PLC串口設備遠程控制技術

　摘要：本文介紹了如何通過遠程控制技術，實現對分布在世界各地的PLC的工作狀態進行訪問和修改。

　　1 概 述

　　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。

　　圖1 設備遠程監控的示意圖

　　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*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。