摘要：TH SCOPE+TH LINK是一套实现PROFINET工业网络统一化监 控、诊断和分析的智能解决方案。本文主要阐述了PROFINET网络监测和 诊断的重要性和必要性，并结合实际情况描述了本套方案的优势之处，其中包括网络拓扑、故障趋势、诊断建议、设备清单、历史统计、网络 对比、导出报告等，并以汽车工业领域为例子说明了本套方案的经济性 和可靠性。 关键词：PROFINET工业网络；监测与诊断；拓扑图；汽车工业 。

 Abstract: TH SCOPE and TH LINK is an inligent solution tounitedly implement the monitor, diagnose and analysis of the PROFINET network. This paper elaborates theimportance and necessity of Profinet Monitoring and Diagnostics, and describesthe advantages of this project with practice, such as topology, statetrend, diagnostic advice,device list,historical statistics, network comparison, report and so on. In addition, it also explains the economic efficiency and reliability of thisproject by using automotive industry as an example.
Key words:  PROFINET Network; Monitoring andDiagnostics;   Topology;  Automotive Industry

    随着工业网络的广泛应用，特别是PROFINET的发展，在 现代生产过程中，现场工程师将面临着越来越多可能出现的新技术问题。为了更全面地利用PROFINET的优势，即使是建立 已久的试车和运行实例也需要重新评估并应用于新的环境中。目前为止，PROFINET网络中验收测试、监控和诊断的通用标 准和规则仍处于讨论阶段。Softing Industrial Automation公司在 PROFINET网络技术中积累了大量的经验，并且能够提供相应的解决方案。

 在工业现场中，永远存在这么一个真理，PROFINET也 不例外，那就是生产设备在生产过程中必须是经济的，有成本效益的，以保证产品的竞争力。然而，只有在现场网络正确工 作并*可用的前提下才能实现这一目标。而PROFINET比PROFIBUS更具优势的一点是它支持的网络结构更大，一个典型 的PROFIBUS网络zui多能支持50个设备，而一个PROFINET网 络能支持的设备多达2000个。而且它的灵活性和适应性使得生产设备更容易被拓展和修改，所以在现有的PROFINET网络中添加新的设备要比PROFIBUS来得更加容易和便捷。

预测性监控

       PROFINET的发展带来了对网络可用性要求的不断增加。 在谈到PROFIBUS的时候，我们总会遇到一些类似的说法，如 “我们的网络每年都会发生一两次故障，导致生产停滞不前。” 或者是“我们意识到网络问题出现了，但是我们没法找到问题 出现的原因。”而在一个PROFINET网络中，有多达2000个 节点，如果出现了类似的问题，那损失将是不可估量的。

      尽管 PROFIBUS网络的错误诊断一般只是偶尔执行或只在出现故障的 时候执行，但在PROFINET网络中，建立有预测性、连续性的监控是非常必要和明智的。它时刻监视着即将发生的故障、网络 负载的变化和潜在的错误源。在的生产过程中，设备一定 是要保证一周7天、每天24小时正常运转的。 

安全地运行并记录网络所有设备的状态和动作

 
      使用者非常重视PROFINET的灵活性，也因如此，他们需 要清楚地知道哪些设备已经连接到网络中，哪些故障可能会出现。而且随着网络中设备的增多，这些故障会比原先的网络更容 易出现。像TH SCOPE这种的监测软件，它不仅能够随时访问当前网络的拓扑结构，网络负载，节点的数量和状态，网络 设备的固件版本和订购数量等，还能检测标准的Ethernet设备，如服务器或摄像机等。

        虽然这些设备不是网络配置特定的，但它们时常会影响网 络的安全性和稳定性。TH SCOPE的这一功能是基于IT标准如 SNMP实现的，而另外的协议版本还有DCP。现场的维护工 程师要记录网络所有设备的状态和动作的一个原因是他们必须保 证通信的可靠性，因为即使是合格的Ethernet设备也会造成过高 的网络负载，并对实时性能产生不利的影响。的监测软件 TH SCOPE实现了更进一步的功能：它除了能够监测PROFINET 和标准Ethernet之外，还能监测其它主要的Industrial Ethernet标准，如EtherNet/IP和Modbus TCP，并集成在一个独立的应用软件界面中。
 

快速地试车和自动地验收测试

      在Ethernet网络中，考虑到有大量的设备存在，利用各式各 样的工具来加快试车和验收过程是非常有必要的。其中比较重要的一步是自动测定拓扑结构，而TH SCOPE是不需要任何工程工 具就可以完整地实现这一功能的。对于很多来自不同领域的专家，从设备制造商到服务供应商，在搭建现场系统的时候都同时 面对着相似的网络，而的方法是通过拓扑结构去获得所有 已连设备的概况。像TH SCOPE这样强大的系统，它能够轻 松地生成各个设备的信息以及错误，这些信息涵盖了设备性能， 协议分配，配置清单等，并且还能比较实际布局与之前计划的不同之处。因此，它能够大大地加快试车和验收过程。在自动工业 领域中，TH   SCOPE的自动诊断还能收集到更多的网络参数信息。

 （如IP地址，子网掩码和默认网关）和设备参数信息。而捕获的 数据还能与工程工具生成的配置进行比较。当使用光纤的时候， TH SCOPE还能捕获更多的细节，如线缆长度，传送质量和连接 质量，换句话说，也就是丢包数量，发送周期的偏差，广播帧和多路广播帧的数量等等。并且所有这些条件和参数都是在试车过 程中可以直接获取的。
  

   图1  TH SCOPE拓扑视图  （说明：TH SCOPE拓扑视图以的方式给出任意时刻整个网络的拓扑概况）

   为维护工程师而生的实用工具

       通过合适的工具读出网络参数是维持PROFINET网络正常 工作的*途径。这就要求当网络出现问题的时候，Profinet 诊断和监控工具能易于操作而且快速响应。维护工程师可以快 速地判断问题能否自己解决或需要相关的IT专家提供服务，因为一般的维护工程师往往都不是精通帧解析和抖动的IT专家或网络专家，他们需要的是一个无需追加工程量的简单易用的工 具。而高质量的TH SCOPE就是他们所需要的，可以这么说， TH SCOPE实现了网络的自行监测。当问题出现时，系统会自 动根据事先设置的给用户发送邮件或初始故障信息， 如果需要的话，系统还能提供有效的解决建议。TH SCOPE可 以集中存储长达一个月的网络、线缆和设备的诊断信息，并且 它是基于网页设计的，所以无论您在世界的哪个角落都轻松地访问TH   SCOPE。

图2  TH SCOPE趋势视图  （说明：TH SCOPE趋势视图显示了所有网络设备的历史状态）

   长期监测和预防可以给用户带来回报

     Softing公司的一次调查显示，76%的PROFINET使用者至今 仍没有试车和监测的经验，37%的使用者仍在使用不支持诊断和 拓扑结构扫描的非管理型设备。这意味着：关于诊断和监测的咨 询和培训仍处于发展阶段，因为在这一领域人们对PROFINET 的实践还比较少，发展还比较慢。Softing公司已经意识到这一需 求并为所有工业领域内的设备操作者、系统集成者和设备生产商提供全面的网络服务。在安装设备后的十分钟内即可实现标 准化网络的局部检查和PROFINET网络条件的初步评估。汽车 工业在PROFINET技术领域一直扮演着的角色，并已经在 PROFINET试车诊断方面运用了的方法和工具，而zui主 要的原因正是因为这些工具用于监测PROFINET网络具有* 的成本效益。只需投入不到所有设备成本的1%用于网络监测， 即可实现设备的平稳运行。换句话说，使用TH SCOPE延长设备 可用生命周期1小时或减少试车时间1小时就完够收回投入在 网络诊断中的所有成本。