关于PLC串口设备远程控制技术

　　摘要：本文介绍了如何通过远程控制技术，实现对分布在世界各地的PLC的工作状态进行访问和修改。

　　1 概 述

　　在该应用中，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。

　　图1 设备远程监控的示意图

　　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：对于用户，可以选择通过TCP/IP直接和联网产品通信。

　　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*在每次联网时都可以获得的域名，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时间和其建立TCP连接。

　　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。

　　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。

　　5 总 结

　　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。