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前言
用过 Siemens 自动化系统的朋友都知道，由于它在国内强大的技术支持和市场占有率的，我们绝大部分项目所使用的自控品牌都是西家首选。近期由于种种原因，哪怕它的供货价格在不断上涨，供货周期也长得离谱，我们却任然绕不开它。这个有点扯远了，与本篇文章有点不搭边，下面谈谈近期遇到一个比较有意思的组态问题，很值得作为典型案例记录下来，问题现象呢很简单，问题最后的解决方法也很简单，但处理过程花了我们比较长时间，而且当时一度质疑到了整个系统的网络构架。
故障现象
这个项目比较大，用的是 CPU 1518 4PN/DP 作为主站，分布式 IO 也很多，有 300 多个 PN 节点。按照项目的功能和区域规划了 3 个 PN 段，用了 20 几个交换机，具体细节就不讲了，整个网络组态已基本组好在线稳定运行过一段时间。后面的事就是项目的调试等等，组态这块不再去关注了。
突然有一天，同事找我，有个 IO 从站掉线了，一开始以为也没什么大事，这么多设备一两个掉线很正常，很容易就能解决。到现场先来个三板斧：换网线、ping IP、换网关，是不是熟悉的味道，但是失算了，依然与 CPU 通讯不上。这时我还抱有一丝希望，是不是哪个接口松了，或是哪根线没接好，又折腾了好久，依然不行。
故障排查
难道网络不稳定、CUP的通讯负载太高、交换机的线路规划有问题？这一长串的问题快让我懵了，故障怎么去排查呢？三板斧不行，那用排除法试试，将此 IO 从站交换机上的设备网线先全部断开，只保留此问题 IO 设备连接，是不是能组态在线（如果不行的话，还要将 CPU 到此交换机只能单独连这个设备，从而排除其他网络干扰）？这次比较幸运，此交换机其他设备断开后，IO 从站终于能在线了。下面的办法，再将其他设备一个个连上，看是哪个设备与它冲突。当交换机设备全都插上后，冲突没出现，居然全部正常，对，没错，所有设备又能与 CPU 正常通讯（包含那个 IO 从站）。
是不是故障解决了，不会再有问题了呢？秉着自控人一贯严谨作风，我们又将之前有问题的 IO 从站重启了一下，让人大跌眼镜的是 IO 从站没能与 CPU 通讯上，问题它又回来了。搞了半天似乎回到了原点，当时真的有点泄气了，现场调试也碰到过很多疑难杂症，从未遇到这种故障现象，当时感觉有点无从下手了。
怪哉，怪哉！
怎么办，这种故障往大了说可能是系统性的问题，如果是系统性问题那可是个大麻烦，就算不是大麻烦也要把当下的故障排除掉才能正常运行。
寻找元凶
虽然故障排查又回到了原点，但我们又将之前的方法重复了几遍，现象是一模一样。断开其他设备后先是正常，重启问题 IO 从站又失败。至少这交换机上设备就是问题的所在，又不知试了多少次，终于排查到是其中一个触摸屏与此 IO 从站不能同时在线。具体现象就是，如果同时在线，或者先连触摸屏，IO 从站必定掉线；如果 IO 从站先连接后再连触摸屏，所有设备又都是正常的，且触摸屏也能与 CPU 正常通讯。是不是交换机问题？又一系列漫长操作后，确定此触摸屏与 IO 从站不管与哪个交换机相连，就是不能友好相处，两个设备杠上了。
终于从一脸懵逼进入了一筹莫展，迎来了新的僵局。虽然能找出故障相关设备，但找不出问题具体原因所在，就不能彻底处理这个故障。到此为了排查这个故障，又去找了个新触摸屏，设置好参数，连上网线，故障消失了。难道是触摸屏问题？但是新触摸屏还没下载相应项目，下载好之前触摸屏项目后，问题它又重现了。与软件项目有关？这是我们所料未及的，一般此类故障都是与硬件或参数有关系，与软件项目从未遇到过。
离奇，真是太离奇了，我又一次不知所措了。经过一番思考和推断，出现这种故障，项目软件就算有问题，也应先从网络参数冲突开始排查，PN设备名称、IP地址、MAC地址这三个要一一核对排查。又开始了一系列的操作，功夫不负有心人，当我用博途软件从网卡扫描到设备网络参数时真相终于大白，请看两幅截图：
图片来自 博途项目 截图
图片来自 博途项目 截图
大家此时也判断出什么原因了，触摸屏的 PN 设备名称与 IO 从站的设备名称同名冲突，设备名称都是“a11”，到此故障结症终于找到，处理也很简单，将触摸屏项目的 PN 原设备名称：“a11” 改掉即可。如下图所示：
图片来自 博途项目 截图
问题分析
综前所述，其实这是个很简单的问题，处理起来也很简单。那为什么此次排查过程这么曲折而又反复呢？如果是个小项目是不会出现这个问题的，在同一个项目里，PN 设备名称系统是自动识别的，不可能出现这样的状况，就算小概率出现也能很快找到问题所在；原因就是这项目比较大，设备多，要额外考虑很多复杂因素，再加上之前稳定运行过一段时间，触摸屏项目是之后下载运行，且屏和 CPU 没在一个项目组态里，一开始根本不会往这方面去想，就给排查带来了很多困难。
Siemens 博途的网络组态从站通讯方式是 CPU 先用设备名称来查找设备从站，查找到设备后再将 IP 地址分配给从站，从站获取到 IP 地址后就可以与 CPU 正常通讯了；所以 Siemens 博途的设备从站每次重启后 IP 地址位为空，要等 CPU 给它重新分配后才有属于自己的 IP。触摸屏的手动设置 IP 地址不需要CPU分配，且重启后 IP 地址是永久保存再设备中不会消失（除非选用DHCP模式），有兴趣的朋友可以自己验证一下。如果同一个网段有重名的设备名称当然就会出现网络异常啦。其实如果先下载触摸屏项目后组态 IO 从站分配设备名称博途是会提示重名失败，但反过来，后下载触摸屏的话就不会提示重名，因为项目下载用的是IP地址，不去识别设备名称。严格一点话这也算是 Siemens 博途的一个小 bug。
小结
这个看似简单问题的排查，其实过程中动用了很多资源，也少不了同事们的帮助和分析。正是有大家帮助和提点，才有了这次有趣且印象深刻的经历。
在此感谢大家的支持！