设备远程控制——三菱PLC远程控制方案
本文介绍PLC远程控制的原理以及使用卓岚ZLAN系列串口服务器实现各种型号的PLC远程连接的方法。
1. PLC远程控制原理
1.1 概述
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卓岚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。
上海卓岚科技的联网产品包括：嵌入式设备联网模块、串口服务器等。使用卓岚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，则可以通过卓岚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，则可以选用卓岚联网模块，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，卓岚科技提供了3种方式方便用户和联网产品通信：
1．卓岚设备管理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。使用卓岚虚拟串口驱动，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。
在卓岚远程控制技术中，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。卓岚联网产品支持域名，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，卓岚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。
在卓岚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。
卓岚的设备管理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卓岚产品在实现PLC的远程监控方面的方便性、稳定性。
2. PLC远程实例
2.1 三菱FX系列
运行GX Developer，并打开基于FX系列CPU制作的工程。单击“在线/传输设置”，选择配置好的虚拟串口。可支持在internet情况下的读取、写入PLC的程序。
2.2 三菱Q系列
Q系列的PLC不同于FX系列需要进行特殊的配置，具体请询问卓岚技术工程师。
2.3 西门子S7-200系列
在使用西门子的集成开发环境Micro-win STEP7对PLC进行远程监控时，请在PC/PPI的配置中选择需要的监控的PLC的虚拟串口号。注意：如果是通过Internet进行监控，那么请咨询卓岚工程师，关于如果配置STEP7《提高Micro_WIN的PPI协议查询等待时间方法》的具体细。
2.4 KRYENCE系列
这里以基恩士的KZ-40R为例介绍。KEYENCE软件只认COM1和COM2，所以这里先用ZLVircom软件创建虚拟串口COM2。将KEYENCE的软件放到C盘，运行LBK.EXE。然后点击File->Communication Setup->PLC Communication Parameter Setup…。在打开的对话框中选择Setting->Serial Port。选择虚拟串口COM2。点击OK后关闭所有KEYENCE的程序，重新打开。重新打开LBK.EXE程序后，加载一个工程文件。然后点击“Transfer To PLC”按钮，即可下载程序。
2.5 松下PLC
可以使用松下的FP-X C40T连接ZLAN2100进行远程程序下载和上载。连接示意图如上图所示。
2.6 LG系列PLC
这里介绍LG PLCK200S系列Master-K200s。远程下载软件界面如下：
以下是卓岚ZLSN2100和LG的Master-K120S型号PLC连接和进行远程控制的实际连接图
2.7 和利时系列PLC
此处基于和利时LM3108，将卓岚串口服务器和LM3108进行硬件上的连接，通过在远端服务器上虚拟串口，然后通过PowerPro和虚拟出来的COM20进行通讯，实现PLC的远程下载和控制，软件界面如图所示。
三菱PLC远程控制方案详解
摘要：主要介绍PLC远程控制的原理以及使用华辰智通HiNet智能网关系列实现各种型号的PLC远程控制及远程编程、数据远程采集等的方法。
一、PLC云远程监控系统
1.1概述
目前设备远程监控在工程机械、水处理、电力等领域得到了广泛的应用。本文以三菱PLC远程控制为例讲述华辰智通HiNet智能网关在设备远程控制方面的应用。实现了多样通讯接口、多种通讯方式以及独特的VPN over P2P远程安全通讯方式，满足各种企业工况。
许多的企业由于业务范围分散全国各地，企业主希望通过一台计算机连接网络就能对任何一台PLC进行数据的采集和程序的编写与修改，PLC云远程监控系统避免了企业需要派技术员到现场诊断的麻烦，帮助企业节省了大量的人力与物力。
PLC云远程监控系统主要是由HiNet网关等组成，拓扑结构图如下图所示：
拓扑结构图
如图所示，从大的系统架构上来分析，PLC云远程监控系统可以分为两大部分。第一，基于PVN的基础架构部分，该部分采用C/S模式，主要实现数据采集及编程通道的建立和管理，同时为数据的安全提供多重保障。第二，基于已建立的通道实现的高级架构部分，改部分采用B/S模式，主要实现对数据的统计、分析、处理和呈现等功能，为用户提供直观、便捷的体验与服务。
1.2 HiNet智能网关系列
HiNet智能网关
HiNet智能网关是一个集成多种互联网通讯技术，面向工业领域的设备通讯终端产品。其包含的3G、WiFi、以太网等多种互联网接入方式，可以适应各种网络应用环境，提供随处可得的安全通讯链路。
HiNet智能网关支持西门子、三菱、施耐德等各种PLC和智能仪表数据的实时采集，支持上百万点的采集，确保从海量数据中提取相关数据的及时准确性，解决设备实时监控、数据预警规则设置、预警通知规则设置等。
二、PLC远程实例
2.1三菱FX系列
该项目为一高档小区供水设备远程在线监控，项目实施原理大致如下：将HiNet智能网关和PLC相连，通过HiNet智能网关的远程通讯功能将PLC的数据采集至监控端（可以是PC机、也可以是平板电脑），通过监控端安装的PLC云远程配置工具打通与HiNet智能网关的专用安全通道，此时安装在监控端的GX Works2编程软件或者其他组态等上位机软件就能实现对水泵房内PLC本地化操作，如远程上下载程序，远程编程等。
现场连接图
现场连接
图：触摸屏远程画面
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