监测网络通信故障的方法技术

本发明专利技术涉及监测网络通信故障技术。本发明专利技术解决了由于网络通信瞬断，无法及时找到故障点的问题，提出了一种监测网络通信故障的方法，其技术方案要点为：系统初始化；监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为0，则表示通信故障，此时首先判断标志变量的值是否为0，若为0，则把此标志变量的值改为1，再获取系统时间，将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；若监控函数返回值为1，则表示通信正常，此时首先判断标志变量的值是否为1，若为1，则把此标志变量的值改为0，再获取系统时间，将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；根据日志文件中预设HMI客户端与其他终端的通信状态结果及系统时间判断故障点。

【技术实现步骤摘要】
监测网络通信故障的方法
本专利技术涉及热轧生产线技术，特别涉及监测网络通信故障的技术。
技术介绍
在热连轧生产线中，基础自动化控制系统构成了一个相对独立的网络。基础自动化控制系统主要由多个PLC、HMI服务器、多个HMI客户端、网络设备(如交换机、光收发器、光纤、双绞线等)组成，其结构示意图参见图1，一般而言，PLC位于电气室，HMI服务器位于中心机房，HMI客户端位于操作室。PLC与HMI服务器进行通信，主要用于控制现场设备的动作以完成生产，并通过HMI服务器将相应的控制信息发布给HMI客户端，并且能够接收来自HMI客户端的返回的数据信息；HMI客户端与HMI服务器进行通信，主要用于动态显示现场设备的运转状态，提供操作画面给现场操作人员修改设备工艺参数，操作和控制设备的运转等等。由于PLC、HMI服务器、HMI客户端在物理位置上相隔较远，因此需要使用多个网络设备把它们连接起来，这就构成了一个独立的生产网络系统，如图1所示为典型的这种生产网络系统：在电气室中：多台PLC接入到第三交换机，第三交换机连接第四光收发器。在中心机房中：第四光收发器连接第三光收发器(它们之间通过光纤连接)，第三光收发器连接到第二交换机，第二交换机连接HMI服务器和HMI客户端(可选)，第二交换机连接第二光收发器。在操作室中：第二光收发器连接第一光收发器(它们之间通过光纤连接)，第一光收发器连接到第一交换机，第一交换机连接HMI客户端。在实际生产过程中，经常会出现通信故障，直接表现为操作室的操作人员在HMI客户端的监控画面上发现画面“黑屏”，即HMI客户端无法与PLC进行数据交互，HMI客户端与PLC的通信中断，操作人员无法通过HMI客户端监控现场设备的运转状态，这种情况非常危险，操作人员只能凭操作经验生产，这就极大可能导致废钢甚至损坏设备。对于简单的通信故障的排查较为容易，例如第一HMI客户端出现通信故障，其余客户端均正常，则可以锁定故障范围在此客户端本体、第一交换机、客户端本体与第一交换机之间的双绞线。而对于较为复杂的通信故障的排查则相当困难，例如网络通信瞬断现象。网络通信瞬断是指某一台客户端或某两台、多台客户端与HMI服务器的通信断开，几秒至几分钟内通信自动恢复，且发生故障的时间、次数无规律可循。由于是“瞬断”，计算机值班人员没有足够的时间响应，接到电话还没有到达现场通信就自动恢复了，导致故障点无法找到，在通信故障时间点内如果正在生产则极易导致废钢甚至损坏设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种监测网络通信故障的方法，解决目前由于网络通信瞬断，计算机值班人员没有足够的时间响应，接到电话还没有到达现场通信就自动恢复了，导致故障点无法找到，在通信故障时间点内如果正在生产则极易导致废钢甚至损坏设备的问题。本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是：监测网络通信故障的方法，应用于基础自动化控制系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将对应的开发程序运行在预设HMI客户端上，并将系统初始化，所述预设HMI客户端网络设备正常，所述初始化至少包括将预设HMI客户端与其他终端的各标志变量的值均设置为0，然后启动时钟控件；步骤2、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为0，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信故障，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为0，若为0，则把此标志变量的值改为1，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤3、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为1，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信正常，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为1，若为1，则把此标志变量的值改为0，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤4、根据日志文件中预设HMI客户端与其他终端的通信状态结果及系统时间判断故障点。具体地，步骤1中，所述时钟控件的扫描周期为500毫秒。进一步地，步骤1中，所述系统初始化还包括读取ini文件中的IP地址的字符串及设置界面Button、Label的初始状态。具体地，步骤3中，当通信故障自动恢复后，标志变量的值为0，当执行下一个扫描周期时，不需要再次写日志。再进一步地，步骤1-4中，所述预设HMI客户端为操作室的第一HMI客户端，其他终端包括操作室中的第二HMI客户端、第三HMI客户端、第四HMI客户端，中心机房中的HMI服务器、第五HMI客户端，电气室中的第一PLC、第二PLC、第三PLC。具体地，步骤1-4中，判断故障点时，只要第一HMI客户端与操作室中一个或一个以上HMI客户端通信正常，则第一HMI客户端一定工作正常；只要第一HMI客户端与其中两个或两个以上HMI客户端通信故障，则可以初步判定是第一交换机故障；只要第一HMI客户端与其中一个或一个以上HMI客户端通信正常，则第一HMI客户端与任意其他HMI客户端通信故障则可以判断就是此HMI客户端本体故障或此HMI客户端与第一交换机之间的网络设备故障，所述此HMI客户端与第一交换机之间的网络设备包括此HMI客户端插入第一交换机的接口。再进一步地，步骤1-4中，判断故障点时，只要第一HMI客户端与中心机房中一个或一个以上终端通信正常，则第一HMI客户端至第二交换机之间的网络设备一定工作正常；当第一交换机工作正常，只要第一HMI客户端与中心机房中其中两个或两个以上终端通信故障，则可以判定是第一线路至第二交换机之间的网络设备故障，所述第一线路至第二交换机之间的网络设备包括第一线路、第一光收发器、第二线路、第二光收发器、第三线路及第二交换机；只要第一HMI客户端与其中一个或一个以上终端通信正常，则第一HMI客户端与中心机房中任意其他终端通信故障判断为此终端故障或此终端与第二交换机之间的网络设备故障，所述此终端与第二交换机之间的网络设备包括此终端插入第二交换机的接口。具体地，步骤1-4中，判断故障点时，只要第一HMI客户端与电气室中一个或一个以上PLC通信正常，则第一HMI客户端至第三交换机之间的网络设备一定工作正常；当第一交换机、第二交换机工作正常，只要第一HMI客户端与电气室中两个或两个以上PLC通信故障，则可以判定是第四线路至第三交换机之间的网络设备故障，所述第四线路至第三交换机之间的网络设备包括第四线路、第三光收发器、第五线路、第四光收发器、第六线路及第三交换机；只要第一HMI客户端与电气室中一个或一个以上PLC通信正常，则第一HMI客户端与电气室中任意其他PLC通信故障判断为此PLC故障或此PLC与第三交换机之间的网络设备故障，所述此PLC与第三交换机之间的网络设备包括此PLC插入第三交换机的接口。本专利技术的有益效果是，通过上述监测网络通信故障的方法，通过监控函数返回值及标志变量的值判断预设HMI客户端与其他终端是否发生故障，并根据通信状态结果判断出故障点，计算机值班人员就可以对现场网络设备的通信状态进行实时监控了，从日志文件中获取详细、精准的记录，根据这些记录，计算机值班人员就能迅速做出反应，更换现场工作不稳定或者异常的网络设备，保证网络的稳定正常运行，从而避本文档来自技高网...

【技术保护点】
监测网络通信故障的方法，应用于基础自动化控制系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将对应的开发程序运行在预设HMI客户端上，并将系统初始化，所述预设HMI客户端网络设备正常，所述初始化至少包括将预设HMI客户端与其他终端的各标志变量的值均设置为0，然后启动时钟控件；步骤2、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为0，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信故障，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为0，若为0，则把此标志变量的值改为1，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤3、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为1，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信正常，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为1，若为1，则把此标志变量的值改为0，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤4、根据日志文件中预设HMI客户端与其他终端的通信状态结果及系统时间判断故障点。

【技术特征摘要】
1.监测网络通信故障的方法，应用于基础自动化控制系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将对应的开发程序运行在预设HMI客户端上，并将系统初始化，所述预设HMI客户端网络设备正常，所述初始化至少包括将预设HMI客户端与其他终端的各标志变量的值均设置为0，然后启动时钟控件；步骤2、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为0，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信故障，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为0，若为0，则把此标志变量的值改为1，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤3、调用监控函数监控该预设HMI客户端与其他终端的通信状态，若监控函数返回值为1，则表示该预设的HMI客户端与其他终端通信正常，此时首先判断该预设的HMI客户端与被监控终端所对应的标志变量的值是否为1，若为1，则把此标志变量的值改为0，再获取系统时间，调用日志函数将通信状态结果及系统时间写到日志文件中；步骤4、根据日志文件中预设HMI客户端与其他终端的通信状态结果及系统时间判断故障点。2.根据权利要求1所述的监测网络通信故障的方法，其特征在于，步骤1中，所述时钟控件的扫描周期为500毫秒。3.根据权利要求1所述的监测网络通信故障的方法，其特征在于，步骤1中，所述系统初始化还包括读取ini文件中的IP地址的字符串及设置界面Button、Label的初始状态。4.根据权利要求1所述的监测网络通信故障的方法，其特征在于，步骤3中，当通信故障自动恢复后，标志变量的值为0，当执行下一个扫描周期时，不需要再次写日志。5.根据权利要求1-4任意一项所述的监测网络通信故障的方法，其特征在于，步骤1-4中，所述预设HMI客户端为操作室的第一HMI客户端，其他终端包括操作室中的第二HMI客户端、第三HMI客户端、第四HMI客户端，中心机房中的HMI服务器、第五HMI客户端，电气室中的第一PLC、第二PLC、第三PLC。6.根据权利要求1-4任意一项所述的监测网络通信故障的方法，其特征在于，步骤1-4中，判断故障点时，只要第一HMI客户端与操作室中一个或一个以...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾虹云，胡松涛，胡学忠，雷红刚，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51