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PLC有线及无线远程控制方案


□ 杨 可

  摘要:不论是OEM的用户还是使用PLC客户,都希望能够通过互联网络对PLC控制进行诊断,因为这样可以减少工程师到现场的时间和费用,在节约大量的人力和物力的成本的同时也能为客户提供更为快捷的服务,及时减少客户的损失,这样,PLC有线与无线远程控制是迫切需要解决的问题。本文中提出了几种适用于SIEMENSPLC远程控制访问的方案,并详细分析与讨论了网络配置、路由器配置、虚拟专用网络(VPN)连接的建立、PLC站的组态、远程连接的实现方法、对几种适用于SIEMENSPLC远程控制访问的方案的优点缺点进行对比,供选用时参考。
  关键词:网络配置;VPN连接;CDMA/GPRS;ADSL;路由器
  中图分类号:TP393.04 文献标识码:A
  
  1 基于Modem拨号的TeleService
  
  1.1 网络配置方案
  该方案实际上是SIEMENS PLC远程访问的标准配置,即工程师站(ES)和远程的PLC站之间是通过Modem拨号进行连接的,这样,只要在两端各放置一个Modem,通过TS-Adapter连接到PLC CPU的MPI口,需要时可以进行拨号连接,通过MPI进行远程访问。配置图如下:
  
  图1 基于Modem拨号的TeleService网络配置图
  1.2 该方案需要的软/硬件
  硬件:两根电话线,两个串口Modem,一个TS-Adapter
  软件:SIEMENS TeleService 软件(STEP7软件在本文中是默认必须的,不再单独提及)
  1.3 优点
  配置简单,价格便宜,无需额外的硬件卡件,如PC机上只需要有串口,PLC站则只需要CPU上的MPI(或Profibus)口即可。
  1.4 缺点
  连接速度受限,只是拨号上网的速度,容易出现连接中断的现象。而且拨号上网的方式目前已经逐步被宽带所取代。
  
  2 基于互联网的TeleService
  
  2.1 有线连接方式
  在互联网上想要访问到某一个设备就需要知道该设备的IP地址,而该设备想要被访问也需要有一个IP地址,即在整个互联网上,要想访问到某一个PLC站,就需要该站有一个在互联网上能被访问到的IP地址。互联网上的IP地址一般有两种,即固定(静态)IP地址和动态IP地址。
  IP地址需要向当地的ISP申请得到。固定(静态)IP地址由于资源有限,因而申请和使用的费用较高,而为每个PLC站申请一个固定(静态)IP地址显然是不可能的。因而靠固定(静态)IP地址进行大量PLC设备的远程访问显然是不经济的。相比之下使用动态IP地址的互联网接入方式就显得较为实际。例如目前国内较为流行的ADSL宽带接入互联网方式,在此,重点讨论的这种方式。
  2.1.1 虚拟专用网络(VPN)连接的建立
  虚拟专用网络(VPN)是专用网络的扩展,它包括的链接跨Internet这样的共享或公用网络。使用VPN,可以用模拟点对点专用链接的方式通过共享或公用网络在两台计算机之间传送数据。既将一些相互连接的设备组成一个虚拟的专用网络来管理。这样,对于每一个PLC站,我们都可以把他们和工程师站(ES)建立一个VPN,从而使用工业以太网来对PLC站进行访问。
  2.1.1.1 VPN连接建立的两种形式
  1.远程用户连接:远程用户直接连接到VPN服务器,通过VPN服务器可以访问VPN服务器或VPN服务器所连接的整个网络,当然在连接的时候客户必须向服务器验证自己的身份。见图2。
  
  图2 连接VPN服务器
  2.路由器到路由器的连接:与上面的连接方式不同,这种VPN连接是通过路由器与路由器之间建立的。当然使用路由器专用的客户端软件也可以实现客户机同路由器之间直接建立VPN连接。见图3。
  
  图3 通过路由器建立VPN连接
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