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本文介紹(shao)PLC遠(yuan)程控(kong)制(zhi)的原理以及使(shi)用卓嵐ZLAN系(xi)列串(chuan)口服務器實現(xian)各種型號的PLC遠(yuan)程連(lian)接的方法。
目前設(she)備(bei)(bei)遠(yuan)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)在(zai)遠(yuan)程(cheng)數據(ju)采集、安(an)防、設(she)備(bei)(bei)監控(kong)(kong)等領域(yu)得到廣泛應用(yong)。本文以三(san)(san)菱(ling)PLC的遠(yuan)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)為例(li)講述卓嵐(lan)聯網產品在(zai)設(she)備(bei)(bei)遠(yuan)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)方面(mian)的應用(yong)。首次提(ti)出了域(yu)名系(xi)統、NAT技(ji)術、斷網恢復機(ji)制(zhi)是實(shi)現設(she)備(bei)(bei)遠(yuan)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)的三(san)(san)大(da)關(guan)鍵技(ji)術。
在該應用案例中，用戶(hu)具(ju)有分布于世界各地的(de)(de)(de)PLC，用戶(hu)想通過任(ren)何一臺能(neng)夠(gou)連接到Internet的(de)(de)(de)計算機對PLC的(de)(de)(de)工作狀態進行訪問和(he)修改。遠程(cheng)控制技術，避免了(le)用戶(hu)需(xu)要(yao)到現場診(zhen)斷的(de)(de)(de)麻煩，節省了(le)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(de)示(shi)意圖(tu)(tu)如下圖(tu)(tu)所(suo)示(shi)。
如圖所(suo)示假如用戶(hu)設(she)(she)備是一個類似PLC的(de)帶串口(kou)（DB9）的(de)設(she)(she)備，則可以通過卓(zhuo)嵐串口(kou)服務器連(lian)接到(dao)網(wang)絡；如果(guo)用戶(hu)設(she)(she)備電路(lu)板是可以重(zhong)新設(she)(she)計的(de)，則可以選用卓(zhuo)嵐聯網(wang)模(mo)塊，并將其集(ji)成到(dao)用戶(hu)電路(lu)板。兩種方案在原理(li)上是相同的(de)。
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(cheng)序：對于(yu)高級(ji)用戶，可以選擇通(tong)過TCP/IP直接和聯網產品(pin)通(tong)信。
域(yu)名(ming)系(xi)統(tong)的(de)支持是(shi)遠程(cheng)控制的(de)關鍵技術(shu)。目前網(wang)絡接入(ru)以ADSL接入(ru)網(wang)絡占絕大多數(shu)，但是(shi)若遠程(cheng)計算機通過ADSL聯網(wang)，每次的(de)IP是(shi)不同，必須解(jie)決設備如何知道(dao)遠程(cheng)計算機IP的(de)問(wen)題，解(jie)決的(de)方法是(shi)動態域(yu)名(ming)系(xi)統(tong)。
在(zai)卓(zhuo)嵐(lan)(lan)遠程(cheng)控制技術(shu)中(zhong)，遠程(cheng)計算機通(tong)過動態(tai)域名(ming)服務在(zai)每次聯(lian)網時都可(ke)(ke)以(yi)(yi)獲得全(quan)球唯(wei)一的域名(ming)，例如yourname.gicp.com。卓(zhuo)嵐(lan)(lan)聯(lian)網產品支(zhi)持域名(ming)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)用域名(ming)指定(ding)通(tong)信的的目的地址，例如將其設(she)置為yourname.gicp.com。
這樣，無(wu)論遠程計算(suan)機在何時(shi)何地通過ADSL接入網絡，卓嵐聯網產品都可以在第(di)一時(shi)間和其建立TCP連接。
NAT技(ji)術是解決兩個內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)之間計(ji)(ji)算機(ji)(ji)如(ru)何互聯的(de)(de)(de)技(ji)術。對(dui)于初次接觸TCP/IP的(de)(de)(de)用戶，可(ke)能對(dui)于內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)IP（例如(ru)192.168.0.200）、外(wai)網(wang)(wang)(wang)(wang)IP（例如(ru)114.123.223.12）、外(wai)網(wang)(wang)(wang)(wang)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)如(ru)何訪問(wen)內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)比較迷惑。外(wai)網(wang)(wang)(wang)(wang)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)連(lian)接內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)計(ji)(ji)算機(ji)(ji)時，不(bu)能簡單地向該計(ji)(ji)算機(ji)(ji)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)IP發起(qi)連(lian)接。這(zhe)里關系到網(wang)(wang)(wang)(wang)絡地址映射(she)(she)NAT技(ji)術。NAT技(ji)術可(ke)以在ADSL路由器上做(zuo)一個NAT映射(she)(she)，將(jiang)用戶的(de)(de)(de)內(nei)(nei)網(wang)(wang)(wang)(wang)IP映射(she)(she)為外(wai)網(wang)(wang)(wang)(wang)IP和(he)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(luo)地址映射(she)（NAT）技(ji)術實(shi)現網絡(luo)連接的操作(zuo)步驟，由于篇幅所限這里不(bu)詳(xiang)述。
TCP連接的不正(zheng)常中(zhong)(zhong)斷在(zai)(zai)設(she)備(bei)遠程(cheng)監控中(zhong)(zhong)比在(zai)(zai)局(ju)域網中(zhong)(zhong)更(geng)加常見，因為在(zai)(zai)Internet環(huan)境下，中(zhong)(zhong)間的任何一臺路(lu)由器出現問題都可以導致連接中(zhong)(zhong)斷。
斷(duan)網(wang)在遠(yuan)程監(jian)控中產(chan)生如(ru)下問題：假如(ru)客(ke)戶端(duan)(duan)和服務(wu)端(duan)(duan)建(jian)立(li)TCP連接(jie)后，服務(wu)端(duan)(duan)由于掉(diao)電等原因重新啟動(dong)，那么客(ke)戶端(duan)(duan)將不(bu)再能夠(gou)和服務(wu)端(duan)(duan)建(jian)立(li)連接(jie)。原因很簡單，因為客(ke)戶端(duan)(duan)認為連接(jie)已經建(jian)立(li)，這導致(zhi)了服務(wu)端(duan)(duan)無法(fa)向(xiang)客(ke)戶端(duan)(duan)發送(song)數據。
心(xin)跳包技術是(shi)目(mu)前(qian)常見的斷(duan)網恢復機制，但(dan)是(shi)該(gai)方案并沒有寫(xie)入TCP/IP規范，原(yuan)始是(shi)心(xin)跳包技術存在很多(duo)爭(zheng)議的負影響，例如增(zeng)加了(le)網絡負擔等。
卓(zhuo)嵐的(de)(de)設備管理DLL庫和虛擬(ni)串口(kou)驅動內部(bu)集(ji)成了創新的(de)(de)斷網(wang)恢復機(ji)制(zhi)，采用優于心跳(tiao)包(bao)的(de)(de)技術，可以在服務端、客(ke)戶端、中間路由器(qi)任(ren)何(he)一方斷網(wang)情況(kuang)下，迅速恢復連(lian)接。
域(yu)名系統(tong)、NAT技術(shu)、斷網(wang)恢復等關(guan)鍵技術(shu)保證(zheng)了(le)使用卓嵐產品(pin)在實現PLC的(de)遠程(cheng)監控(kong)方(fang)面的(de)方(fang)便性、穩定(ding)性。
運行GX Developer，并打開基于FX系(xi)列(lie)CPU制作(zuo)的(de)工程。單擊“在線/傳輸設置”，選擇配置好的(de)虛擬串口。可支持在internet情況(kuang)下(xia)的(de)讀取(qu)、寫入PLC的(de)程序。
Q系列的PLC不(bu)同于(yu)FX系列需(xu)要進行特殊(shu)的配置，具(ju)體請(qing)詢問(wen)卓嵐技術工程師。
在(zai)使用西門子的(de)集成開發環(huan)境Micro-win STEP7對(dui)PLC進行遠程監控時，請(qing)在(zai)PC/PPI的(de)配置中選擇需要的(de)監控的(de)PLC的(de)虛(xu)擬串口號。注意：如果(guo)(guo)是通過Internet進行監控，那(nei)么請(qing)咨(zi)詢卓嵐工程師(shi)，關(guan)于如果(guo)(guo)配置STEP7《提高Micro_WIN的(de)PPI協議(yi)查詢等待時間方法(fa)》的(de)具(ju)體細。
這里(li)以基恩士的KZ-40R為例介紹。KEYENCE軟件(jian)(jian)(jian)只(zhi)認COM1和COM2，所以這里(li)先用ZLVircom軟件(jian)(jian)(jian)創建虛(xu)擬串口(kou)COM2。將KEYENCE的軟件(jian)(jian)(jian)放到C盤，運(yun)行(xing)LBK.EXE。然后點(dian)擊(ji)File->Communication Setup->PLC Communication Parameter Setup…。在(zai)打(da)開(kai)(kai)的對話框(kuang)中選擇Setting->Serial Port。選擇虛(xu)擬串口(kou)COM2。點(dian)擊(ji)OK后關閉所有KEYENCE的程序(xu)，重新打(da)開(kai)(kai)。重新打(da)開(kai)(kai)LBK.EXE程序(xu)后，加載一(yi)個工程文件(jian)(jian)(jian)。然后點(dian)擊(ji)“Transfer To PLC”按鈕，即可下載程序(xu)。
可以(yi)使(shi)用松下的(de)FP-X C40T連接ZLAN2100進行遠程程序下載和(he)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(ruan)件界(jie)面如(ru)下：
以下是(shi)卓嵐(lan)ZLSN2100和(he)LG的Master-K120S型號(hao)PLC連接(jie)和(he)進行遠程控(kong)制的實(shi)際(ji)連接(jie)圖
此處(chu)基于和(he)利時LM3108，將卓嵐串(chuan)口服(fu)務(wu)器和(he)LM3108進行(xing)硬件上(shang)的連接，通(tong)過(guo)在遠端服(fu)務(wu)器上(shang)虛擬串(chuan)口，然后(hou)通(tong)過(guo)PowerPro和(he)虛擬出來的COM20進行(xing)通(tong)訊，實現PLC的遠程(cheng)下載和(he)控制，軟件界面如圖所示(shi)。
