CZ309016B6

CZ309016B6 - Remote diagnostics method for PROFINET and PROFINET network using this method

Info

Publication number: CZ309016B6
Application number: CZ2020321A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Drbohlav; Jiří Ing. Drbohlav; JaromĂr Peterka; Jaromír Ing. Peterka
Original assignee: ŠKODA AUTO a.s.
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2021-11-24
Also published as: CZ2020321A3

Abstract

The invention is a method for remote diagnostics of a PROFINET network, where the network comprises subscribers (1) of the lowest level, subscribers of higher levels and a server (5). The method comprises obtaining data, where one of the lowest level participants (1) obtains the required data. Next, sending the data, where the data is forwarded to the server (5) and storing the data in a database in the server's memory (5). The method further comprises evaluating the data, where the server compares the data with the threshold values and, based on the result, assigns it to the subscribers and / or the data connection one of the three states fault-free state, risk state and error state. The method also includes representing the state of the network, where the states for each subscriber are displayed. The invention also relates to a PROFINET network using this method.

Description

Způsob vzdálené diagnostiky sítě PROFINET a síť PROFINET využívající tento způsobPROFINET remote diagnostics method and PROFINET network using this method

Oblast technikyField of technology

Řešení se týká automatické diagnostiky a monitoringu sítí PROFINET (průmyslová komunikační sběrnice, která je určena pro řídicí systémy v oblasti průmyslové automatizace). Řešení se pak týká především periodického automatického online monitoringu s aktualizací dat a topologií jednotlivých lokálních sítí se zobrazením na vzdálených výpočetních zařízení v podnikové síti.The solution concerns automatic diagnostics and monitoring of PROFINET networks (industrial communication bus, which is intended for control systems in the field of industrial automation). The solution then mainly concerns periodic automatic online monitoring with data updating and topology of individual local networks with display on remote computing devices in the corporate network.

Dosavadní stav technikyState of the art

Ze stavu techniky je znám dokument WO 2017021199A1, který se týká metody celkové síťové analýzy automatizované sítě na bázi průmyslového Ethemetu resp. sítě na bázi Profinetu a/nebo Ethemetu/IP, kde síť má alespoň jeden řadič a alespoň jednoho účastníka sítě, kde metoda zahrnuje následující kroky: poskytnutí definované sady parametrů sítě vztahující se k diagnostice všem účastníkům sítě, zpřístupnění definované sady síťových parametrů každým účastníkem sítě a provedení celé síťové analýzy na libovolném síťovém přístupovém bodu pomocí příslušné definované sady síťových parametrů zpřístupněné všemi účastníky sítě.WO 2017021199A1 is known from the prior art, which relates to a method of overall network analysis of an automated network based on industrial Ethemet resp. Profinet and / or Ethemet / IP based networks, where the network has at least one controller and at least one network subscriber, the method comprising the steps of: providing a defined set of network parameters related to diagnostics to all network participants, making a defined set of network parameters available to each network participant and performing the entire network analysis on any network access point using an appropriate defined set of network parameters made available to all network participants.

Dále je znám dokument WO 2015161871 Al, který řeší Způsob diagnostiky narušení přenosu v datové síti, kde datová síť obsahuje alespoň první třídu síťových prvků, kterými jsou datové pakety, kde uvedené datové pakety odesílají a/nebo přijímají výhradně v souladu se standardem pro přenos dat pro implementaci komunikace v reálném čase, zejména se standardem PROFINET RT; a dále zahrnuje druhou třídu síťových prvků, které neodesílají a/nebo nepřijímají datové pakety nebo ne výhradně v souladu se standardním přenosem pro komunikaci v reálném čase, kde do datové sítě jsou cíleně zavedeny diagnostické datové pakety, takže datová síť je těmito diagnostickými datovými pakety nasycena čímž je dosaženo 100% využití datové sítě.Furthermore, document WO 2015161871 A1 is known, which solves a method of diagnostics of transmission disruption in a data network, where the data network comprises at least a first class of network elements, which are data packets, where said data packets send and / or receive exclusively in accordance with a data transmission standard. for the implementation of real-time communication, especially with the PROFINET RT standard; and further comprising a second class of network elements that do not send and / or receive data packets or not exclusively in accordance with standard real-time transmission, where diagnostic data packets are targeted to the data network so that the data network is saturated with these diagnostic data packets. thus achieving 100% data network utilization.

Existující řešení monitoringu firemních sítí naráží především na problém nemožnosti automatického vyhodnocení real-time stavu komunikační sítě dělené na lokální oblasti. Monitoring stavu sítě je nutný pro zamezení prostojů ve výrobě a optimalizaci prováděných oprav prediktivní údržby do nevýrobních časových úseků, případně tak, aby byly využity obsazené mezioperační zásobníky ve směru toku výroby za zařízením určeném k opravě.The existing solution for monitoring corporate networks encounters the problem of the impossibility of automatic evaluation of the real-time status of the communication network divided into local areas. Monitoring of the network condition is necessary to prevent downtime in production and to optimize the performed repairs of predictive maintenance to non-production time periods, or so that the occupied inter-operational tanks are used in the direction of production flow behind the equipment to be repaired.

Firemní sítě mají strukturu minimálně tří úrovní. Na nejnižší úrovni jsou pracovní skupiny výrobního zařízení, taktéž známé jako ARG, které představují samostatné sítě PROFINET. Na této úrovní jsou propojeny ventilové pneumatické terminály, frekvenční měniče pro motory, bezpečnostní senzory, komunikační switche, řídicí systémy robotických manipulátorů a podobně. Všechny tyto samostatné ARG jsou po skupinách spojeny do jednotlivých síťových rozvaděčů, které tvoří druhou úroveň datové sítě. Všechny rozvaděče jsou propojeny s komunikačním přepínačem třetí úrovně a všechna ARG jsou tak propojena se vzdáleným centrálním výpočetním zařízením - serverem, ten tvoří nejvyšší úroveň. Ve složitých sítích s velkým počtem připojených prvků tato struktura zajišťuje optimální zatížení datových komunikačních kanálů.Corporate networks have a structure of at least three levels. At the lowest level are the production facility working groups, also known as ARGs, which are separate PROFINET networks. At this level, pneumatic valve terminals, frequency converters for motors, safety sensors, communication switches, robotic manipulator control systems and the like are interconnected. All these separate ARGs are connected in groups to individual network switchboards, which form the second level of the data network. All switchboards are connected to the third-level communication switch and all ARGs are thus connected to a remote central computing device - a server, which forms the highest level. In complex networks with a large number of connected elements, this structure ensures optimal loading of data communication channels.

Pro zajištění bezproblémového chodu výrobního zařízení je nutné, aby nedocházelo k výpadkům komunikace především na nejnižší úrovni sítě. Z těchto důvodů je třeba sledovat, zda jednotlivé technologické prvky komunikují bez poruchy, zda nedochází ke změnám parametrů síťového vedení či zda nedochází k opakovanému přerušení komunikace. Nej častějším důvodem výpadků je degradace datových spojů například vlivem stárnutí materiálu, teplotních dilatací, mechanických namáhání tam, kde spoje vedou přes pohyblivé části strojů.To ensure the smooth operation of the production equipment, it is necessary that there are no communication outages, especially at the lowest level of the network. For these reasons, it is necessary to monitor whether the individual technological elements communicate without failure, whether there are no changes in the parameters of the network line or whether there is no repeated interruption of communication. The most common reason for outages is the degradation of data connections, for example due to material aging, thermal expansions, mechanical stresses where the connections lead through moving parts of machines.

Řešení známá ze stavu techniky dokážou monitorovat v reálném čase (nebo alespoň v určitých intervalech) parametry určující poruchu nebo kritické stavy nedostatečné kvality datových toků.Prior art solutions are able to monitor in real time (or at least at certain intervals) the parameters determining the failure or critical states of the poor quality of the data streams.

- 1 CZ 309016 B6- 1 CZ 309016 B6

Pro tyto účely jsou zaznamenávány například nárůsty počtu přenesených poškozených packetů na jednotlivých prvcích sítě, kvalita optického signálu v [dB] jednotlivých datových vodičů v případě použití optických vláken, nebo datový tok v [Mb/s] na některém z datových vodičů.For these purposes, for example, increases in the number of transmitted damaged packets on individual network elements, optical signal quality in [dB] of individual data wires in the case of using optical fibers, or data flow in [Mb / s] on one of the data wires are recorded.

Řešení známá ze stavu techniky umožňují sledovat některé z uvedených veličin pouze po připojení technika s počítačem k nejnižší úrovni komunikační sítě, tzn. do oblastí jednotlivých ARG připojený počítač musí být ve stejném adresním rozsahu jako monitorované zařízení, např. v rozsahu IP 172.24.1.0/24. Pro zjištění stavu všech jednotlivých vodičů v celém výrobním provozu je tedy nutné obejít všechna ARG (všechny pracovní oblasti/lokální sítě), kdy technik provede manuálně test lokální sítě každého ARG a následně sám zpracuje a vyhodnotí naměřená data. Tímto způsobem však v sítích, s počty pracovních skupin - ARG ve stovkách, nelze zajistit odpovídající údržbu včas, následkem čehož dochází k poruchám a prostojům ve výrobě. Měření může být také zatíženo lidskou chybou při posuzování výsledků. Tento manuální proces může trvat, dle rozsahu sítě, několik pracovních směn.The solutions known from the state of the art make it possible to monitor some of the mentioned quantities only after connecting the technician with a computer to the lowest level of the communication network, ie. the computer connected to the individual ARG areas must be in the same address range as the monitored device, eg in the IP range 172.24.1.0/24. To determine the status of all individual conductors in the entire production operation, it is therefore necessary to bypass all ARGs (all work areas / local networks), where the technician manually tests the local network of each ARG and then processes and evaluates the measured data. However, in this way, in networks, with the number of working groups - ARG in hundreds, it is not possible to ensure adequate maintenance in time, as a result of which failures and downtime in production. Measurements can also be burdened by human error in assessing results. This manual process can take several shifts, depending on the size of the network.

Z tohoto důvodu je vhodné provádět monitoring a diagnostiku sítě, automaticky a opakovaně, vzdáleně pro celou síť. Stávající systémy diagnostiky průmyslových sítí PROFINET však zajišťují pouze monitoring v rámci lokálních sítí nejnižší úrovně, jednotlivých ARG. Jinými slovy tedy problémy jsou zjištěny jen v momentě provádění a vyhodnocování manuálního testu.For this reason, it is advisable to perform network monitoring and diagnostics, automatically and repeatedly, remotely for the entire network. However, the existing diagnostics systems of PROFINET industrial networks only provide monitoring within the lowest level local networks, individual ARGs. In other words, problems are only detected at the time of performing and evaluating the manual test.

Další nevýhodou známých řešení ze stavu techniky je absence vyobrazení aktuální topologie v reálném čase, kdy topologie zobrazuje zapojení jednotlivých prvků v dané síti PROFINET - pro danou oblast každého ARG. Topologické mapy jsou tvořeny v momentě provedeného testu a v případě přepojení nebo zařazení nových prvků do dané sítě PROFINET je nutné také ručně provádět změnu, manuálně provést opakovaný test sítě.Another disadvantage of the known solutions from the prior art is the absence of a real-time display of the current topology, where the topology shows the connection of individual elements in a given PROFINET network - for a given area of each ARG. Topological maps are created at the moment of the performed test, and in case of reconnection or inclusion of new elements in the given PROFINET network, it is also necessary to manually make a change, manually perform a repeated network test.

Výsledným efektem řešení ze stavu techniky je tedy nutnost ručního zásahu a diagnostiky pracovníka na místě, ten však je schopen určit, který z prvků má poruchu, či který z datových vodičů nejnižší úrovně má poruchu, až po provedení a vyhodnocení manuálního testu na konkrétním místě - v oblasti konkrétního ARG. Souběžně s tímto problémem, při neaktualizované topologické mapě může dojít k záměně vadného datového vodiče, či prvku, jelikož určení prvku je pouze jeho IP adresou, či jiným identifikačním znakem zaneseným v topologické mapě, kdy v této neaktualizované mapě může dojít k záměně.The final effect of the prior art solution is the need for manual intervention and diagnostics of the worker on site, but he is able to determine which of the elements has a fault or which of the lowest level data wires has a fault, only after performing and evaluating a manual test at a specific location - in the area of a specific ARG. Simultaneously with this problem, with a non-updated topological map, the faulty data wire or element may be confused, because the designation of the element is only its IP address or other identification mark entered in the topological map, when this non-updated map may be confused.

Z těchto důvodů by bylo vhodné přijít s řešením, které by odstranilo uvedené nevýhody a zajistilo by jak periodické automatické testování všech sítí, tak i automatické vyhodnocování problematických míst včetně identifikace prvků a sledování požadovaných veličin s přesnou lokalizací diagnostikovaného prvku v topologické mapě sítě.For these reasons, it would be appropriate to come up with a solution that would eliminate these disadvantages and ensure both periodic automatic testing of all networks and automatic evaluation of problem areas, including element identification and monitoring of required quantities with accurate location of the diagnosed element in the network topological map.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje způsob vzdálené diagnostiky sítě PROFINET, zahrnující alespoň tři úrovně účastníků, kdy účastníci nejnižší úrovně jsou s ostatními účastníky nejnižší úrovně spojeni a tvoří lokální síť, přičemž síť PROFINET zahrnuje množinu takovýchto lokálních sítí, přičemž účastníci nejnižší úrovně jsou vzájemně spojeni optickým nebo metalickým vodičem. Alespoň jeden z účastníků nejnižší úrovně je spojen s účastníkem druhé nejnižší úrovně, přičemž účastníci druhé nejnižší úrovně jsou spojeni přímo nebo přes množinu účastníků vyšších úrovní až k serveru, který tvoří nejvyšší úroveň účastníků. Server zahrnuje paměť uzpůsobenou pro ukládání dat s vyhodnocovacím algoritmem a uloženou topologií sítě s účastníky všech úrovní, přičemž k serveru je připojeno vzdálené výpočetní zařízení. Způsob zahrnuje krok získání dat, kdy účastníci nejnižší úrovně jsou ve své úrovni spojeni s alespoň jedním účastníkem nejnižší úrovně, který zahrnuje paměť a v ní nainstalovaný softwarový klient, který je uzpůsobený pro spuštění testu sítě na nejnižší úrovni pro všechny účastníky nejnižší úrovně, se kterými je spojen v lokální síti. Tento účastník nejnižší úrovně osloví jednotlivé IP adresy účastníků nejnižší úrovně, kteří jsouThe above-mentioned shortcomings are somewhat eliminated by the PROFINET remote diagnostics method, which includes at least three subscriber levels, where the lowest level subscribers are connected to other lowest level subscribers and form a local network. connected by an optical or metallic conductor. At least one of the lowest level participants is connected to the second lowest level participant, wherein the second lowest level participants are connected directly or through a plurality of higher level participants to the server that constitutes the highest level of participants. The server includes memory adapted to store data with an evaluation algorithm and a stored network topology with subscribers of all levels, with a remote computing device connected to the server. The method includes the step of obtaining data wherein the lowest level participants are connected at their level to at least one lowest level participant that includes memory and a software client installed therein that is adapted to run a lowest level network test for all lowest level participants with whom is connected in a local network. This lowest-level subscriber will address the individual IP addresses of the lowest-level subscribers who are

- 2 CZ 309016 B6 s tímto účastníkem nejnižší úrovně ve stejné lokální síti a následně získá data z množiny počet poškozených datových packetů, stav optického signálu pro jednotlivé porty a celkové množství přenesených packetů. Způsob dále zahrnuje krok odeslání dat, kdy účastník nejnižší úrovně, který oslovil jednotlivé IP adresy účastníků nejnižší úrovně po získání všech (požadovaných) dat z výše uvedené množiny předá data serveru přímo nebo přes množinu účastníků vyšších úrovní. Dalším krokem je krok uložení dat, kdy server uloží obdržená data do databáze, kdy přiřadí obdržené hodnoty k záznamu každého z účastníků nejnižší úrovně a/nebo datovému spojení. Dalším krokem je krok vyhodnocení dat, kdy server následně vyhodnotí stav jednotlivých účastníků a všech datových spojení, kdy server porovná hodnoty dat přiřazených jednotlivým účastníkům a jednotlivým datovým spojením s hraničními hodnotami. Přičemž pro hodnoty optického signálu větších než 5 dB přiřadí bezporuchový stav hodnoty optického signálu, při hodnotě optického signálu od 2 dB až 5 dB přiřadí rizikový stav hodnoty optického signálu a při hodnotě optického signálu pod 2 dB přiřadí chybový stav hodnoty optického signálu. Dále server vyhodnotí počet chybných datových packetů a porovná jej s předchozím záznamem, pokud je aktuální naměřený počet chybných datových packetů větší než předchozí naměřený počet chybných datových packetů, tak přiřadí účastníkovi rizikový stav chybových packetů, pokud je aktuální naměřený počet chybných datových packetů menší nebo roven předchozímu naměřenému počtu chybných datových packetů, tak přiřadí účastníkovi bezporuchový stav chybových packetů. Server následně zanese stavy do databáze k jednotlivým účastníkům nebo jednotlivým datovým spojením. Způsob dále zahrnuje krok reprezentace stavu sítě, kdy vzdálené výpočetní zařízení umožňuje zobrazení záznamů databáze kdy bezporuchový stav je indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem, odlišným od prvního grafického znaku, nebo druhou barvou o druhé vlnové délce, odlišnou od první vlnové délky první barvy, a chybový stav je stav je indikován třetím grafickým znakem, odlišným od prvního a druhého grafického znaku, nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, odlišnou od první vlnové délky první barvy a druhé vlnové délky druhé barvy. Vzdálené výpočetní zařízení dále umožňuje sdružení signalizace stavů, kdy bezporuchový stav je indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce v případě, kdy stav chybových packetů nebo stav hodnoty optického signálu jsou všechny bezporuchové, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem nebo druhou barvou o druhé vlnové délce v případě, kdy alespoň jeden ze stavů: stav chybových packetů nebo stav hodnoty optického signálu je rizikový a žádný ze stavů není chybový stav, chybový stav je indikován třetím grafickým znakem nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, v případě, kdy alespoň jeden ze stavů: stav chybových packetů nebo stav hodnoty optického signálu je chybový stav. Tento způsob odstraňuje nevýhody stavu techniky, především pak umožňuje vzdálenou diagnostiku sítě PROFINET a jejího fýzického i virtuálního stavu.- 2 CZ 309016 B6 with this lowest level subscriber in the same local network and subsequently obtains data from the set, the number of corrupted data packets, the status of the optical signal for individual ports and the total number of transmitted packets. The method further comprises the step of sending data, wherein the lowest level subscriber who addressed the individual IP addresses of the lowest level subscribers after obtaining all (required) data from the above set passes the data to the server directly or through the set of higher level subscribers. The next step is the data storage step, where the server stores the received data in a database, assigning the received values to the record of each lowest level participant and / or data connection. The next step is the data evaluation step, where the server then evaluates the status of individual subscribers and all data connections, where the server compares the values of data assigned to individual subscribers and individual data connections with the threshold values. It assigns a fault-free state to the optical signal value for optical signal values greater than 5 dB, assigns an optical signal value to the optical signal value for optical signal values from 2 dB to 5 dB, and assigns an optical signal value to the optical signal value. Furthermore, the server evaluates the number of erroneous data packets and compares it with the previous record if the current measured number of erroneous data packets is greater than the previous measured number of erroneous data packets, thus assigning the participant a risk status of error packets to the previous measured number of erroneous data packets, thus assigning the participant a fault-free state of the error packets. The server then enters the statuses into the database for individual subscribers or individual data connections. The method further comprises the step of representing the state of the network, wherein the remote computing device allows displaying database records wherein the fault state is indicated by a first graphic or a first color of the first wavelength, the risk condition is indicated by a second graphic different from the first graphic a second wavelength different from the first wavelength of the first color, and the error state is indicated by a third graphic character different from the first and second graphic characters, or a third color of a third wavelength different from the first wavelength of the first color and the second wavelength second color. The remote computing device also allows the association of signaling states where a fault-free state is indicated by a first graphic or a first color of the first wavelength in case the error packet status or the optical signal value status is all fault-free, the risk status is indicated by a second graphic or second color. on the second wavelength in the case where at least one of the states: the error packet state or the optical signal value state is risky and none of the states is an error state, the error state is indicated by a third graphic character or a third color of the third wavelength, in the case where at least one of the states: the error packet state or the optical signal value state is an error state. This method eliminates the disadvantages of the prior art and, in particular, enables remote diagnostics of the PROFINET network and its physical and virtual state.

S výhodou se využívá, že ve způsobu vzdálené diagnostiky sítě PROFINET, kdy každý účastník nejnižší úrovně odesílá informaci identifikující jeho komunikační partnery, přičemž tato informace je odeslána na server, kdy server porovná tyto komunikační partnery pro každého z účastníků nejnižší úrovně s komunikačními partnery tohoto účastníka nejnižší úrovně v uložené topologii, v případě, že se komunikační partneři liší od uložené topologie, tak server uloží změnu do aktuální topologie. Tímto je vyřešen problém neaktuálních map reálného stavu zapojení sítě.Advantageously, in the PROFINET remote diagnostics method, where each lowest level participant sends information identifying its communication partners, this information is sent to the server, where the server compares these communication partners for each of the lowest level participants with that participant's communication partners. the lowest level in the stored topology, if the communication partners differ from the stored topology, then the server saves the change to the current topology. This solves the problem of outdated maps of the real state of network connection.

Výhodně vzdálené výpočetní zařízení dále umožňuje sdružení signalizace stavů při zobrazení, kdy nejsou vykresleni nebo vypsáni účastníci nejnižší úrovně, přičemž platí, že pro účastníka nejnižší zobrazované úrovně, který není účastníkem nejnižší úrovně je bezporuchový stav indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce v případě, kdy všechny stavy všech účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, jsou všechny bezporuchové, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem nebo druhou barvou o druhé vlnové délce v případě, kdy alespoň jeden stav kteréhokoliv z účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, je rizikový a zároveň žádný ze stavů všech účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem není chybový stav, chybový stav je indikován třetím grafickým znakem nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, v případě, kdy alespoň jeden ze stavů kteréhokoliv z účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, je chybový stav.Preferably, the remote computing device further allows the association of signaling states in the display when the lowest level participants are not drawn or listed, wherein for the lowest displayed level participant who is not the lowest level participant a fault condition is indicated by a first graphic character or a first color of the first wavelength in the case where all states of all lower level participants that are connected to the displayed participant are all fault-free, the risk state is indicated by a second graphic character or a second color of the second wavelength in case at least one state of any of the lower level participants who are connected to the displayed participant, is risky and at the same time none of the states of all lower level participants who are connected to the displayed participant is an error state, the error state is indicated by a third graphic character or a third color of the third wavelength, if at least one of conditions of any of the lower level participants, kt are associated with the displayed subscriber, there is an error condition.

- 3 CZ 309016 B6- 3 CZ 309016 B6

S výhodou se využívá že server přiřadí jednotlivým propojením účastníků informaci o typu datového spojení z množiny: metalický vodič, optická vlákna na základě informace z posledního provedeného měření, přičemž data získaná v kroku získání dat od jednotlivých účastníků nejnižší úrovně zahrnují informaci identifikující typ datového spojení. Toto řešení dále umožňuje rychlejší a včasnější servis sítě díky aktuální mapě topologie, která odráží fýzický stav jednotlivých propojení v síti PROFINET.Preferably, the server assigns data link type information to the individual subscriber links from the set: metal wire, optical fibers based on information from the last measurement, the data obtained in the data acquisition step from the lowest level subscribers including information identifying the data link type. This solution also enables faster and more timely network service thanks to the current topology map, which reflects the physical status of the individual connections in the PROFINET network.

Výhodně je zobrazení indikace stavů provedeno ve vyobrazené topologii na vzdáleném výpočetním zařízení. Indikace stavu v topologii umožňuje rychlejší reakci a zajištění náhrady správného účastníka, či datového vodiče.Preferably, the display of the status indication is performed in the illustrated topology on the remote computing device. Indication of the status in the topology enables faster response and ensuring the replacement of the correct subscriber or data conductor.

Nevýhody stavu techniky dále odstraňuje síť PROFINET využívající výše popsaný způsob vzdálené diagnostiky, kde vzdálené výpočetní zařízení zahrnuje zobrazovací rozhraní člověk stroj a je realizované jako kterékoliv zařízení z množiny; počítač s monitorem, mobilní telefon, tablet, laptop nebo PDA. S výhodou se využívá, že účastník nejnižší úrovně, který zahrnuje paměť a v ní nainstalovaný softwarový klient je řídicí jednotka výrobního stroje nebo manipulátoru nebo programovatelný logický automat nebo tenký klient nebo jiné výpočetní zařízení a účastník nejnižší úrovně, který je spojen s účastníkem druhé nejnižší úrovně je přepínač.The disadvantages of the prior art are further eliminated by the PROFINET network using the remote diagnostics method described above, where the remote computing device comprises a human-machine display interface and is implemented as any device in the set; computer with monitor, mobile phone, tablet, laptop or PDA. Preferably, the lowest level participant that includes the memory and the software client installed therein is a production machine or manipulator control unit or programmable logic controller or thin client or other computing device and the lowest level participant that is associated with the second lowest level participant. is a switch.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:The essence of the invention is further elucidated on the basis of examples of its embodiment, which are described with the aid of the accompanying drawings, where:

obr. 1 je schematicky znázorněna topologie celé sítě PROFINET obr. 2 je vyhodnocovací algoritmus prováděných periodických testů v rámci jednotlivých ARGFig. 1 schematically shows the topology of the entire PROFINET network Fig. 2 is an evaluation algorithm of periodic tests performed within individual ARGs

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Uvedená uskutečnění znázorňují příkladné varianty provedení vynálezu, která však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv.These embodiments illustrate exemplary embodiments of the invention, which, however, have no limiting effect on the scope of protection.

Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy. Jedním příkladem uskutečnění sítě PROFINET dle vynálezu je síť, která je schematicky znázorněna na obr. 1. Síť PROFINET v tomto příkladném provedení zahrnuje čtyři úrovně sítě. Nejnižší úrovní jsou lokální sítě tvořené účastníky! nejnižší úrovně. Tyto lokální sítě jsou sítě jednotlivých výrobních oblastí a propojují účastníky! nejnižší úrovně, kterými jsou technologické prvky, například tedy roboty, pohonné a bezpečnostní systémy, komunikační prvky - přepínače, ventilové terminály a další nezbytné prvky výrobních technologií v rámci těchto podsítí. Tyto lokální sítě nejnižší úrovně zahrnují taktéž účastníka! nejnižší úrovně, který zahrnuje paměť a v ní nainstalovaný softwarový klient, který dokáže oslovovat ostatní účastníky ! nejnižší úrovně ve své lokální síti nejnižší úrovně, přičemž tímto účastníkem ! nejnižší úrovně je tenký klient nebo řídicí jednotka výrobního stroje nebo manipulátoru nebo programovatelný logický automat nebo jiné výpočetní zařízení. Každá lokální síť nejnižší úrovně dále zahrnuje dále zahrnuje účastníka ! nejnižší úrovně, který je spojen s účastníkem 2 druhé nejnižší úrovně, přičemž výhodně je tímto účastníkem ! nejnižší úrovně přepínač. Lokální sítě nejnižší úrovně vzájemně propojují jednotlivé účastníky ! nejnižší úrovně, přičemž topologie těchto lokálních sítí může být kruhová, hvězdicová, stromová, sběmicová, kombinace těchto topologií, či jakákoliv jiná vhodná topologie. Spojení jednotlivých účastníků ! nejnižší úrovně je realizováno optickým nebo metalickým vodičem.The invention will be further elucidated on the basis of exemplary embodiments with reference to the corresponding drawings. One example of an embodiment of a PROFINET network according to the invention is a network, which is schematically shown in FIG. 1. The PROFINET network in this exemplary embodiment comprises four network levels. The lowest levels are local networks made up of subscribers! lowest level. These local networks are networks of individual production areas and connect participants! the lowest levels, which are technological elements, such as robots, drive and safety systems, communication elements - switches, valve terminals and other necessary elements of production technologies within these subnets. These lowest level local area networks also include the subscriber! the lowest level, which includes memory and a software client installed in it that can address other participants! the lowest level in your local network the lowest level being this subscriber! the lowest level is a thin client or control unit of a production machine or manipulator or a programmable logic controller or other computing device. Each lowest level local network further includes a subscriber! the lowest level, which is connected to the subscriber 2 of the second lowest level, and is preferably this subscriber! lowest level switch. The lowest level local networks interconnect the individual participants! the lowest level, and the topology of these local networks may be circular, star, tree, cluster, a combination of these topologies, or any other suitable topology. Connection of individual participants! the lowest level is realized by an optical or metallic conductor.

Účastníci 2 druhé nejnižší úrovně jsou spojeni každý s množinou lokálních sítí nejnižší úrovně.The participants of the second lowest level 2 are each connected to a plurality of local networks of the lowest level.

- 4 CZ 309016 B6- 4 CZ 309016 B6

Účastníky 2 druhé nej nižší úrovně jsou přepínače. Účastníci 2 druhé nejnižší úrovně jsou dále spojeni s účastníkem 3 druhé nejvyšší úrovně, kterým je přepínač nebo směrovač. Účastník druhé 3 nejvyšší úrovně je pak spojen přes komunikační bránu 6 mezi technologií a sítí IT spojen se serverem 5, který je účastníkem nejvyšší úrovně.Participants 2 of the second lowest level are switches. The second lowest level subscribers 2 are further connected to the second highest level subscriber 3, which is a switch or router. The subscriber of the second 3 top level is then connected via the communication gateway 6 between the technology and the IT network connected to the server 5, which is the subscriber of the top level.

Server 5 zahrnuje paměť uzpůsobenou pro ukládání dat s vyhodnocovacím algoritmem a uloženou topologií sítě s účastníky všech úrovní. Přičemž v topologii jsou zaznamenány (zobrazitelné) také informace uložené v databázi o jednotlivých účastnících všech úrovní, mimo jiné IP adresa, MAC adresa, PROFINET jméno nebo objednací číslo. Dále jsou v databázi uloženy i informace o datových spojeních, které taktéž mohou být vyobrazeny v topologii, mezi tyto informace patří například typ spojení, tedy optický vodič nebo metalický vodič, případně také informace o fýzické délce datového spojení. Ve chvíli, kdy byl proveden první test jsou v databázi uloženy také naměřené hodnoty, které jsou přiřazeny jednotlivým prvkům (účastníkům nebo datovým spojením). Databáze také zahrnuje záznamy z jednotlivých měření s datem měření uložené zpětně se všemi informacemi o jednotlivých prvcích, přičemž umožňuje jejich zobrazení zpětně, případně také jejich grafické zpracování. K serveru 5 je pak připojeno alespoň jedno vzdálené výpočetní zařízení 4, které umožňuje zobrazení záznamů z databáze a zobrazení topologie sítě. Vzdáleným výpočetním zařízením 4 je výpočetní zařízení zahrnující rozhraní člověk-stroj, například počítač s monitorem, mobilní telefon, tablet, laptop nebo PDA.Server 5 includes a memory adapted to store data with an evaluation algorithm and a stored network topology with subscribers of all levels. The information stored in the database of individual participants of all levels, including IP address, MAC address, PROFINET name or order number, is also recorded (viewable) in the topology. Furthermore, the database also stores information about data connections, which can also be displayed in the topology, such information includes, for example, the type of connection, ie optical conductor or metal conductor, or information about the physical length of the data connection. At the time the first test was performed, the measured values are also stored in the database and are assigned to the individual elements (subscribers or data connections). The database also includes records from individual measurements with the date of measurement stored retrospectively with all information about individual elements, while allowing their display retrospectively, or also their graphical processing. At least one remote computing device 4 is then connected to the server 5, which allows the display of records from the database and the display of the network topology. The remote computing device 4 is a computing device comprising a human-machine interface, for example a computer with a monitor, a mobile phone, a tablet, a laptop or a PDA.

Způsob vzdálené diagnostiky sítě PROFINET je objasněn dále s využitím vývojového diagramu, který je vyobrazen na obr. 2. Databáze v tomto příkladném provedení zahrnuje databázi hlášení problematických spojení, databázi hodnot datového toku v Mb/s pro všechna spojení, databázi spojení s výskytem přenosu poškozených packetů, databázi optických spojů, databázi metalických spojů, data stavu optické sítě, data stavu sítě. Databáze může zahrnovat více, či méně databází, případně tyto databáze mohou být nahrazeny tabulkami. Vzdálená diagnostika sít PROFINET začíná získáním dat o účastnících 1 nejnižší úrovně. Účastníkem 1 nejnižší úrovně, který zahrnuje paměť a v ní nainstalovaný softwarový klient, který je uzpůsobený pro spuštění testu sítě na nejnižší úrovni pro všechny účastníky 1 nejnižší úrovně, se kterými je spojen v lokální síti osloví všechny IP adresy účastníků 1 nejnižší úrovně, se kterými je spojen v lokální síti. Tento krok je v každé z lokálních sítí prováděn periodicky, například třikrát denně. Následně účastník 1 nejnižší úrovně, který oslovil všechny IP adresy v lokální síti obdrží od jednotlivých účastníků 1 nejnižší úrovně dataz množiny: počet poškozených datových packetů, stav optického signálu pro jednotlivé porty a celkové množství přenesených packetů. Porty, kterým jsou přiřazovány stavy optického signálu, jsou fýzické porty jednotlivých účastníků 1 nejnižší úrovně, kterými jsou vzájemně spojeni. Výhodně může získávat větší množství dat mezi které patří: IP adresa, MAC adresa, PROFINET jméno, stav firmware a hardware, objednací číslo a další data, které jsou jednotliví účastníci 1 nejnižší úrovně schopni odeslat. Tato data jsou uložena v paměti účastníka 1 nejnižší úrovně, který oslovil všechny IP adresy v lokální síti. A následně jsou odeslána přes účastníka 1 nejnižší úrovně, který je spojen s účastníkem 2 druhé nejnižší úrovně, který je odešle dále přes účastníka 2 druhé nejvyšší úrovně, až do serveru 5.The method of remote diagnostics of the PROFINET network is further explained using the flowchart shown in Fig. 2. The database in this exemplary embodiment includes a database of problematic connection reports, a database of data flow values in Mb / s for all connections, a database of connections with corrupted traffic packets, optical link database, metallic link database, optical network status data, network status data. Databases can include more or fewer databases, or these databases can be replaced by tables. PROFINET remote network diagnostics starts by obtaining data on the lowest level 1 participants. The lowest level subscriber 1, which includes memory and the software client installed in it, which is adapted to run the lowest level network test for all lowest level 1 subscribers with which it is connected in the local network will address all IP addresses of the lowest level subscribers with which is connected in a local network. This step is performed periodically in each of the local networks, for example three times a day. Subsequently, the lowest level subscriber 1 who addressed all IP addresses in the local network will receive from the individual lowest level 1 subscribers the data set: the number of damaged data packets, the status of the optical signal for individual ports and the total number of transmitted packets. The ports to which the optical signal states are assigned are the physical ports of the individual subscribers 1 of the lowest level by which they are interconnected. Advantageously, it can obtain a larger amount of data, including: IP address, MAC address, PROFINET name, firmware and hardware status, order number and other data that the individual participants of the lowest level are able to send. This data is stored in the memory of the lowest level subscriber 1, who addressed all IP addresses in the local network. Subsequently, they are sent via the lowest level subscriber 1, which is connected to the second lowest level subscriber 2, which sends them further via the second highest level subscriber 2, to the server 5.

Na serveru 5 jsou obdržená data uložena do databáze, obdržené hodnoty jsou přiřazeny k záznamu každého z účastníků. Server 5 následně vyhodnotí stav jednotlivých účastníků a všech datových spojení, kdy porovná hodnoty dat přiřazených jednotlivým účastníkům a jednotlivým datovým spojením s hraničními hodnotami. Server 5 data přiřadí jednotlivým účastníkům], nejnižších úrovní, obdržená data týkající se počtu poškozených datových packetů a stavu optického signálu zahrnují informaci identifikující účastníka 1 nejnižší úrovně, či jeho port, na základě, které lze data přiřadit konkrétnímu účastníkovi 1 nejnižší úrovně nebo datovému spojení.On the server 5, the received data are stored in a database, the received values are assigned to the record of each of the participants. Server 5 then evaluates the status of individual subscribers and all data connections, comparing the values of the data assigned to the individual subscribers and the individual data connections with the threshold values. The server 5 assigns data to individual subscribers], the lowest levels, the received data regarding the number of corrupted data packets and the status of the optical signal includes information identifying the lowest level subscriber 1 or its port, based on which data can be assigned to a specific lowest level subscriber 1 or data connection .

Vyhodnocení dat na serveru 5 začíná načtením všech dat obdržených při testu, nebo alespoň části těchto dat, jelikož jednotlivé lokální sítě nejnižší úrovně mohou být testovány v jiných časech. Vyhodnocení má několik větví, které mohou být prováděny samostatně nebo současně nebo za sebou. První větví zleva na vývojovém diagramu z obr. 2 je větev zjišťující stav datových spojení. Prvním krokem je zjištění typu datového spojení. Algoritmus nejprve určí, zda se jedná o optickýThe evaluation of the data on the server 5 starts by retrieving all the data received during the test, or at least part of this data, as the individual lowest level local networks may be tested at different times. The evaluation has several branches that can be performed separately or simultaneously or in series. The first branch from the left in the flowchart of Fig. 2 is the branch determining the status of the data connections. The first step is to determine the type of data connection. The algorithm first determines if it is optical

- 5 CZ 309016 B6 vodič. Toto je zajištěno informací obdrženou při testu, tedy identifikací připojeného portu, případně získáním informací o hodnotě optického signálu, která je spjata s portem účastníka 1 nejnižší úrovně, který je na začátku tohoto datového spojení. Pokud jde o optický spoj, pak algoritmus porovná se záznamem v databázi, zdaje toto datové spojení uloženo jako optický vodič. Pokud ano, tak algoritmus pokračuje, pokud ne, tak je v databázi datový spoj uložen jako optický vodič a algoritmus pokračuje dále. Dále je provedeno vyhodnocení hodnoty optického signálu, přičemž pro hodnoty optického signálu větších než 5 dB přiřadí bezporuchový stav hodnoty optického signálu, při hodnotě optického signálu od 2 dB až 5 dB přiřadí rizikový stav hodnoty optického signálu a při hodnotě optického signálu pod 2 dB přiřadí chybový stav hodnoty optického signálu. V případě, že systém přiřadil rizikový stav hodnoty optického signálu nebo chybový stav hodnoty optického signálu, tak ještě provede aktualizaci databáze chybových hlášení. Algoritmus následně aktualizuje data stavu optické sítě PROFINET, tedy zapíše do databáze aktuální stav. A algoritmus je ukončen. V případě, že algoritmus vyhodnotí, že nejde o optický vodič, tak pokračuje na zjištění, zdaje mezi prvky metalický vodič. Identifikace optického vodiče je zajištěna informací obdrženou při testu, tedy identifikací připojeného portu, případně absencí informací o hodnotě optického signálu, která je spjata s portem účastníka 1 nejnižší úrovně, který je na začátku tohoto datového spojení. Identifikace metalického vodiče je provedena vyhodnocením informací obdrženou při testu na základě identifikace připojeného portu. Pokud není spojení provedeno metalickým spojem (a předem bylo vyloučeno, že by šlo o optický vodič), pak spojení neexistuje a tato informace je aktualizována v datech stavu sítě PROFINET a algoritmus je ukončen. Pokud algoritmus vyhodnotí, že jde o metalický spoj pak algoritmus porovná se záznamem v databázi, zdaje toto datové spojení uloženo jako metalický vodič. Pokud ano, tak algoritmus pokračuje, pokud ne tak jev databázi datový spoj uložen jako metalický vodič a algoritmus pokračuje dále. Algoritmus následně aktualizuje data stavu sítě PROFINET, tedy zapíše do databáze aktuální stav a algoritmus je ukončen.- 5 CZ 309016 B6 conductor. This is ensured by the information received during the test, i.e. by identifying the connected port, or by obtaining information about the value of the optical signal, which is connected to the port of the lowest level subscriber 1, which is at the beginning of this data connection. As for the optical link, then the algorithm compares with the entry in the database whether this data link is stored as an optical wire. If so, the algorithm continues, if not, then the data link is stored in the database as an optical conductor and the algorithm continues. Furthermore, the evaluation of the optical signal value is performed, assigning a fault-free state of the optical signal value for optical signal values greater than 5 dB, assigning a risk value of the optical signal value for optical signal values from 2 dB to 5 dB and assigning error status for optical signal values below 2 dB. the status of the optical signal value. If the system has assigned a risk status to an optical signal value or an error status to an optical signal value, it will also update the error message database. The algorithm then updates the status data of the PROFINET optical network, ie writes the current status to the database. And the algorithm is over. If the algorithm evaluates that it is not an optical conductor, it proceeds to determine whether there is a metallic conductor between the elements. The identification of the optical conductor is ensured by the information received during the test, ie by the identification of the connected port, or by the absence of information about the optical signal value associated with the lowest level subscriber 1 port at the beginning of this data connection. The identification of the metallic conductor is performed by evaluating the information received during the test based on the identification of the connected port. If the connection is not made by a metallic connection (and it was previously ruled out that it was an optical conductor), then the connection does not exist and this information is updated in the PROFINET network status data and the algorithm is terminated. If the algorithm evaluates that it is a metallic connection, then the algorithm compares with the record in the database whether this data connection is stored as a metallic conductor. If so, the algorithm continues, if not so the phenomenon of the data link stored in the database as a metal wire and the algorithm continues. The algorithm then updates the PROFINET status data, ie it writes the current status to the database and the algorithm is terminated.

Ve druhé větvi algoritmus určuje stav chybových packetů. Server 5 nejprve aktualizuje databázi počtu přenesených poškozených packetů všech datových spojů. Přičemž server 5 vyhodnotí počet chybných datových packetů a porovná jej s předchozím záznamem, pokud je aktuální naměřený počet chybných datových packetů větší než předchozí naměřený počet chybných datových packetů, tak přiřadí účastníkovi rizikový stav chybových packetů, pokud je aktuální naměřený počet chybných datových packetů menší nebo roven předchozímu naměřenému počtu chybných datových packetů, tak přiřadí účastníkovi bezporuchový stav chybových packetů.In the second branch, the algorithm determines the status of error packets. Server 5 first updates the database of the number of corrupted packets transferred on all data connections. The server 5 evaluates the number of erroneous data packets and compares it with the previous record if the current measured number of erroneous data packets is greater than the previous measured number of erroneous data packets, assigns the participant a risk status of error packets if the current measured number of erroneous data packets is less or equal to the previous measured number of erroneous data packets, thus assigning a fault-free state of the error packets to the subscriber.

Ve třetí větvi algoritmus také vyhodnocuje stav datového toku. Přičemž nejprve aktualizuje databázi hodnot datového toku v Mb/s pro všechna spojení. Pokud je datový tok menší než 10 Mb/s, pak je spojením přiřazena hodnota bezporuchového stavu datového toku. Pokud je hodnota datového toku menší než 20 Mb/s, pak je spojením přiřazena hodnota rizikového stavu datového toku. Pokud je hodnota datového toku větší nebo rovna 20 Mb/s, pak je spojením přiřazena hodnota chybového stavu datového toku. A následně je algoritmus ukončen.In the third branch, the algorithm also evaluates the state of the data flow. It first updates the database of data values in Mb / s for all connections. If the data flow is less than 10 Mbps, then the connection is assigned a fault-free data flow value. If the value of the data flow is less than 20 Mb / s, then the value of the risk condition of the data flow is assigned by the connection. If the data stream value is greater than or equal to 20 Mbps, then the data stream error status value is assigned by the connection. And then the algorithm is terminated.

Uložená data v databázi jsou ukládána pro jednotlivá datová spojení a účastníky 1 nejnižší úrovně, přičemž jsou data jsou uchovávána včetně získaných hodnot zpětně, pro zajištění zpětné kontroly a možnosti monitorovat nárůsty hodnot.The data stored in the database are stored for individual data connections and participants of the lowest level 1, while the data are stored, including the obtained values, retrospectively, to ensure retrospective control and the ability to monitor value increases.

Pomocí tohoto algoritmu dochází taktéž k aktualizaci uložených topologií lokálních sítí. Přičemž každý účastník 1 nejnižší úrovně odesílají informaci identifikující jejich komunikační partnery, přičemž tato informace je odeslána na server 5, kdy server 5 porovná tyto komunikační partnery pro každého z účastníků 1 nejnižší úrovně s komunikačními partnery tohoto účastníka 1 nejnižší úrovně v uložené topologii, v případě, že se komunikační partneři liší od uložené topologie, tak server 5 uloží změnu do aktuální topologie.This algorithm also updates the stored local area network topologies. Each lower level participant 1 sends information identifying their communication partners, this information being sent to server 5, where server 5 compares these communication partners for each of the lowest level participants 1 with the communication partners of this lowest level participant 1 in the stored topology, in the case of that the communication partners differ from the stored topology, so server 5 saves the change to the current topology.

Vzdálené výpočetní zařízení 4, spojené se serverem 5 umožňuje zobrazení záznamů databáze, kdy bezporuchový stav je indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem, odlišným od prvního grafického znaku,The remote computing device 4, connected to the server 5, allows the display of database records, where the fault-free state is indicated by a first graphic character or a first color of the first wavelength, the risk state is indicated by a second graphic character different from the first graphic character.

-6CZ 309016 B6 nebo druhou barvou o druhé vlnové délce, odlišnou od první vlnové délky první barvy, a chybový stav je stav je indikován třetím grafickým znakem, odlišným od prvního a druhého grafického znaku, nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, odlišnou od první vlnové délky první barvy a druhé vlnové délky druhé barvy. Tedy při zobrazení záznamů nebo topologie je zobrazována barva odpovídající stavu účastníka nebo datového spojení. Vzdálené výpočetní zařízení 4 taktéž umožňuje sdružení signalizace stavů, kdy: bezporuchový stav je indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce v případě, kdy stav chybových packetů nebo stav hodnoty optického signálu nebo stav datového toku jsou všechny bezporuchové, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem nebo druhou barvou o druhé vlnové délce v případě, kdy alespoň jeden ze stavů: stav chybových packetů nebo stav hodnoty optického signálu nebo stav datového toku je rizikový a žádný ze stavů není chybový stav, chybový stav je indikován třetím grafickým znakem nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, v případě, kdy alespoň jeden ze stavů: stav datového toku nebo stav hodnoty optického signálu je chybový stav. Vzdálené výpočetní zařízení 4 dále umožňuje sdružení signalizace stavů při zobrazení, kdy nejsou vykresleni nebo vypsáni účastníci 1 nejnižší úrovně, přičemž platí, že pro účastníka 1 nejnižší zobrazované úrovně, který není účastníkem 1 nejnižší úrovně je; bezporuchový stav indikován prvním grafickým znakem nebo první barvou o první vlnové délce v případě, kdy všechny stavy všech účastníků 1 nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, jsou všechny bezporuchové, rizikový stav je indikován druhým grafickým znakem nebo druhou barvou o druhé vlnové délce v případě, kdy alespoň jeden stav kteréhokoliv z účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, je rizikový a zároveň žádný ze stavů všech účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem není chybový stav, chybový stav je indikován třetím grafickým znakem nebo třetí barvou o třetí vlnové délce, v případě, kdy alespoň jeden ze stavů kteréhokoliv z účastníků nižších úrovní, kteří jsou spojeni se zobrazovaným účastníkem, je chybový stav. Pro zajištění co nej intuitivnější signalizace je jako první barva o první vlnové délce volena zelená barva, tady barva odpovídající vlnové délce 520 nm až 565 nm. Jako první grafický znak může být využito textové informace například „bezporuchový“, „ok“, „v pořádku“ a podobně, případně pak také obrázek například takzvaná fajfka. Jako druhá barva o druhé vlnové délce je volena oranžová barva, tedy barva odpovídající vlnové délce 590 nm až 625 nm. Jako druhý grafický znak může být využito textové informace například „rizikový“, „pozor“ a podobně, případně pak také obrázek například vykřičník s oranžovým podkladem. Jako třetí barva o třetí vlnové délce je volena červená barva, tedy barva odpovídající vlnové délce 625 nm až 750 nm. Jako třetí grafický znak může být využito textové informace například „chyba“, „vada“, „achtung“ a podobně, případně pak také obrázek například vykřičník s červeným podkladem, křížek nebo lebka s hnáty. Součástí těchto vyobrazení mohou být také hodnoty u účastníků nebo datových spojení, kterým je přiřazen rizikový nebo chybový stav.-6GB 309016 B6 or a second color of a second wavelength different from the first wavelength of the first color, and the error condition is indicated by a third graphic character different from the first and second graphic characters, or a third color of a third wavelength different from the first wavelengths of the first color and the second wavelengths of the second color. Thus, when viewing records or topology, a color corresponding to the state of the subscriber or data connection is displayed. The remote computing device 4 also allows the association of signaling states when: a fault-free state is indicated by a first graphic character or a first color of the first wavelength in case the error packet state or the optical signal value state or the data stream state is all fault-free, the risk state is indicated a second graphic character or a second color of the second wavelength in the case where at least one of the states: error packet state or optical signal value state or data stream state is risky and none of the states is an error state, the error state is indicated by a third graphic character or a third third wavelength color, in the case where at least one of the states: the data stream state or the optical signal value state is an error state. The remote computing device 4 further allows the association of signaling states in the display when the lowest level participants 1 are not rendered or listed, provided that for the lowest displayed participant 1 who is not the lowest level participant 1 is; fault-free status indicated by the first graphic character or the first color of the first wavelength in case all states of all participants of 1 lower levels, which are connected to the displayed participant, are all fault-free, risk status is indicated by the second graphic character or the second color of the second wavelength in the case where at least one state of any of the lower level participants connected to the displayed participant is risky and at the same time none of the states of all lower level participants connected to the displayed participant is an error condition, the error condition is indicated by a third graphic or a third color of the third wavelength, in the case where at least one of the states of any of the lower level participants that is associated with the displayed participant is an error state. To ensure the most intuitive signaling, the first color with the first wavelength is the green color, here the color corresponding to the wavelength 520 nm to 565 nm. Text information such as "trouble-free", "ok", "OK" and the like can be used as the first graphic character, or an image such as a so-called pipe. The second color of the second wavelength is chosen to be orange, i.e. a color corresponding to a wavelength of 590 nm to 625 nm. Text information such as "risky", "caution" and the like can be used as the second graphic character, or an image such as an exclamation mark with an orange background. The third color, the color corresponding to a wavelength of 625 nm to 750 nm, is chosen as the third color of the third wavelength. Text information such as "error", "defect", "achtung" and the like can be used as the third graphic character, or an image such as an exclamation mark with a red background, a cross or a skull with ribs. These representations may also include values for subscribers or data connections to which a risk or error condition is assigned.

Součástí získaných dat jsou informace o všech komunikačních partnerech v rámci lokální sítě. V případě, že se seznam partnerů liší od uložené topologie, tak vzdálené výpočetní zařízení 4 promítne změnu do uložené topologie sítě. Tímto způsobem jsou topologie lokálních sítí pravidelně aktualizovány. Účastníci 1 nejnižší úrovně v této lokální síti jsou identifikováni na základě PROFINET jména, IP adresy nebo MAC adresy. V rámci zobrazení topologie je na základě obdržených dat možné také rozdělovat vyobrazení datových spojení, například plnou čarou v případě metalického vedení a přerušovanou čarou pro optické vedení.The data obtained includes information on all communication partners within the local network. If the list of partners differs from the stored topology, the remote computing device 4 projects the change to the stored network topology. In this way, the local network topologies are regularly updated. The lowest level 1 subscribers in this local network are identified on the basis of the PROFINET name, IP address or MAC address. Within the topology display, it is also possible to divide the data link images on the basis of the received data, for example by a solid line in the case of a metallic line and a dashed line in the case of an optical line.

Claims

PATENT CLAIMS

A method of remote diagnostics of a PROFINET network, comprising at least three subscriber levels, wherein the lowest level subscribers (1) are connected to other subscriber levels (1) and form a local network, the PROFINET network comprising a plurality of such local networks, wherein the subscribers (1) the lowest levels are connected to each other by an optical or metallic wire, at least one of the lowest level subscribers (1) is connected to the second lowest level subscriber (2), the second lowest level subscribers are connected directly or via a set of higher level subscribers to the server ( 5), which forms the highest level of subscribers, the server (5) comprising a memory adapted to store data with an evaluation algorithm and a stored network topology with subscribers of all levels, the remote computing device (4) being connected to the server (5), characterized by That method includes the following steps:

a data acquisition step in which the lowest level participants (1) are connected at their level to at least one lowest level participant (1), which comprises a memory and a software client installed therein, which is adapted to run a lowest level network test for all participants ( 1) the lowest level with which it is connected in the local network, this subscriber (1) lowest level addresses the individual IP addresses of subscribers (1) lowest level who are with this subscriber (1) the lowest level in the same local network and subsequently obtains data from the set:

the number of corrupted data packets, the status of the optical signal for each port, and the total number of packets transmitted;

a data sending step in which the lowest level subscriber (1) who addressed the individual IP addresses of the lowest level subscribers (1), after obtaining all the data, transmits the data to the server (5) directly or via a set of higher level subscribers;

a data storage step, wherein the server (5) stores the received data in a database, assigning the received values to a record of each of the lowest level subscribers (1) and / or the data connection;

a data evaluation step in which the server (5) subsequently evaluates the status of the individual subscribers and all data connections, compares the data values assigned to the individual subscribers and the individual data connections with the limit values, assigning a faultless status to the optical signal values for optical signal values greater than 5 dB, at the optical signal value from 2 dB to 5 dB assigns the risk state to the optical signal value and at the optical signal value below 2 dB assigns the error state to the optical signal value, the server (5) evaluates the number of erroneous data packets and compares it with the previous record the current measured number of erroneous data packets greater than the previous measured number of erroneous data packets, thus assigning the participant a risk status of error packets, if the current measured number of erroneous data packets is less than or equal to the previous measured number of erroneous data packets, (5) et seq first enter the statuses into the database for individual subscribers or individual data connections;

network state representation step, where the remote computing device (4) allows display of database records when a fault-free state is indicated by a first graphic character or a first color of the first wavelength, the risk state is indicated by a second graphic character different from the first graphic character or a second color o a second wavelength different from the first wavelength of the first color, and the error state is indicated by a third graphic character different from the first and second graphic characters, or a third color of a third wavelength different from the first wavelength of the first color and the second wavelength the second color, wherein the remote computing device (4) further allows the association of signaling states when:

-8EN 309016 B6 fault-free state is indicated by the first graphic symbol or the first color of the first wavelength in case the error packet status or the status of the optical signal value is all fault-free, the risk status is indicated by the second graphic symbol or the second color in the second wavelength , when at least one of the states: the error packet state or the optical signal value state is risky and none of the states has an error state value, the error state is indicated by a third graphic character or a third color of the third wavelength, if at least one of the states: the error packet status or the optical signal value status has an error status value.

PROFINET remote diagnostics method according to claim 1, characterized in that each subscriber (1) of the lowest level sends information identifying its communication partners, this information being sent to the server (5), where the server (5) compares these communication partners for each of the lowest level subscribers (1) with the lowest level communication partners of this subscriber (1) in the stored topology, in case the communication partners differ from the stored topology, the server (5) saves the change to the current topology.

Method for remote diagnostics of a PROFINET network according to any one of the preceding claims, characterized in that the remote computing device (4) further allows the association of status signals in a display when the lowest level subscribers (1) are not drawn or listed, provided that the subscriber the lowest displayed level that is not a participant in (1) the lowest level is;

fault-free condition is indicated by the first graphic character or the first color of the first wavelength in case all states of all lower level participants connected to the displayed participant are all fault-free, the risk condition is indicated by the second graphic character or the second color of the second wavelength in in the case where at least one state of any of the lower level participants connected to the displayed participant is risky and at the same time none of the states of all lower level participants connected to the displayed participant is an error condition, the error condition is indicated by a third graphic or a third a third wavelength color, in the case where at least one of the states of any of the lower level participants associated with the displayed participant is an error state.

PROFINET remote diagnostics method according to any one of the preceding claims, characterized in that the server (5) assigns data link type information to the individual subscriber connections from the set: metal conductor, optical fibers based on information from the last measurement, the data obtained in the step of obtaining data from the individual subscribers (1), the lowest level includes information identifying the type of data connection.

Method for remote diagnostics of a PROFINET network according to any one of the preceding claims, characterized in that the display of the status indication is performed in the topology shown on the remote computing device (4).

A PROFINET network using a remote diagnostics method according to any one of the preceding claims, characterized in that the remote computing device (4) comprises a human machine display interface and is implemented as any of a plurality of devices; computer with monitor, mobile phone, tablet, laptop or PDA.

PROFINET network according to claim 6, characterized in that the lowest-level subscriber (1) which comprises memory and the software client installed therein is a control unit of a production machine or manipulator or a programmable logic controller or thin client or other computing

-9GB 309016 B6 the device and the lowest level subscriber (1) that is connected to the second lowest level subscriber (2) is a switch.