隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，Internet技術(shù)己經(jīng)滲透到日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，這使得遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)成為可能。通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，技術(shù)人員無(wú)須親臨現(xiàn)場(chǎng)(尤其在惡劣環(huán)境下)就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控；另一方面，隨著現(xiàn)代工廠信息自動(dòng)化進(jìn)程的加快，企業(yè)逐漸將管理、決策、市場(chǎng)信息和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)ERP(Enterprise Resource P1anning)、MES(Manufacturi ng Execution System)、PCS(Process Control System)三層信息一體化的解決方案。同時(shí)，企業(yè)內(nèi)部之間以及與外部交換信息的需求也在不斷擴(kuò)大，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的管理要求不斷提高，這種要求已不局限于通常意義上的對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的監(jiān)視和控制，同時(shí)還要求把現(xiàn)場(chǎng)信息和管理信息結(jié)合起來(lái)，建立一套全集成的、開(kāi)放的、全廠綜合自動(dòng)化的信息平臺(tái)，把企業(yè)的橫向通信(同一層不同節(jié)點(diǎn)的通信)和縱向通信(上、下層之間的通信)緊密聯(lián)系在一起，通過(guò)對(duì)經(jīng)營(yíng)決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度、過(guò)程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場(chǎng)控制等信息的綜合處理，形成一個(gè)意義更廣泛的綜合管理系統(tǒng)。這是制造業(yè)以及其他許多行業(yè)所一直期望解決的問(wèn)題。因此，如何利用廣域網(wǎng)的這種網(wǎng)絡(luò)資源共享的特性實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)在廣域網(wǎng)中的共享變得越來(lái)越重要。
    廣域網(wǎng)WAN（Wide Area Network）也稱(chēng)遠(yuǎn)程網(wǎng)。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶采w的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國(guó)家，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無(wú)線分組交換網(wǎng)，它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來(lái)，達(dá)到資源共享的目的。常見(jiàn)的廣域網(wǎng)形式有ADSL、VPN、GPRS/CDMA等幾種。
    力控監(jiān)控組態(tài)軟件基于.NET的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架分為服務(wù)器和客戶(hù)端模式，保證在廣域網(wǎng)上進(jìn)行穩(wěn)定、可靠、迅速的雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)傳輸和控制。力控監(jiān)控組態(tài)軟件結(jié)合其相應(yīng)的組件可以通過(guò)ADSL、VPN、GPRS/CDMA等鏈路實(shí)現(xiàn)在廣域網(wǎng)的應(yīng)用。
1 ADSL鏈路的力控軟件解決方案
    ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道，從而避免了相互之間的干擾。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5 Mb/s的上行速度和最高24 Mb/s的下行速度。從通訊速度和實(shí)際硬件成本的角度考慮，這種Internet接入方案比較常用。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1。

    當(dāng)服務(wù)器位于中心監(jiān)控機(jī)房（有固定IP）并接入Internet時(shí)，客戶(hù)端可以通過(guò)ADSL“撥號(hào)”的方式接入Internet，客戶(hù)端、服務(wù)器端使用力控的“DataServer”組件或者是“CommServer”，將數(shù)據(jù)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)“RTDB”中取出，然后通過(guò)已經(jīng)建立的鏈路，將數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)發(fā)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享，如圖2。

    力控CommServer是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊的服務(wù)器組件，它是遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)服務(wù)組件，是遠(yuǎn)程通訊的核心組件，支持采集站與服務(wù)器間以各種物理層方式來(lái)互相通訊。
    力控DataServer擴(kuò)展組件：DataServer可以將運(yùn)行力控軟件的計(jì)算機(jī)虛擬成一個(gè)“從設(shè)備”（Slave端），其他SCADA軟件、調(diào)度系統(tǒng)可以作為主端（Master端）從力控系統(tǒng)上采集數(shù)據(jù)。DataServer與CommServer不同的是DataServer可以主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，并且支持都是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，可以和第三方進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)通信，而COMMSERVER是力控專(zhuān)有協(xié)議，適合力控軟件之間通訊。
2 VPN鏈路的力控解決方案
    虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)VPN（Virtual Private Network），可以理解成是虛擬出來(lái)的企業(yè)內(nèi)部專(zhuān)線。它可以通過(guò)特殊的加密通訊協(xié)議在連接在Internet上的位于不同地方的2個(gè)或多個(gè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)之間建立一條專(zhuān)有的通訊線路，就如同架設(shè)了一條專(zhuān)線，但是它并不需要真正鋪設(shè)光纜之類(lèi)的物理線路。這就像去電信局申請(qǐng)專(zhuān)線，但是不用給鋪設(shè)線路的費(fèi)用，也不用購(gòu)買(mǎi)路由器等硬件設(shè)備。VPN技術(shù)原是路由器具有的重要技術(shù)之一，在交換機(jī)、防火墻設(shè)備或Windows XP等系統(tǒng)中也都支持VPN功能，VPN的核心就是在利用公共網(wǎng)絡(luò)建立虛擬私有網(wǎng)。
    在實(shí)際使用VPN網(wǎng)絡(luò)中的2臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，就可以簡(jiǎn)單地看作2個(gè)不同網(wǎng)段的“局域網(wǎng)”內(nèi)的計(jì)算機(jī)之間的相互訪問(wèn)和資源共享來(lái)配置使用了。
    服務(wù)器端計(jì)算機(jī)在10.10.10.0/24網(wǎng)段中，客戶(hù)端計(jì)算機(jī)在10.10.20.0/24網(wǎng)段中，利用力控中的“DATASERVER”組件，或者是“CommServer”組件，通過(guò)VPN通訊鏈路的方式，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣域網(wǎng)內(nèi)的傳送。
3 GPRS/CDMA鏈路的力控解決方案
    通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)GPRS（General Packet Radio Service)，是GSM移動(dòng)電話用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 它經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動(dòng)通訊技術(shù)之間。通過(guò)利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過(guò)增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來(lái)實(shí)現(xiàn)分組交換。GPRS是一種以全球手機(jī)系統(tǒng)（GSM）為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）方式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算性?xún)r(jià)比的角度上考慮的，其使用性更高。
    GPRS的傳輸速率可提升至56 Kb/s甚至114 Kb/s。而且，因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無(wú)線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。圖3即是遠(yuǎn)程監(jiān)控通過(guò)GPRS鏈路拓?fù)洹?/p>

    GPRS網(wǎng)絡(luò)中的另外一種設(shè)備DTU是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備(Data Terminal Unit)，可以理解為下位GPRS發(fā)射終端，在進(jìn)行通信時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的鏈路兩端肯定存在DTU在它的作用下對(duì)所傳信息進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整理校驗(yàn)。GPRS DTU是專(zhuān)門(mén)用于將串口數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的GPRS無(wú)線設(shè)備。
    力控CommBridge組件：力控CommBridge是配合I/O驅(qū)動(dòng)程序使用的一個(gè)擴(kuò)展組件。通過(guò)CommBridge，原來(lái)僅支持直接串口通信的驅(qū)動(dòng)程序可以通過(guò)GPRS/CDMA等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，也可以和CommServer通訊程序配合使力控軟件之間通過(guò)GPRS/CDMA等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊來(lái)滿(mǎn)足SCADA系統(tǒng)的需要。在實(shí)現(xiàn)中心站與多個(gè)DTU通信時(shí)，由于CommBridge對(duì)每個(gè)DTU采用了單獨(dú)的信道管理與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理，數(shù)據(jù)收發(fā)控制采用并發(fā)處理算法，因此通信效率不會(huì)因DTU數(shù)據(jù)量的增加而受到影響。
    控制站和現(xiàn)場(chǎng)分布IO通訊，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到控制站，控制站和現(xiàn)場(chǎng)HMI通訊，現(xiàn)場(chǎng)HMI把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集到上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)的HMI相當(dāng)于“客戶(hù)端”DTU登錄注冊(cè)到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，數(shù)據(jù)中心站的“服務(wù)器”端，通過(guò)力控的“CommBridge”控件加“IOServer”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)端的采集，從而完美地解決廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)共享問(wèn)題。
    利用力控監(jiān)控組態(tài)軟件與其組件經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)配置，方便地實(shí)現(xiàn)了在廣域網(wǎng)內(nèi)對(duì)生產(chǎn)、設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，滿(mǎn)足了企業(yè)信息化的需要，使企業(yè)在節(jié)省成本、保證生產(chǎn)安全的前提下實(shí)現(xiàn)管控一體化。

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