PLC遠程監控

2009-9-7 作者：上海卓嵐信息科技有限公司 來源：zlmcu

1.概述

　　目前設備遠程控制在遠程數據采集、安防、設備監控等領域得到廣泛應用。本文以三菱PLC的遠程控制為例講述卓嵐聯網產品在設備遠程控制方面的應用。首次提出了域名系統、NAT技術、斷網恢復機制是實現設備遠程控制的三大關鍵技術。
　　在該應用案例中，用戶具有分布于世界各地的PLC，用戶想通過任何一臺能夠連接到Internet的計算機對PLC的工作狀態進行訪問和修改。遠程控制技術，避免了用戶需要到現場診斷的麻煩，節省了人力物力。
　　上海卓嵐科技的聯網產品包括：嵌入式設備聯網模塊、串口服務器等。使用卓嵐聯網設備進行設備遠程監控的示意圖如下圖所示。

    如圖所示假如用戶設備是一個類似PLC的帶串口（DB9）的設備，則可以通過卓嵐串口服務器連接到網絡；如果用戶設備電路板是可以重新設計的，則可以選用卓嵐聯網模塊，并將其集成到用戶電路板。兩種方案在原理上是相同的。
    在遠程計算機端，卓嵐科技提供了3種方式方便用戶和聯網產品通信：
1．卓嵐設備管理DLL+VB等程序。提供的DLL設備管理函數庫，可以被用戶程序所調用，用戶只需使用提供的open、close、send、recv
   函數，即可實現通信。
2．串口程序+虛擬串口驅動。例如三菱PLC需要通過MELSOFT開發環境和PLC通信，某些Modbus設備則通過三維力控軟件和設備通信，它們
   都是現成的串口程序。使用卓嵐虛擬串口驅動，可以在網絡化升級后，仍然使用這些串口程序。
3．Socket網絡程序：對于高級用戶，可以選擇通過TCP/IP直接和聯網產品通信。

2.域名（DNS）系統

　　域名系統的支持是遠程控制的關鍵技術。目前網絡接入以ADSL接入網絡占絕大多數，但是若遠程計算機通過ADSL聯網，每次的IP是不同，必須解決設備如何知道遠程計算機IP的問題，解決的方法是動態域名系統。
　　在卓嵐遠程控制技術中，遠程計算機通過動態域名服務在每次聯網時都可以獲得全球唯一的域名，例如yourname.gicp.com。卓嵐聯網產品支持域名，可以用域名指定通信的的目的地址，例如將其設置為yourname.gicp.com。
　　這樣，無論遠程計算機在何時何地通過ADSL接入網絡，卓嵐聯網產品都可以在第一時間和其建立TCP連接。

3.網絡地址映射（NAT）技術

　　NAT技術是解決兩個內網之間計算機如何互聯的技術。對于初次接觸TCP/IP的用戶，可能對于內網IP（例如192.168.0.200）、外網IP（例如114.123.223.12）、外網計算機如何訪問內網計算機比較迷惑。外網計算機連接內網計算機時，不能簡單地向該計算機的內網IP發起連接。這里關系到網絡地址映射NAT技術。NAT技術可以在ADSL路由器上做一個NAT映射，將用戶的內網IP映射為外網IP和端口。
　　在卓嵐的設備遠程控制應用案例中，提供了如何使用網絡地址映射（NAT）技術實現網絡連接的操作步驟，由于篇幅所限這里不詳述。

4.創新的斷網恢復機制

　　TCP連接的不正常中斷在設備遠程監控中比在局域網中更加常見，因為在Internet環境下，中間的任何一臺路由器出現問題都可以導致連接中斷。
　　斷網在遠程監控中產生如下問題：假如客戶端和服務端建立TCP連接后，服務端由于掉電等原因重新啟動，那么客戶端將不再能夠和服務端建立連接。原因很簡單，因為客戶端認為連接已經建立，這導致了服務端無法向客戶端發送數據。
　　心跳包技術是目前常見的斷網恢復機制，但是該方案并沒有寫入TCP/IP規范，原始是心跳包技術存在很多爭議的負影響，例如增加了網絡負擔等。
　　卓嵐的設備管理DLL庫和虛擬串口驅動內部集成了創新的斷網恢復機制，采用優于心跳包的技術，可以在服務端、客戶端、中間路由器任何一方斷網情況下，迅速恢復連接。

5.總結

域名系統、NAT技術、斷網恢復等關鍵技術保證了使用卓嵐產品在實現PLC的遠程監控方面的方便性、穩定性。

詳細參考：http://www.zlmcu.com/products_netcom.htm