SIEMENSPLC远程访问诊断方案研究

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随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是OEM的用户）希望能够经过互联网络对所售出的产品进

行诊断和保护，这样能够减少保护工程师到现场的时间和花销，不但节约大量的人力和物力的成本，同时

也能为客户供应更为快捷的服务，减少客户的损失，这样，远程诊断和服务是客户迫切需要解决的问题。这里我们提出几种合用于

SIEMENSPLC

远程接见的方案供大家谈论。

1基于

Modem

拨号的

TeleService

该方案实际上是SIEMENSPLC远程接见的标准配置，即工程师站(ES)和远程的PLC

拨号进行连接的，这样，只要在两端各放置一个Modem，经过TS-Adapter连接到

需要时能够进行拨号连接，经过MPI进行远程接见。配置图以下（图1）：

站之间是经过Modem

PLCCPU的MPI口，

图1基于Modem拨号的TeleService网络配置图该方案需要的软／硬件包括：

硬件：两根电话线，两个串口Modem，一个TS-Adapter软件：SIEMENSTeleService软件(STEP7软件在本文中是默认必定的，不再单独提及)详尽的实现方法其实不复杂，操作步骤用户能够参照《西门子工业网络通讯指南（上册）》一书。这种方案的优点在于配置简单，价格低价，无需额外的硬件卡件，如PC机上只要要有串口，PLC站则只需要CPU上的MPI（或Profibus）口即可。但该方案的缺点在于连接速度受限，可是拨号上网的速度，而且简单出现连接中断的现象。而且拨号上网的方式目前已经渐渐被宽带所取代。2基于互联网的TeleService有线连接方式在互联网上想要接见到某一个设备就需要知道该设备的IP地址，而该设备想要被接见也需要有一个IP地址，即在整个互联网上，要想接见到某一个PLC站，就需要该站有一个在互联网上能够被接见到的IP地址。互联网上的IP地址一般有两种，即固定（静态）IP地址和动向IP地址。IP地址需要向当地的ISP申请获取。固定（静态）IP地址由于资源有限，所以申请和使用的花销较高，比如申请到一个端口大概５０００元，而固定（静态）IP地址使用花销大概是２００００元／月（非官方报价，仅供参照），为每个PLC站申请一个固定（静态）IP地址显然是不能能的。所以靠固定（静态）IP地址进行大量PLC设备的远程接见显然是不经济的。（自然，这种方式也有其应用的环境，比方实时监控）。对照之下使用动向IP地址的互联网接入方式就显得较为实质。比方目前国内较为流行的ADSL宽带接入互联网方式，我们重点谈论的也是这种方式。

第一我们介绍一下虚假专用网络(VPN)

虚假专用网络(VPN)是专用网络的扩展，它包括的链接跨Internet这样的共享或公用网络。使用VPN，

您能够用模拟点对点专用链接的方式经过共享或公用网络在两台计算机之间传达数据。既将一些相互连接

的设备组成一个虚假的专用网络来管理。这样，对于每一个PLC站，我们都能够把他们和工程师站（ES）建立一个

VPN，从而使用工业以太网来对

PLC站进行接见。

VPN

连接的建立

VPN

建立有两种形式：

1远程用户连接：远程用户直接连接到VPN服务器，经过VPN服务器能够接见连接的整个网络，自然在连接的时候客户必定向服务器考据自己的身份。见图

VPN服务器或

2。

VPN服务器所

图2

连接

VPN服务器

2路由器到路由器的连接：与上面的连接方式不同样，这种VPN连接是经过路由器与路由器之间建立的。当

然使用路由器专用的客户端软件也能够实现客户机同路由器之间直接建立VPN连接。见图3。

图3经过路由器建立VPN连接

对于远程用户直接连接到VPN服务器的方式比较合用于用户登陆企业内部网络的应用，企业员工无论在什么地方总能够经过互联网登陆到企业总部的服务器，接见企业内部网络，但对于远程诊断功能忧如有点兴师动众了，由于远程诊断其实不需要企业建立一个大型的服务器来管理这些设备，可是在某一设备出了问题

才需要建立临时的连接，此后该连接能够中断，所以对照之下，在路由器之间建立VPN连接显得更为灵便和简略，而且投资小，无需进行VPN服务器等固定财富的投入，更为经济合用。

至于以太网的接入方式，目前国内比较流行的是ADSL，用户只要向当地的电信部门申请即可，而且花销和

带宽能够灵便选择，比方申请1兆带宽的ADSL，选择包月上网，花销150元/月，也能够选择20小时上网，花销为元，十分的低价。

下面我们经过一个实质的例子对该方式进行说明。

第一我们看配置图（图4）：

图4ADSLTeleService配置图从图中能够看到所需的硬件：两根电话线，两个ADSL的modem，两个宽带路由器

（ES），一个PLC站（带以太网CP卡）。

软件则除了STEP7以外没有任何额外的要求。

对于有线电话的用户申请ADSL服务后会获取自己的账户信息，即用户名和密码，ADSL

ISP供应。

，一个工程师站的设备由一般由

路由器应入选择支持宽带和VPN

器。该款路由器有1个Internet

功能的，在本文中我们选择了Linksys的一款型号为BEFSX41的路由

口，用于连接ADSLmodem，4个一般交换机的接口，用于连接当地

局域网设备，如ES站，PLC站等。

路由器的配置

1第一需要对两个路由器分别进行配置：将网线连接至路由器的局域网口，在IE阅读器中输入路由器的默

认出厂设置的IP地址：，键入用户名和密码（默认均为“admin”）即可进入路由器的配置界

面(见图5).

图5路由器的配置界面

2在“SetupBasicSetupInternet”下，选择以太网连接种类：PPPoE，用户名和密码是用户所申请

的ADSL的用户名和密码，而且选择“KeepAlive”选项（图6）。这样，路由器即可自动经过ADSL的账

户登陆互联网。

图6路由器的ADSL登陆设置

3对于当地网段的设置，能够设置其中一个路由器的（以下简称R1）IP地址为，当地局域网IP地址池为从开始的50个地址，即，子网均为掩码。选择使能当地的DHCPServer。设置完成后注意“SaveSetting”。（图7）

图7路由器的当地网络设置

在别的一个路由器（以下简称R2）上的设置是同样的，可是R2的PPPoE设置为第二个

用户名和密码，且能够将R2的IP地址设置为，地址池为从

址，即，子网均为掩码。同样能够选择使能

ADSL的账户的

开始的50个地

R2当地的DHCP

Server。设置完成后注意“

SaveSetting

”。

4由于经过ADSL

来对路由器的IP

登陆互联网后每次获取的IP

地址进行剖析，这能够经过在

地址为动向IP地址，所以需要使用

DDNS服务器上注册获取。由于

DDNS（动向域名服务）

Linksys产品能够支持

“PeanutHull

”域名服务器，所以选择在该服务器上申请了域名。这里我们使用

slc010

作为注册名称申请

到两个域名：

和

.

打开“Setup

BasicSetup

DDNS”，将注册时域名时的用户名和密码也需要增加在

DDNS

参数设置中。

如注册时所用的名称为：slc010（见图8）。R2能够使用同样的用户名，但最好重新申请一个不同样的名字。

图8DDNS的设定

5接下来设置VPN的连接。打开“SecurityVPN”，选择使能VPNTunnel，设置名称为VPN，R1的当地网地址为网段，子网掩码（见图9）。.

图9增加VPN通道

相对于R2来讲，R1的“RemoteSecurityGroup”是指R2的网段地址，即：，子网掩码

。（图10）

图10

设定动向域名及数据加密

而对于“

RemoteSecurityGateways

”选项来讲，这里

R1

选择的是“

FQDN”，而

R2

选择“Any”即可，

这样连接

VPN

时，由

R1

作为

Client

端来连接

R2。

“Fully-QualifiedDomain

”中的域名为

“

”。该域名即为申请到的

DDNS

的动向域名。

R2

的域名为“

”，与

R1

不同样。

对于数据密钥的设定，

R1

和R2

的设定必定同样。“AdvancedSetting

”也必定同样（图11），且“Pre-shared

Key”不能够为空。

图11

数据密钥的高级设置

6当“SaveSetting

连接R2，建立VPN

”后，两个路由器能够自动拨号，经过各自的

通道。能够经过状态检测来观察连接的情况。

ADSL

账号连接到互联网上，且

R1

自动

图12

检查连接状态

PLC

站的组态

第一要对

PLC

站进行组态。如图

13，设定

PLC

站以太网的

IP地址，由于

PLC

站连接在

R2

后边，所以

它的

IP

地址应该设定在

之间，且选择“

Userouter”选项，增加路由器

R2

的IP地址

。

图13PLC站的以太网参数设置

8将参数下载保存在PLC站后，将PLC站连接在

能够经过STEP7（包括WinCC等）对远端的PLC

R2后。当VPN的连接成马上，连接在站进行远程接见。（见图14）

R1

后的

ES

站

图14STEP7/WinCC经过ADSL接见远程PLC站的在线、运行画面

无线方式（CDMA/GPRS）建立VPN

在某些场合可能没有电话线，也许若是用户希望随时随地都能够对设备进行诊断，这样经过有线电话拨

ADSL建立VPN的方式则会碰到限制，此时用户能够考虑采用无线通讯的方式建立VPN。

这里的无线通讯VPN

以以下图（图15、16）

的方式需要经过支持无线通讯（如

GPRS/CDMA

）的宽带路由器来完成，网络拓扑

图15：经过无线宽带路由器建立VPN

在图15中，我们能够经过两个无线路由器来建立一个VPN的通道：此时，将支持GPRS或CDMA

卡分别插在两个Router中(SIM卡开通数据业务须向当地的搬动通讯部门申请)，这样，经过设置该

就可以像有线ADSL同样在两个Router之间建立一个VPN通道，从而实现远程连接。

的SIM

Router

图16：经过无线网卡和宽带路由器建立VPN在图16中，我们能够经过一个无线网卡和路由器来建立VPN的通道：此时，将支持GPRS或CDMA的SIM卡分别插在网卡和Router中，经过该Router制造商供应的VPN客户端软件，能够将该搬动PC同无线Router之间建立VPN的连接，从而实现在没有电话线或工程师站是可搬动的情况下对某固定设备进行远程诊断。CDMA无线上网最高速率可达，牢固状态下的速率可在70K-80K左右，是一般拨号上网的3倍以上。GPRS上网的峰值速率为，平均上网速率在20-30Kb。上述两者供应数据业务的方式不同样，CDMA传输速率依赖无线环境程度不大；而GPRS的数据业务与话音业务共用同一信道，若是网络用户数量增加到必然程度，可以致每个GPRS用户使用的带宽进一步降低，所以，基于CDMA网络的无线上网业务在速度和牢固性等方面优于G