无锡地铁BAS系统ControlNet现场总线故障处理研究.docxVIP

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无锡地铁BAS系统ControlNet现场总线故障处理研究

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摘要：无锡地铁1、2号线BAS系统采用的PLC控制器为美国的罗克韦尔（AB），其通讯方式为ControlNet现场总线。虽然ControlNet现场总线采用的是A、B通道冗余通讯，但如果是部分核心硬件设备出现损坏情况，那双通道都会受到影响，届时车站一端与BAS系统存在接口的机电设备都将无法监控。此外即便单通道能够正常通讯，但这无意中也增加了设备运行风险。因此在正常情况下ControlNet现场总线需保证A、B通道都能正常通讯。然而随着设备投入使用年限的增长，ControlNet现场总线出现的故障愈加频繁，本文就无锡地铁1、2号线典型地下站发生过的ControlNet现场总线故障进行分析研究。

关键词BAS系统ControlNet现场总线故障

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引言

对于ControlNet现场总线故障，可以分为硬件跟软件两大类。其中在硬件故障上又能分为1756-CNBR模块、ACNR模块、TPS分支线缆、BNC头、光纤等；在软件上主要为RSNetworx上的网络规划以及PLC程序丢失。

1756-CNBR模块稳定性很高，可一旦主、备模块均损坏，则ControlNet的A、B通道都会受损，那一端的机电接口设备都无法监控。至于某个TPS分支线缆、BNC头损坏或者光纤故障，那对应单个通道的通讯会受到影响。此外若是单个1734-ACNR模块出现故障，那只会导致单个RI/0出现问题，对其他设备并无影响。

1756-CNBR模块损坏后影响的范围虽然更大，但只要确定是模块损坏，那重新更换拨好地址的模块、再进行网络规划后便能恢复通道的通讯。至于TPS分支线缆、BNC头以及光纤的故障，因为一端网络上一般都有十来个节点，因此需要使用终端电阻进行坏点测试。这道工序较为复杂耗时。

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ControlNet现场总线组网方案

图1是无锡地铁1、2号线典型地下站BAS系统的组网方案。从上图可以看出ControlNet现场总线网络可以分为三段，其中车站A端、B端各一段，主要为ControlLogixPLC与RI/O以及通讯网关之间通过冗余的ControlNet现场总线相连，构成BAS网络，实现数据通信。其中RI/O包括给排水、照明配电、传感器等接口，通讯网关包括变频器、智能低压、电扶梯、EPS等接口。A端与B端之间同样用一段ControlNet现场总线连接，从而使整个车站的BAS系统网络贯通连接。该段网络上接入FAS以及IBP盘的RI/0。

图1网络结构图

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ControlNet现场总线故障处理流程

2.1初步判断故障类型

图2是BAS系统网络结构图。从上图可以看出正常情况下所有的通讯网关、RI/0的通讯指示灯均为绿色，可一旦发生总线通讯故障，则会在该网络结构图上有所显示。若只是单通道通讯故障，相对应网段的冗余指示灯会亮红。若是A、B两通道均出现故障，则所有的通讯网关、RI/0的通讯指示灯均亮红。若是单个1734-ACNR模块故障，则只是对应RI/0的通讯指示灯均亮红，其他设备正常。

图2BAS系统网络结构图

2.2单通道通讯故障

ControlNet现场总线单通道通讯故障虽对运营不会造成影响，但也存在着极高的风险。无锡地铁1、2号线运营至今，单通道通讯故障发生的原因主要有ControlNet现场总线的BNC头损坏以及光纤问题。

由于单通道通讯故障在网络结构图上只能看出哪条通道出现故障，而不能得出具体哪个节点出现故障的结论。对于该类问题一般使用终端电阻进行断点测试。对于A端或者B端这类节点较多的网段，一般采用二分法进行验证。若起始位置至终端电阻部分的设备均完好，则A、B通道会显示都正常，若在该段内存在一路通道存在故障，则继续使用二分法缩小排查范围，直到最终确定该故障节点。若是连接A端、B端的那条网段，因为连接节点较少，可直接从头到尾进行断点测试。

故障原因若是BNC头损坏，依照流程重新制作一个便可。若是光纤问题，则需确定是尾纤故障、光纤熔接盒故障、光线中继器故障亦或是光纤通道故障。无锡地铁近两年出现问题较多的是尾纤故障以及光纤通道故障。处理该类故障可先用打光笔进行测试，若出现信号衰减现象，则很有可能是尾纤因为折叠、老化等因素造成，更换新备件后便恢复。若出现光纤通道故障，则可另行选择备用光纤通道。（如图3）

图3光纤熔接盒

2.2单节点通讯故障

相比于单通道通讯故障，单节点通讯故障的排查更为简单，在网络结构图上能够直观看出是哪个节点出现问题，随后找到对应的远程模块箱或者通讯网关即可。发生该类故障主要的因素有远程模块箱内的1734-ACNR模块损坏、远程模块箱断电、通讯网关损坏这三大类原因。对于这类故障处置