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    張龍（1974—）
男，1996年畢業于北京理工大學自動控制專業，研究方向為現場總線和工業以太網等技術。

    7.1  緒論

    在工業以太網的安裝和運行中，需要有一個網絡管理軟件對工業網絡模塊進行組態和監控。菲尼克斯公司提供了Factory Manager軟件對工業以太網網絡進行管理。

    Factory Manager是可視化的網絡管理工具，用于控制環境中工業以太網設備的組態和診斷，可運行在Windows 95/98/NT/2000/XP等操作系統中。Factory Manager軟件集成了Network Spy；集成了BootP Server；集成了TFTP Server進行本地或遠程的固件（Firmware）升級；可啟動PCWORX或Diag+軟件。另外，還可將配置文件（*.ncf）導入到附加的“FL IO Configurator”和“SNMP OPC Configurator”軟件。

    在對工業以太網進行組態時，Factory Manager可以集中地對設備進行配置，對設備IP地址和其它組態參數進行管理，對網絡中的以太網設備進行快速啟動、維護、故障排除和長時間的網絡狀態監控。在網絡組態過程中，系統同時也建立了網絡數據庫，可用于網絡管理中后續工作，如組態、操作和診斷，這樣，既節省了時間，并杜絕了數據不一致所產生的錯誤。

    7.2 Factory Manager的功能

    7.2.1 IP地址的分配

    通過Factory Manager軟件可以為以太網設備分配IP地址。Factory Manager軟件提供多種分配IP參數的方式，這里只介紹其中的一種。

    一旦點擊“添加”，設備就被添加到項目中，并顯示為不可用，模塊必須進行重啟或復位。重啟后，模塊重新發送BootP請求，并從Factory Manager接收到相應的BootP應答。一旦引導過程完成，則模塊就顯示為可用。圖3所示是通過Ethernet對模塊MMS進行地址設置示意圖。
     

　　圖3   模塊IP地址的設置

    如果MMS仍顯示為“不可用”，則檢查網卡設置。請注意這兩個設備必須位于相同的網絡/子網中。由于BootP請求作為廣播發送能跨越網絡邊界，因此，如果Factory Manager接收到BootP請求，但這并不意味著這些設備全部位于同一個子網中。

    Factory Manager軟件設置IP地址的功能，同時也集成在菲尼克斯PCWORX控制軟件中。另外，也可以采用免費的IPAssign工具設置菲尼克斯以太網設備的IP地址。

    7.2.2 組態與診斷

    Factory Manager提供了基于SNMP網絡管理和診斷功能，應用簡單方便。Factory Manager的診斷功能支持所有的菲尼克斯工業以太網產品Factory Line系列，同時也支持設備單個端口的診斷，能隨時檢查網絡連接完好，設備操作模式以及數據傳輸速度。特別是對FL SWITCH工業以太網模塊，系統能夠對SNMP診斷數據進行詳細的評價，能精確檢測出數據包的發送數量和錯誤類型，以及錯誤數據包的數量和類型，并反映出它們的分布。由此，甚為關鍵的設備狀態可以在設備出現故障前就能檢測出來。Factory Manager能檢測出含有冗余選項任務（冗余管理器或備用模式）的設備，并標識成冗余功能，系統能檢查出該冗余選項（如電源或數據傳輸）是否有效。

    在Factory Manager中，設備屬性中提供了常規（General）、系統（System）、診斷（Diagnostics）、端口（Ports）、陷阱目標（Trap Targets）、固件（Firmware）、更新（Update）、選項（Options）、擴展選項（Extended Options）和配置（Configuration）選項。

    常規：用戶可以查看或修改設備的名稱和類型，以及IP參數；必須注意的是，當設備IP地址修改后，必須對模塊進行復位或重啟才能生效。

    系統：用戶可以對設備添加附加信息，并保存在設備中。這些信息也可經SNMP和WBM得到。

    診斷：顯示設備狀態和冗余信息。設備的所有信息都將在消息欄中顯示。

    端口：顯示設備的全面信息。如：從接口類型和狀態，到傳輸數據到端口層。所有的信息都將自動創建和更新。

    陷阱目標：顯示或設置陷阱目標，并可使“發送陷阱”功能激活或失效。點擊“設定默認值”，則自動將安裝了Factory Manger的計算機的IP地址作為陷阱目標激活。

    固件：用戶可以瀏覽到所有有關當前設備軟件（固件）的信息，也可以使用Factory Manager更新此軟件/固件。Factory Manager是通過TFTP下載固件的。當點擊“更新”時，將出現一個窗口，顯示了所使用固件的信息。

    在固件更新時，在模塊顯示屏上顯示當前狀態。具體如下：

    03-通過網絡下載固件；

    04-保存固件于MMS閃存中；

    05-新的固件被成功保存。

    顯示消失。

    bo—引導設備，并在RAM中加載新固件。

    固件更新后，自動執行復位，并激活新固件。

    更新：通過TFTP（TFTP固件更新）固件更新。

    選項：有兩個功能可供選擇：激活/取消激活web服務器和配置端口鏡像功能。如果源端口和目的端口的值設為相同，則端口鏡像將被禁用。而在相關多播組中輸入目的端口，以使在設定的目的端口中接收到多播數據包。

    擴展選項：這里通過選擇菜單，直接進入web接口。

    配置：提供了保存或裝載配置的各種選項。

    7.2.3 其它

    網絡狀態和診斷信息可以集成到系統的操作和SCADA系統中。網絡中（例如交換機）傳遞來的SNMP消息可以很方便地轉換為OPC，從而在可視化軟件中實時反映出來，并可在遠程監控。

    Factory Manager有機與診斷軟件Diag+有機地集成在一起，實現了對整個控制網絡進行有效的診斷。同時它也能集成I/O配置軟件（Factory Line I/O Configurator），用于啟動FL IL 24 BK（-B）總線耦合器，如圖5所示。FL IL 24 BK（-B）是菲尼克斯提供的帶有以太網接口的總線耦合器，用于將菲尼克斯INLINE系列I/O模塊耦合到工業以太網系統中，通過OPC或者DDI的方式實現上位機與以太網I/O子站的數據通信。

    總之，Factory Manager能有效地對工業以太網進行管理，其功能可以歸納成表1。

    表1  Factory Manager網絡管理功能和性能特征：
 

　　圖5   I/O配置軟件（Factory Line I/O Configurator）

    7.3 FL SNMP OPC網關

    在工業控制領域，一提到網絡管理，通常是指SNMP（簡單網絡管理協議）。實際上，所有的智能以太網設備，如菲尼克斯所提供的Factory Line組件，都具有SNMP智能體（Agent）。智能體的功能是一直對設備以及相連接的網絡有關的信息進行采集，采集到的這些信息可以在適當的管理系統中進行處理，但是這些系統往往會因為其成本昂貴而不適合應用于諸多的自動化應用中。

    FL SNMP OPC網關可用來解決這個問題，它將基于OPC的HMI/SCADA系統轉化為功能完全且成本合理的工業網絡管理系統，如圖6所示，該網關將SNMP智能體所采集的信息透明地提供給HMI/SCADA系統，如圖7所示。

    在SNMP OPC網關中，一個核心是設備規范。所謂設備規范，它定義了OPC客戶端所能訪問的設備信息。所有的Factory Line設備都提供了預定義的設備規范，因此，可以通過OPC就能訪問得到完整的設備信息。此外，SNMP OPC網關也可以與SNMP兼容的設備進行通信，為此，對其它廠商的工業以太網設備，只需簡單地在網關中裝載制造商專用的數據庫（MIB），用戶友好的MIB瀏覽器可用來快速創建或修改相關的設備規范。

圖6   SNMP OPC網關



圖7   FL SNMP OPC網關的工作過程