另一方面对未来运行状态预测提供可靠的数据参考。
如图4所示，以卷烟厂车间的PROFINET控制***给出以下一个具体例子。
这种PROFINET在线监测装置与现场设备70进行连接，检测模块20采用独立的24V电源供电，并配备独立通道开关110。
(1)采集模块10通过现场层总线交换机100与现场设备70连接，用以根据现场层总线交换机100实时接收现场设备70中各通信信号，检测模块20与采集模块10连接，用以根据接收的现场设备70中各通信信号是否存在异常数据进行检测。
(2)数据访问模块40通过监测层交换机120与数据上传模块30连接，数据上传模块30用以根据检测到现场设备70中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据上传至PC机601，监测层交换机120实现多个网络的集中远程访问，并设置对应的IP地址，IP地址与上层PC机601位于同一网段，实现维护人员远程Web访问。维护人员通过远程Web进行访问时，对异常数据和非异常数据进行故障排查，异常数据和非异常数据包括检测范围内网络中所有设备信息，包括设备名称、IP地址、Mac地址等，以及所有设备相互之间的连接关系和连接接口号，即完整的网络拓扑图。
(3)检测模块20一方面与继电器801输入端连接，继电器801输出端与报警灯802输入端连接，检测模块20另一方面与缓冲区901连接。
例如，当检测模块20检测得到各个设备接口的实时负载和相应时间，当检测到现场网络通信某个或某几个接口的负载大于PROFINET规范中的安全范围时，会根据风险等级，继电器801闭合，报警灯802输出相应报警信号，同时将具***置和相应负载数值上传至上传至PC机601，维护人员利用远程访问进行故障排查。
例如，当检测到现场某个或某几个设备的响应时间大于PROFINET通信中的一般范围时，继电器801闭合，报警灯802输出相应报警信号，同时将具体设备及相应时间数值上传至上传至PC机601，维护人员利用远程访问进行故障排查。
例如，当检测模块20检测网络中出现故障时，如输出错误数据或设备无响应时，继电器801闭合，报警灯802输出报警信号，同时将具体报警内容上传至PC机601，报警内容明确引起故障的设备和具体的故障原因，维护人员利用远程访问进行故障排查。
例如，当检测模块20检测到通信信号出现异常数据时，异常数据会自动存储到缓冲区901，异常数据可以包括发生异常的时间、设备名称、异常类型、具体数值，并且以时间为标签形成检测报告，方便维护人员查找故障发生时间和故障源。
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：包括采集检测单元、数据上传模块(30)、数据访问模块(40)和供电模块(50)；
采集检测单元包括采集模块(10)和检测模块(20)；
检测模块(20)分别与采集模块(10)、数据上传模块(30)以及供电模块(50)连接；
采集模块(10)与现场设备(70)连接，采集模块(10)接收现场设备(70)中的通信信号；
检测模块(20)配置来根据接收的现场设备(70)中的通信信号是否存在异常数据进行检测；
数据上传模块(30)当检测的现场设备(70)中的通信信号存在异常数据时，通过以太网将异常数据和非异常数据上传至显示设备(60)；
数据访问模块(40)与数据上传模块(30)连接，数据访问模块(40)为web访问，根据上传的异常数据和非异常数据配置相应的IP地址，维护人员通过IP地址在输出设备上进行异常数据和非异常数据的远程访问；
供电模块(50)为检测模块(20)提供工作电源。
2.根据权利要求1所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：采集检测单元还包括信号输出模块(80)，信号输出模块(80)与检测模块(20)连接，信号输出模块(80)配置来当检测的现场设备(70)中的通信信号存在异常数据时输出报警信号。
3.根据权利要求2所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：信号输出模块(80)为报警灯，检测模块(20)与继电器的输入端连接，继电器的输出端与报警灯(802)连接。
4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：采集模块(10)通过现场层总线交换机(100)与现场设备(70)连接。
5.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：数据访问模块(40)通过监测层交换机(401)与数据上传模块(30)连接。
6.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：采集检测单元还包括存储模块(90)，存储模块(90)与检测模块(20)连接，存储模块(90)将检测的现场设备(70)中的通信信号存在的异常数据进行存储。
7.根据权利要求6所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：所述存储模块(90)为缓冲区(901)或扩展卡。
8.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：显示设备(60)为PC机(601)或触摸屏。
9.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：供电模块(50)通过通道开关(110)与检测模块(20)连接。
10.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述 的一种PROFINET在线监测装置，其特征在于：检测模块(20)与输出设备连接，输出设备包括打印机或扫描仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821480011.4U CN208723925U (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种profinet在线监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201821480011.4U CN208723925U (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种profinet在线监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208723925U true CN208723925U (zh) | 2019-04-09 |
Family
ID=65981696
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| CN201821480011.4U Active CN208723925U (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种profinet在线监测装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208723925U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309016B6 (cs) * | 2020-06-05 | 2021-11-24 | ŠKODA AUTO a.s. | Způsob vzdálené diagnostiky sítě PROFINET a síť PROFINET využívající tento způsob |
| CN114978858A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | Abb瑞士股份有限公司 | 基于非实时数据确定诊断信息 |
-
2018
- 2018-09-11 CN CN201821480011.4U patent/CN208723925U/zh active Active
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