SIEMENSPLC遠(yuǎn)程訪問診斷方案研究

SIEMENSPLC遠(yuǎn)程接見診斷方案研究SIEMENSPLC遠(yuǎn)程接見診斷方案研究13/13肆PAGE13膅莀螃莄羋袈蕆莈蚃薂SIEMENSPLC遠(yuǎn)程接見診斷方案研究SIEMENSPLC遠(yuǎn)程接見診斷方案研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來(lái)越多的用戶（特別是OEM的用戶）希望能夠經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所售出的產(chǎn)品進(jìn)

行診斷和保護(hù)，這樣能夠減少保護(hù)工程師到現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和花銷，不但節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時(shí)

也能為客戶供應(yīng)更為快捷的服務(wù)，減少客戶的損失，這樣，遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)是客戶迫切需要解決的問題。這里我們提出幾種合用于

SIEMENSPLC

遠(yuǎn)程接見的方案供大家談?wù)摗?/p>

1基于

Modem

撥號(hào)的

TeleService

該方案實(shí)際上是SIEMENSPLC遠(yuǎn)程接見的標(biāo)準(zhǔn)配置，即工程師站(ES)和遠(yuǎn)程的PLC

撥號(hào)進(jìn)行連接的，這樣，只要在兩端各放置一個(gè)Modem，經(jīng)過TS-Adapter連接到

需要時(shí)能夠進(jìn)行撥號(hào)連接，經(jīng)過MPI進(jìn)行遠(yuǎn)程接見。配置圖以下（圖1）：

站之間是經(jīng)過Modem

PLCCPU的MPI口，

圖1基于Modem撥號(hào)的TeleService網(wǎng)絡(luò)配置圖該方案需要的軟／硬件包括：

硬件：兩根電話線，兩個(gè)串口Modem，一個(gè)TS-Adapter軟件：SIEMENSTeleService軟件(STEP7軟件在本文中是默認(rèn)必定的，不再單獨(dú)提及)詳盡的實(shí)現(xiàn)方法其實(shí)不復(fù)雜，操作步驟用戶能夠參照《西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊指南（上冊(cè)）》一書。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于配置簡(jiǎn)單，價(jià)格低價(jià)，無(wú)需額外的硬件卡件，如PC機(jī)上只要要有串口，PLC站則只需要CPU上的MPI（或Profibus）口即可。但該方案的缺點(diǎn)在于連接速度受限，可是撥號(hào)上網(wǎng)的速度，而且簡(jiǎn)單出現(xiàn)連接中斷的現(xiàn)象。而且撥號(hào)上網(wǎng)的方式目前已經(jīng)漸漸被寬帶所取代。2基于互聯(lián)網(wǎng)的TeleService有線連接方式在互聯(lián)網(wǎng)上想要接見到某一個(gè)設(shè)備就需要知道該設(shè)備的IP地址，而該設(shè)備想要被接見也需要有一個(gè)IP地址，即在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上，要想接見到某一個(gè)PLC站，就需要該站有一個(gè)在互聯(lián)網(wǎng)上能夠被接見到的IP地址?；ヂ?lián)網(wǎng)上的IP地址一般有兩種，即固定（靜態(tài)）IP地址和動(dòng)向IP地址。IP地址需要向當(dāng)?shù)氐腎SP申請(qǐng)獲取。固定（靜態(tài)）IP地址由于資源有限，所以申請(qǐng)和使用的花銷較高，比如申請(qǐng)到一個(gè)端口大概５０００元，而固定（靜態(tài)）IP地址使用花銷大概是２００００元／月（非官方報(bào)價(jià)，僅供參照），為每個(gè)PLC站申請(qǐng)一個(gè)固定（靜態(tài)）IP地址顯然是不能能的。所以靠固定（靜態(tài)）IP地址進(jìn)行大量PLC設(shè)備的遠(yuǎn)程接見顯然是不經(jīng)濟(jì)的。（自然，這種方式也有其應(yīng)用的環(huán)境，比方實(shí)時(shí)監(jiān)控）。對(duì)照之下使用動(dòng)向IP地址的互聯(lián)網(wǎng)接入方式就顯得較為實(shí)質(zhì)。比方目前國(guó)內(nèi)較為流行的ADSL寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)方式，我們重點(diǎn)談?wù)摰囊彩沁@種方式。

第一我們介紹一下虛假專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)

虛假專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)是專用網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，它包括的鏈接跨Internet這樣的共享或公用網(wǎng)絡(luò)。使用VPN，

您能夠用模擬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專用鏈接的方式經(jīng)過共享或公用網(wǎng)絡(luò)在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間傳達(dá)數(shù)據(jù)。既將一些相互連接

的設(shè)備組成一個(gè)虛假的專用網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理。這樣，對(duì)于每一個(gè)PLC站，我們都能夠把他們和工程師站（ES）建立一個(gè)

VPN，從而使用工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)對(duì)

PLC站進(jìn)行接見。

VPN

連接的建立

VPN

建立有兩種形式：

1遠(yuǎn)程用戶連接：遠(yuǎn)程用戶直接連接到VPN服務(wù)器，經(jīng)過VPN服務(wù)器能夠接見連接的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，自然在連接的時(shí)候客戶必定向服務(wù)器考據(jù)自己的身份。見圖

VPN服務(wù)器或

2。

VPN服務(wù)器所

圖2

連接

VPN服務(wù)器

2路由器到路由器的連接：與上面的連接方式不同樣，這種VPN連接是經(jīng)過路由器與路由器之間建立的。當(dāng)

然使用路由器專用的客戶端軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)客戶機(jī)同路由器之間直接建立VPN連接。見圖3。

圖3經(jīng)過路由器建立VPN連接

對(duì)于遠(yuǎn)程用戶直接連接到VPN服務(wù)器的方式比較合用于用戶登陸企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，企業(yè)員工無(wú)論在什么地方總能夠經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)登陸到企業(yè)總部的服務(wù)器，接見企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)于遠(yuǎn)程診斷功能憂如有點(diǎn)興師動(dòng)眾了，由于遠(yuǎn)程診斷其實(shí)不需要企業(yè)建立一個(gè)大型的服務(wù)器來(lái)管理這些設(shè)備，可是在某一設(shè)備出了問題

才需要建立臨時(shí)的連接，此后該連接能夠中斷，所以對(duì)照之下，在路由器之間建立VPN連接顯得更為靈便和簡(jiǎn)略，而且投資小，無(wú)需進(jìn)行VPN服務(wù)器等固定財(cái)富的投入，更為經(jīng)濟(jì)合用。

至于以太網(wǎng)的接入方式，目前國(guó)內(nèi)比較流行的是ADSL，用戶只要向當(dāng)?shù)氐碾娦挪块T申請(qǐng)即可，而且花銷和

帶寬能夠靈便選擇，比方申請(qǐng)1兆帶寬的ADSL，選擇包月上網(wǎng)，花銷150元/月，也能夠選擇20小時(shí)上網(wǎng)，花銷為元，十分的低價(jià)。

下面我們經(jīng)過一個(gè)實(shí)質(zhì)的例子對(duì)該方式進(jìn)行說明。

第一我們看配置圖（圖4）：

圖4ADSLTeleService配置圖從圖中能夠看到所需的硬件：兩根電話線，兩個(gè)ADSL的modem，兩個(gè)寬帶路由器

（ES），一個(gè)PLC站（帶以太網(wǎng)CP卡）。

軟件則除了STEP7以外沒有任何額外的要求。

對(duì)于有線電話的用戶申請(qǐng)ADSL服務(wù)后會(huì)獲取自己的賬戶信息，即用戶名和密碼，ADSL

ISP供應(yīng)。

，一個(gè)工程師站的設(shè)備由一般由

路由器應(yīng)入選擇支持寬帶和VPN

器。該款路由器有1個(gè)Internet

功能的，在本文中我們選擇了Linksys的一款型號(hào)為BEFSX41的路由

口，用于連接ADSLmodem，4個(gè)一般交換機(jī)的接口，用于連接當(dāng)?shù)?/p>

局域網(wǎng)設(shè)備，如ES站，PLC站等。

路由器的配置

1第一需要對(duì)兩個(gè)路由器分別進(jìn)行配置：將網(wǎng)線連接至路由器的局域網(wǎng)口，在IE閱讀器中輸入路由器的默

認(rèn)出廠設(shè)置的IP地址：，鍵入用戶名和密碼（默認(rèn)均為“admin”）即可進(jìn)入路由器的配置界

面(見圖5).

圖5路由器的配置界面

2在“SetupBasicSetupInternet”下，選擇以太網(wǎng)連接種類：PPPoE，用戶名和密碼是用戶所申請(qǐng)

的ADSL的用戶名和密碼，而且選擇“KeepAlive”選項(xiàng)（圖6）。這樣，路由器即可自動(dòng)經(jīng)過ADSL的賬

戶登陸互聯(lián)網(wǎng)。

圖6路由器的ADSL登陸設(shè)置

3對(duì)于當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)段的設(shè)置，能夠設(shè)置其中一個(gè)路由器的（以下簡(jiǎn)稱R1）IP地址為，當(dāng)?shù)鼐钟蚓W(wǎng)IP地址池為從開始的50個(gè)地址，即，子網(wǎng)均為掩碼。選擇使能當(dāng)?shù)氐腄HCPServer。設(shè)置完成后注意“SaveSetting”。（圖7）

圖7路由器的當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)設(shè)置

在別的一個(gè)路由器（以下簡(jiǎn)稱R2）上的設(shè)置是同樣的，可是R2的PPPoE設(shè)置為第二個(gè)

用戶名和密碼，且能夠?qū)2的IP地址設(shè)置為，地址池為從

址，即，子網(wǎng)均為掩碼。同樣能夠選擇使能

ADSL的賬戶的

開始的50個(gè)地

R2當(dāng)?shù)氐腄HCP

Server。設(shè)置完成后注意“

SaveSetting

”。

4由于經(jīng)過ADSL

來(lái)對(duì)路由器的IP

登陸互聯(lián)網(wǎng)后每次獲取的IP

地址進(jìn)行剖析，這能夠經(jīng)過在

地址為動(dòng)向IP地址，所以需要使用

DDNS服務(wù)器上注冊(cè)獲取。由于

DDNS（動(dòng)向域名服務(wù)）

Linksys產(chǎn)品能夠支持

“PeanutHull

”域名服務(wù)器，所以選擇在該服務(wù)器上申請(qǐng)了域名。這里我們使用

slc010

作為注冊(cè)名稱申請(qǐng)

到兩個(gè)域名：

和

.

打開“Setup

BasicSetup

DDNS”，將注冊(cè)時(shí)域名時(shí)的用戶名和密碼也需要增加在

DDNS

參數(shù)設(shè)置中。

如注冊(cè)時(shí)所用的名稱為：slc010（見圖8）。R2能夠使用同樣的用戶名，但最好重新申請(qǐng)一個(gè)不同樣的名字。

圖8DDNS的設(shè)定

5接下來(lái)設(shè)置VPN的連接。打開“SecurityVPN”，選擇使能VPNTunnel，設(shè)置名稱為VPN，R1的當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)地址為網(wǎng)段，子網(wǎng)掩碼（見圖9）。.

圖9增加VPN通道

相對(duì)于R2來(lái)講，R1的“RemoteSecurityGroup”是指R2的網(wǎng)段地址，即：，子網(wǎng)掩碼

。（圖10）

圖10

設(shè)定動(dòng)向域名及數(shù)據(jù)加密

而對(duì)于“

RemoteSecurityGateways

”選項(xiàng)來(lái)講，這里

R1

選擇的是“

FQDN”，而

R2

選擇“Any”即可，

這樣連接

VPN

時(shí)，由

R1

作為

Client

端來(lái)連接

R2。

“Fully-QualifiedDomain

”中的域名為

“

”。該域名即為申請(qǐng)到的

DDNS

的動(dòng)向域名。

R2

的域名為“

”，與

R1

不同樣。

對(duì)于數(shù)據(jù)密鑰的設(shè)定，

R1

和R2

的設(shè)定必定同樣?！癆dvancedSetting

”也必定同樣（圖11），且“Pre-shared

Key”不能夠?yàn)榭铡?/p>

圖11

數(shù)據(jù)密鑰的高級(jí)設(shè)置

6當(dāng)“SaveSetting

連接R2，建立VPN

”后，兩個(gè)路由器能夠自動(dòng)撥號(hào)，經(jīng)過各自的

通道。能夠經(jīng)過狀態(tài)檢測(cè)來(lái)觀察連接的情況。

ADSL

賬號(hào)連接到互聯(lián)網(wǎng)上，且

R1

自動(dòng)

圖12

檢查連接狀態(tài)

PLC

站的組態(tài)

第一要對(duì)

PLC

站進(jìn)行組態(tài)。如圖

13，設(shè)定

PLC

站以太網(wǎng)的

IP地址，由于

PLC

站連接在

R2

后邊，所以

它的

IP

地址應(yīng)該設(shè)定在

之間，且選擇“

Userouter”選項(xiàng)，增加路由器

R2

的IP地址

。

圖13PLC站的以太網(wǎng)參數(shù)設(shè)置

8將參數(shù)下載保存在PLC站后，將PLC站連接在

能夠經(jīng)過STEP7（包括WinCC等）對(duì)遠(yuǎn)端的PLC

R2后。當(dāng)VPN的連接成馬上，連接在站進(jìn)行遠(yuǎn)程接見。（見圖14）

R1

后的

ES

站

圖14STEP7/WinCC經(jīng)過ADSL接見遠(yuǎn)程PLC站的在線、運(yùn)行畫面

無(wú)線方式（CDMA/GPRS）建立VPN

在某些場(chǎng)合可能沒有電話線，也許若是用戶希望隨時(shí)隨地都能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行診斷，這樣經(jīng)過有線電話撥

ADSL建立VPN的方式則會(huì)碰到限制，此時(shí)用戶能夠考慮采用無(wú)線通訊的方式建立VPN。

這里的無(wú)線通訊VPN

以以下圖（圖15、16）

的方式需要經(jīng)過支持無(wú)線通訊（如

GPRS/CDMA

）的寬帶路由器來(lái)完成，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖15：經(jīng)過無(wú)線寬帶路由器建立VPN

在圖15中，我們能夠經(jīng)過兩個(gè)無(wú)線路由器來(lái)建立一個(gè)VPN的通道：此時(shí)，將支持GPRS或CDMA

卡分別插在兩個(gè)Router中(SIM卡開通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)須向當(dāng)?shù)氐陌釀?dòng)通訊部門申請(qǐng))，這樣，經(jīng)過設(shè)置該

就可以像有線ADSL同樣在兩個(gè)Router之間建立一個(gè)VPN通道，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接。

的SIM

Router

圖16：經(jīng)過無(wú)線網(wǎng)卡和寬帶路由器建立VPN在圖16中，我們能夠經(jīng)過一個(gè)無(wú)線網(wǎng)卡和路由器來(lái)建立VPN的通道：此時(shí)，將支持GPRS或CDMA的SIM卡分別插在網(wǎng)卡和Router中，經(jīng)過該Router制造商供應(yīng)的VPN客戶端軟件，能夠?qū)⒃摪釀?dòng)PC同無(wú)線Router之間建立VPN的連接，從而實(shí)現(xiàn)在沒有電話線或工程師站是可搬動(dòng)的情況下對(duì)某固定設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。CDMA無(wú)線上網(wǎng)最高速率可達(dá)，牢固狀態(tài)下的速率可在70K-80K左右，是一般撥號(hào)上網(wǎng)的3倍以上。GPRS上網(wǎng)的峰值速率為，平均上網(wǎng)速率在20-30Kb。上述兩者供應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方式不同樣，CDMA傳輸速率依賴無(wú)線環(huán)境程度不大；而GPRS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與話音業(yè)務(wù)共用同一信道，若是網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量增加到必然程度，可以致每個(gè)GPRS用戶使用的帶寬進(jìn)一步降低，所以，基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線上網(wǎng)業(yè)務(wù)在速度和牢固性等方面優(yōu)于G