Ghi lại lưu lượng EtherNet/IP từ Allen-Bradley 842E

Một máy tính xách tay được kết nối vào cùng switch quản lý với bộ mã hóa Allen-Bradley 842E sẽ không tự động thấy lưu lượng tuần hoàn của bộ mã hóa. Switch thường chỉ chuyển tiếp các khung unicast về phía cổng đích. Vì vậy, trình phân tích có thể hầu như không hiển thị gì trong khi bộ điều khiển báo lỗi hết thời gian chờ I/O.

Một lần bắt gói tin hữu ích bắt đầu bằng giả thuyết lỗi có thể kiểm chứng và một điểm bắt có thể quan sát các khung liên quan.

Xác định câu hỏi trước khi thu thập gói tin

Hãy mô tả triệu chứng bằng các thuật ngữ có thể đo lường. Ví dụ: hết thời gian chờ kết nối trong một chuyển tiếp cụ thể của máy, giá trị bộ mã hóa ngừng thay đổi, kết nối liên tục được thiết lập lại hoặc dữ liệu vị trí đến muộn hơn thời điểm bộ điều khiển mong đợi. Ghi lại mã lỗi của bộ điều khiển, thời gian, đèn báo của bộ mã hóa và trạng thái cổng switch.

Quyết định bằng chứng nào sẽ ủng hộ hoặc bác bỏ từng giả thuyết. Nếu câu hỏi là các khung có rời khỏi bộ mã hóa hay không, hãy sao chép lưu lượng của cổng kết nối với bộ mã hóa. Nếu câu hỏi là chúng có đến đường uplink của bộ điều khiển hay không, hãy quan sát đường liên kết đó. Chỉ bắt ở một phía của switch trung gian không phải lúc nào cũng đủ để xác định vị trí mất gói.

Phần cứng bộ mã hóa có thể được xem trong bộ sưu tập Cảm biến, còn switch quản lý và bộ điều hợp mạng được nhóm trong Truyền thông & Mạng.

Tìm hiểu đường truyền mạng của 842E

Rockwell Automation mô tả 842E là dòng bộ mã hóa tuyệt đối EtherNet/IP với hai cổng Ethernet, hỗ trợ các cấu trúc liên kết tuyến tính và Device Level Ring. Danh mục sản phẩm và cấu hình dự án cụ thể sẽ quyết định kết nối dữ liệu, assembly, khoảng thời gian yêu cầu giữa các gói tin và hoạt động chẩn đoán.

Ghi lại cả hai cổng vật lý, cài đặt IP, kết nối bộ điều khiển, cấu trúc liên kết, chương trình cơ sở và việc Device Level Ring có đang hoạt động hay không. Trong cấu trúc tuyến tính, cáp hoặc thiết bị ở phía sau có thể ảnh hưởng đến lưu lượng đi qua bộ mã hóa. Trong mạng vòng, một sự kiện cấu trúc liên kết tạo thêm bằng chứng cần được đối chiếu với lỗi kết nối.

Đừng cho rằng cổng gần bộ điều khiển nhất luôn là điểm bắt duy nhất hữu ích. Hãy vẽ đường truyền thực tế, bao gồm các cổng switch, đường uplink, bộ giám sát vòng, bộ chuyển đổi môi trường truyền dẫn và mọi tuyến dự phòng.

Chọn phương pháp bắt không gây gián đoạn

Phiên sao chép lưu lượng trên switch quản lý thường là phương pháp ít gây ảnh hưởng nhất. Cấu hình nguồn là cổng của bộ mã hóa, cổng bộ điều khiển hoặc đường uplink cần thiết theo giả thuyết. Đặt cổng kết nối với trình phân tích làm đích và xác nhận switch sao chép lưu lượng vào, lưu lượng ra hay cả hai.

Một bộ chia mạng thụ động chuyên dụng cũng là một lựa chọn khi kiến trúc và quy trình ngừng hoạt động cho phép. Không chèn switch không quản lý hoặc hub văn phòng thông thường vào đường điều khiển đang chạy. Thay đổi đó có thể làm thay đổi cấu trúc liên kết, chất lượng dịch vụ, cách xử lý multicast, quá trình thương lượng liên kết và thời điểm phát sinh lỗi.

Hãy sử dụng một giao diện chuyên dụng cho trình phân tích. Tắt các giao thức và dịch vụ không cần thiết khi quy trình vận hành cho phép. Trình phân tích chỉ nên quan sát, không quảng bá thiết bị, yêu cầu địa chỉ hoặc trở thành một thiết bị tham gia khác trong mạng điều khiển.

Xác minh rằng bản sao lưu lượng phản ánh đúng thực tế

Tạo hoặc xác định một khung tin đã biết và xác nhận khung đó xuất hiện trên trình phân tích. Kiểm tra để bảo đảm cả hai chiều đều hiển thị khi cần. Một phiên sao chép lưu lượng có thể bỏ qua lỗi tầng vật lý, làm rơi gói khi cổng đích bị quá tải hoặc chỉ sao chép một chiều.

So sánh tốc độ cổng nguồn với dung lượng của đích sao chép. Sao chép cả hai chiều của một đường uplink gigabit đang bận vào một cổng gigabit có thể vượt quá băng thông đích. Hãy thu hẹp nguồn hoặc thời gian bắt thay vì cho rằng mọi khoảng trống đều xảy ra trên mạng điều khiển.

Ghi lại model switch, chương trình cơ sở, cấu hình sao chép, cổng nguồn, cổng đích, cách xử lý VLAN và cài đặt giao diện bắt. Nếu không có bản ghi này, kỹ sư khác không thể tái tạo phép đo.

Phân biệt các lớp lưu lượng EtherNet/IP

EtherNet/IP sử dụng nhắn tin tường minh cho việc quản lý kết nối, cấu hình và chẩn đoán, trong khi I/O tuần hoàn thường sử dụng giao thức truyền tải UDP. Các trao đổi phát hiện thiết bị không chứng minh rằng kết nối I/O đã thiết lập đang hoạt động ổn định. Hãy giữ lại quá trình thiết lập và kết thúc kết nối quanh thời điểm lỗi, không chỉ các gói tin tuần hoàn.

Bắt đầu với địa chỉ IP đã biết của bộ mã hóa và bộ điều khiển. Sau đó xác định đúng kết nối liên quan thay vì gán nhãn mọi khung UDP là dữ liệu bộ mã hóa. Các cổng EtherNet/IP phổ biến có thể giúp thu hẹp bản ghi, nhưng điểm đầu cuối, thời gian và ngữ cảnh kết nối cung cấp bằng chứng đáng tin cậy hơn.

Giữ lại bằng chứng ARP, cấu trúc liên kết và quản lý switch xung quanh sự kiện. Xung đột địa chỉ hoặc chuyển trạng thái liên kết có thể xuất hiện bên ngoài luồng I/O đã lọc. Lưu bản bắt không lọc và sử dụng bộ lọc hiển thị để phân tích, ताकि không loại bỏ vĩnh viễn ngữ cảnh.

Phân tích thời gian RPI và các khoảng trống

Khoảng thời gian yêu cầu giữa các gói tin xác định nhịp cập nhật dự kiến của kết nối I/O đã cấu hình. Đo thời gian giữa các lần nhận trong một khoảng hoạt động ổn định và quanh thời điểm lỗi. Tìm các khoảng bị thiếu, các đợt gói tin dồn lại sau một khoảng dừng, hành vi số thứ tự bị lặp và việc đóng hoặc mở lại kết nối.

Đừng xem mọi gói tin đến muộn hơn RPI danh định là lỗi của bộ điều khiển. Hãy so sánh khoảng trống quan sát được với hành vi hết thời gian chờ kết nối đã cấu hình trong bộ điều khiển. Sai lệch vài micro giây và sự gián đoạn kéo dài nhiều chu kỳ có ý nghĩa khác nhau.

Biểu diễn thời gian đến của gói tin cùng với bit lỗi của bộ điều khiển, trạng thái tác vụ, sự kiện máy và nhật ký switch. Nếu luồng gói tin dừng trước khi xuất hiện sự kiện mất liên kết, cần chú ý đến thiết bị nguồn hoặc đường truyền phía trước. Nếu bản sao lưu lượng vẫn thấy các khung từ bộ mã hóa trong khi bộ điều khiển hết thời gian chờ, hãy kiểm tra phần đường truyền còn lại và quá trình xử lý của bộ điều khiển.

Sử dụng bằng chứng từ switch cùng với bản ghi

Đọc các bộ đếm cổng trước và sau phép thử. Lỗi CRC hoặc kiểm tra khung, chuyển trạng thái liên kết, gói bị loại bỏ, thay đổi tốc độ và sự kiện vòng có thể giải thích khoảng trống gói tin. Trình phân tích gói tin được kết nối ở phía trên đường liên kết bị lỗi có thể không bao giờ nhận được các khung bị hỏng vì switch đã loại bỏ chúng.

Kiểm tra tình trạng cáp và đầu nối, cách đấu nối chống nhiễu và nối đất, bán kính uốn, chất bẩn và lực kéo. Chỉ thay từng thành phần được kiểm soát sau khi đã lưu đường cơ sở. Thay nhiều cáp và cài đặt switch cùng lúc sẽ làm mất khả năng xác định nguyên nhân.

Xác nhận tốc độ và chế độ song công đã thương lượng theo cấu hình được thiết bị hỗ trợ. Tránh ép cài đặt khi chưa tham khảo tài liệu của bộ mã hóa và switch. Sự không tương thích có thể tạo ra lỗi chỉ xuất hiện khi tải thay đổi.

Bảo vệ bản bắt và mạng

Giới hạn thời gian bắt hoặc sử dụng bộ đệm vòng để đĩa của trình phân tích không bị đầy. Đánh dấu chính xác giờ địa phương và giờ nhà máy. Bản ghi gói tin có thể tiết lộ địa chỉ, tên thiết bị, cấu hình và hoạt động của quy trình, vì vậy hãy lưu trữ chúng với quyền truy cập phù hợp.

Gỡ cấu hình sao chép lưu lượng sau khi kiểm tra và xác minh cổng đích trở về trạng thái dự kiến. Một cấu hình sao chép bị bỏ quên có thể làm lộ lưu lượng điều khiển cho thiết bị không được phép hoặc tiêu tốn tài nguyên switch.

Không bao giờ thực hiện thay đổi cấu hình chỉ dựa trên bản ghi gói tin. Hãy đối chiếu bằng chứng với chẩn đoán của bộ điều khiển, đèn báo bộ mã hóa, bộ đếm switch và một sự kiện máy có thể lặp lại. Bản bắt ghi lại lưu lượng; nó không chứng nhận vị trí cơ khí hay chứng minh bản thân bộ mã hóa có độ chính xác.

Biến quan sát thành kết luận về lỗi

Khung tin dừng ở cả hai điểm bắt

Kiểm tra nguồn điện của bộ mã hóa, trạng thái bên trong, kết nối chương trình ở phía trước hoặc đường liên kết chung trước điểm bắt đầu tiên. Xác định xem thiết bị có khởi động lại hay kết nối có bị vô hiệu hóa có chủ ý hay không.

Khung tin xuất hiện tại bộ mã hóa nhưng không xuất hiện ở đường uplink

Tập trung vào đường truyền của switch trung gian, VLAN, sự kiện vòng, lỗi cổng, tình trạng tắc nghẽn hoặc hệ thống cáp. Lặp lại phép thử với các bộ đếm được đồng bộ trước khi thay bộ mã hóa.

Khung tin đến được đường truyền của bộ điều khiển nhưng PLC hết thời gian chờ

Kiểm tra kết nối đã cấu hình, RPI, thời gian chờ, tải tác vụ của bộ điều khiển, địa chỉ trùng lặp và việc các gói tin đã bắt có thuộc đúng kết nối dự kiến hay không.

Bắt gói tin trở nên hữu ích khi vị trí bắt, thời gian và ngữ cảnh mạng được kiểm soát. Mục tiêu không phải là tạo một tệp Wireshark lớn. Mục tiêu là thu thập một lượng bằng chứng vừa đủ để cho thấy trao đổi tuần hoàn đã thay đổi ở đâu và sự kiện vật lý hoặc cấu hình nào đã thay đổi cùng lúc.