PLC远程控制方案

2019-01-25 15:34:39 69

目前设备远程控制在远程数据采集、安防、设备监控等领域得到广泛应用。本文以三菱PLC的远程控制为例讲述联网产品在设备远程控制方面的应用。首次提出了域名系统、NAT技术、断网恢复机制是实现设备远程控制的三大关键技术。

在该应用案例中,用户具有分布于世界各地的PLC,用户想通过任何一台能够连接到Internet的计算机对PLC的工作状态进行访问和修改。远程控制技术,避免了用户需要到现场诊断的麻烦,节省了人力物力。

联网产品包括:嵌入式设备联网模块、串口服务器等。使用联网设备进行设备远程监控的示意图如下图所示。

如图所示假如用户设备是一个类似PLC的带串口(DB9)的设备,则可以通过串口服务器连接到网络;如果用户设备电路板是可以重新设计的,则可以选用联网模块,并将其集成到用户电路板。两种方案在原理上是相同的。

在远程计算机端,科技提供了3种方式方便用户和联网产品通信:
1.设备管理DLL+VB等程序。提供的DLL设备管理函数库,可以被用户程序所调用,用户只需使用提供的open、close、send、recv函数,即可实现通信。
2.串口程序+虚拟串口驱动。例如三菱PLC需要通过MELSOFT开发环境和PLC通信,某些Modbus设备则通过三维力控软件和设备通信,它们都是现成的串口程序。使用虚拟串口驱动,可以在网络化升级后,仍然使用这些串口程序。
3.Socket网络程序:对于高级用户,可以选择通过TCP/IP直接和联网产品通信。

1.2 域名(DNS)系统

域名系统的支持是远程控制的关键技术。目前网络接入以ADSL接入网络占绝大多数,但是若远程计算机通过ADSL联网,每次的IP是不同,必须解决设备如何知道远程计算机IP的问题,解决的方法是动态域名系统。

在远程控制技术中,远程计算机通过动态域名服务在每次联网时都可以获得全球唯一的域名,例如yourname.gicp.com。联网产品支持域名,可以用域名指定通信的的目的地址,例如将其设置为yourname.gicp.com。

这样,无论远程计算机在何时何地通过ADSL接入网络,联网产品都可以在第一时间和其建立TCP连接。

1.3 网络地址映射(NAT)技术

NAT技术是解决两个内网之间计算机如何互联的技术。对于初次接触TCP/IP的用户,可能对于内网IP(例如192.168.0.200)、外网IP(例如114.123.223.12)、外网计算机如何访问内网计算机比较迷惑。外网计算机连接内网计算机时,不能简单地向该计算机的内网IP发起连接。这里关系到网络地址映射NAT技术。NAT技术可以在ADSL路由器上做一个NAT映射,将用户的内网IP映射为外网IP和端口。

在的设备远程控制应用案例中,提供了如何使用网络地址映射(NAT)技术实现网络连接的操作步骤,由于篇幅所限这里不详述。

1.4 创新的断网恢复机制

TCP连接的不正常中断在设备远程监控中比在局域网中更加常见,因为在Internet环境下,中间的任何一台路由器出现问题都可以导致连接中断。

断网在远程监控中产生如下问题:假如客户端和服务端建立TCP连接后,服务端由于掉电等原因重新启动,那么客户端将不再能够和服务端建立连接。原因很简单,因为客户端认为连接已经建立,这导致了服务端无法向客户端发送数据。

心跳包技术是目前常见的断网恢复机制,但是该方案并没有写入TCP/IP规范,原始是心跳包技术存在很多争议的负影响,例如增加了网络负担等。

设备管理DLL库和虚拟串口驱动内部集成了创新的断网恢复机制,采用优于心跳包的技术,可以在服务端、客户端、中间路由器任何一方断网情况下,迅速恢复连接。

域名系统、NAT技术、断网恢复等关键技术保证了使用产品在实现PLC的远程监控方面的方便性、稳定性。


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