設備遠程控制——三菱PLC遠程控制方案

發(fā)布時間：2009-09-07 作者：上海卓嵐 瀏覽量：1040

本文介紹PLC遠程控制的原理以及使用卓嵐ZLAN系列串口服務器實現各種型號的PLC遠程連接的方法。

目前設備遠程控制在遠程數據采集、安防、設備監(jiān)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(tǒng)、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(tài)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(jié)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(jiān)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(fā)環(huán)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。

域名系統(tǒng)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(tài)域名系統(tǒng)。

在卓嵐遠程控制技術中，遠程計算機通過動態(tài)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。

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(fā)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。

TCP連接的不正常中斷在設備遠程監(jiān)控中比在局域網中更加常見，因為在Internet環(huán)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(jiān)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(fā)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(guī)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(chuàng)新的斷網恢復機制，采用優(yōu)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。

域名系統(tǒng)、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(jiān)控方面的方便性、穩(wěn)定性。

運行GX Developer，并打開基于FX系列CPU制作的工程。單擊“在線/傳輸設置”，選擇配置好的虛擬串口?？芍С衷趇nternet情況下的讀取、寫入PLC的程序。

Q系列的PLC不同于FX系列需要進行特殊的配置，具體請詢問卓嵐技術工程師。

在使用西門子的集成開發(fā)環(huán)境Micro-win STEP7對PLC進行遠程監(jiān)控時，請在PC/PPI的配置中選擇需要的監(jiān)控的PLC的虛擬串口號。注意：如果是通過Internet進行監(jiān)控，那么請咨詢卓嵐工程師，關于如果配置STEP7《提高Micro_WIN的PPI協(xié)議查詢等待時間方法》的具體細。

這里以基恩士的KZ-40R為例介紹。KEYENCE軟件只認COM1和COM2，所以這里先用ZLVircom軟件創(chuàng)建虛擬串口COM2。將KEYENCE的軟件放到C盤，運行LBK.EXE。然后點擊File->Communication Setup->PLC Communication Parameter Setup…。在打開的對話框中選擇Setting->Serial Port。選擇虛擬串口COM2。點擊OK后關閉所有KEYENCE的程序，重新打開。重新打開LBK.EXE程序后，加載一個工程文件。然后點擊“Transfer To PLC”按鈕，即可下載程序。

可以使用松下的FP-X C40T連接ZLAN2100進行遠程程序下載和上載。連接示意圖如上圖所示。

這里介紹LG PLCK200S系列Master-K200s。遠程下載軟件界面如下：

以下是卓嵐ZLSN2100和LG的Master-K120S型號PLC連接和進行遠程控制的實際連接圖

此處基于和利時LM3108，將卓嵐串口服務器和LM3108進行硬件上的連接，通過在遠端服務器上虛擬串口，然后通過PowerPro和虛擬出來的COM20進行通訊，實現PLC的遠程下載和控制，軟件界面如圖所示。