力控监控组态软件在大型广域网的应用

 

    广域网优化是一种新兴的技术，能够帮助各种类型的企业改善其网络的效率，提高性能和减少成本。广域网优化还能够帮助企业增强可持续发展能力，整合服务器和数据中心并且减少能源消耗和能源账单。广域网优化是一种值得的投资，能够产生任何信息官认可的益处。 通畅我们在面对增加带宽还是选择广域网优化解决方案，该如何选择，了解完下面的内容，相信你将有答案。企业数据和丰富媒体内容的日益增多使局域网和广域网的容量非常紧张。但是，广域网要容纳这些新的需求是非常昂贵的。这个事实推动了大量的新的广域网优化技术的兴起。这些新的技术通过一切手段从广域网链路中挤出更多的容量，如消除冗余的传输、分段传送本地缓存中的数据、压缩和按优先次序发送数据和优化罗嗦的协议等。

    覆盖的范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。广域网是由许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括租用线路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一台计算机，有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处理。

    力控监控组态软件基于。NET的开发平台，其网络构架分为服务器和客户端模式，保证在广域网上进行稳定、可靠、迅速的双向实时数据传输和控制。力控监控组态软件结合其相应的组件可以通过ADSL、VPN、GPRS/CDMA等链路实现在广域网的应用。

    1 ADSL链路的力控软件解决方案

    ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ,非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供3.5Mbps的上行速度和24Mbps的下行速度。

    ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行3个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供3.5 Mb/s的上行速度和24 Mb/s的下行速度。从通讯速度和实际硬件成本的角度考虑，这种Internet接入方案比较常用。网络拓扑如图1.

    当服务器位于中心监控机房（有固定IP）并接入Internet时，客户端可以通过ADSL"拨号"的方式接入Internet,客户端、服务器端使用力控的"DataServer"组件或者是"CommServer",将数据从实时数据库"RTDB"中取出，然后通过已经建立的链路，将数据"转发",实现数据远程共享，如图2.

    力控CommServer是一个网络通讯的服务器组件，它是远程实时数据库的一个服务组件，是远程通讯的组件，支持采集站与服务器间以各种物理层方式来互相通讯。

    力控DataServer扩展组件：DataServer可以将运行力控软件的计算机虚拟成一个"从设备"（Slave端），其他SCADA软件、调度系统可以作为主端（Master端）从力控系统上采集数据。DataServer与CommServer不同的是DataServer可以主动上传数据，并且支持都是国际标准的通讯协议，可以和第三方进行标准通信，而COMMSERVER是力控专有协议，适合力控软件之间通讯。

    2 VPN链路的力控解决方案

    VPN英文全称是"Virtual Private Network",vpn被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。VPN可以通过特殊加密的通讯协议连接到Internet上，在位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一，在交换机，防火墙设备或Windows 2000及以上操作系统中都支持VPN功能，一句话，VPN的就是利用公共网络建立虚拟私有网。

    在实际使用VPN网络中的2台计算机时，就可以简单地看作2个不同网段的"局域网"内的计算机之间的相互访问和资源共享来配置使用了。

    服务器端计算机在10.10.10.0/24网段中，客户端计算机在10.10.20.0/24网段中，利用力控中的"DATASERVER"组件，或者是"CommServer"组件，通过VPN通讯链路的方式，即可实现数据的广域网内的传送。

    3 GPRS/CDMA链路的力控解决方案

    通用分组无线服务技术GPRS（General Packet Radio Service），是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。 它经常被描述成"2.5G",也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。GPRS是一种以手机系统（GSM）为基础的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）方式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算性价比的角度上考虑的，其使用性更高。

    GPRS的传输速率可提升至56 Kb/s甚至114 Kb/s.而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。图3即是远程监控通过GPRS链路拓扑。

 

    GPRS网络中的另外一种设备DTU是指数据终端设备（Data Terminal Unit），可以理解为下位GPRS发射终端，在进行通信时，传输数据的链路两端肯定存在DTU在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验。GPRS DTU是专门用于将串口数据通过GPRS 网络进行传送的GPRS无线设备。

    力控CommBridge组件：力控CommBridge是配合I/O驱动程序使用的一个扩展组件。通过CommBridge,原来仅支持直接串口通信的驱动程序可以通过GPRS/CDMA等移动网络对I/O设备进行数据采集，也可以和CommServer通讯程序配合使力控软件之间通过GPRS/CDMA等移动网络进行通讯来满足SCADA系统的需要。在实现中心站与多个DTU通信时，由于CommBridge对每个DTU采用了单独的信道管理与数据缓冲区管理，数据收发控制采用并发处理算法，因此通信效率不会因DTU数据量的增加而受到影响。

    控制站和现场分布IO通讯，将现场数据采集到控制站，控制站和现场HMI通讯，现场HMI把现场的数据采集到上位机，现场的HMI相当于"客户端"DTU登录注册到GPRS网络上，数据中心站的"服务器"端，通过力控的"CommBridge"控件加"IOServer"实现数据远端的采集，从而完美地解决广域网数据共享问题。

    利用力控监控组态软件与其组件经过简单的参数配置，方便地实现了在广域网内对生产、设备远程实时监控管理，满足了企业信息化的需要，使企业在节省成本、保证生产安全的前提下实现管控一体化。