1、概述
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，這使得遠(yuǎn)程實時監(jiān)控工業(yè)自動化生產(chǎn)成為可能通過遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，技術(shù)人員無須親臨現(xiàn)場(尤其在惡劣環(huán)境下)就可以對現(xiàn)場的生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控；另一方面現(xiàn)代工廠信息自動化進(jìn)程的加快，企業(yè)逐漸將管理、決策、市場信息和現(xiàn)場監(jiān)控信息結(jié)合起來，實現(xiàn)ERP、MES、PCS三層信息一體化的解決方案。同時，企業(yè)內(nèi)部之問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生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)的監(jiān)視和控制，還要求把現(xiàn)場信息和管理信息結(jié)合起來，建立一套全集成的、開放的、全廠綜合自動化的信息平臺，把企業(yè)的橫向通信(同一層不同節(jié)點的通信)和縱向通信(上、下層之間的通信)緊密聯(lián)系在一起，形成一個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題之一。如何利用廣域網(wǎng)的這種網(wǎng)絡(luò)資源共享的特性，來實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)在廣域網(wǎng)中的共享變得越來越重要。
廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network）也稱遠(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，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，星城國際性的遠(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)和無線分組交換網(wǎng)，它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計算機(jī)系統(tǒng)互連起來，達(dá)到資源共享的目的。常見的廣域網(wǎng)形式有ADSL、VPN、GPRS/CDMA等幾種。
力控監(jiān)控組態(tài)軟件基于.NET的開發(fā)平臺的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架分為服務(wù)器和客戶端模式，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ADSL、VPN、GPRS/CDMA等鏈路實現(xiàn)在廣域網(wǎng)的應(yīng)用。
2、ADSL鏈路的力控軟件解決方案
ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ），它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道，從而避免了相互之間的干擾。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D：
通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。在通訊速度和實際硬件成本的角度考慮，這種Internet接入方案比較常用。
當(dāng)服務(wù)器位于中心監(jiān)控機(jī)房（有固定IP）并接入Internet，客戶端可以通過ADSL“撥號”的方式接入Internet，客戶端、服務(wù)器端使用力控的“DataServer”組件，或者是“CommServer”，將數(shù)據(jù)從實時數(shù)據(jù)庫“RTDB”中取出，然后通過已經(jīng)建立的鏈路，將數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)發(fā)”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享。
力控DataServer、CommServer擴(kuò)展組件：DataServer可以將運(yùn)行力控軟件的計算機(jī)虛擬成一個“從設(shè)備”（Slave端），其它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)。CommServer與DataServer不同的是DataServer可以主動上發(fā)數(shù)據(jù)，并且支持都是國際標(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是力控專有協(xié)議，適合力控軟件之間通訊。
3、VPN鏈路的力控解決方案
VPN的英文全稱是（Virtual Private Network），它可以通過特殊的加密的通訊協(xié)議在連接在Internet上的位于不同地方的兩個或多個企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)之間建立一條專有的通訊線路，就好比是架設(shè)了一條專線一樣，但是它并不需要真正的去鋪設(shè)光纜之類的物理線路。這就好比去電信局申請專線，但是不用給鋪設(shè)線路的費(fèi)用，也不用購買路由器等硬件設(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)。如下圖：
上圖中的，服務(wù)器端計算機(jī)在10.10.10.0/24網(wǎng)段中，客戶端計算機(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VPN通訊鏈路的方式，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣域網(wǎng)內(nèi)的傳送。4、GPRS/CDMA鏈路的力控解決方案
通用分組無線服務(wù)技術(shù)GPRS（General Packet Radio Service)，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 它經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術(shù)之間。它通過利用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，只通過增加相應(yīng)的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換。
GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因為不再需要現(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會更方便容易。下圖即是遠(yuǎn)程監(jiān)控通過GPRS鏈路拓?fù)洹?/p>
力控CommBridge組件：力控CommBridge是配合I/O驅(qū)動程序使用的一個擴(kuò)展組件，通過CommBridge，原來僅支持直接串口通信的驅(qū)動程序可以通過GPRS/CDMA等移動網(wǎng)絡(luò)對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GPRS/CDMA等移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊來滿足SCADA系統(tǒng)的需要。在實現(xiàn)中心站與多個DTU通信時，由于CommBridge對每個DTU采用了單獨的信道管理與數(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，因此通信效率不會因DTU數(shù)據(jù)量的增加而受到影響。
控制站和現(xiàn)場分布IO通訊，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集到控制站，控制站和現(xiàn)場HMI通訊，現(xiàn)場HMI把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集到上位機(jī)上面，現(xiàn)場的HMI相當(dāng)于“客戶端”DTU登錄注冊到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，數(shù)據(jù)中心站的“服務(wù)器”端，通過力控的“CommBridge”控件加“IOServer”實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)端的采集，從而完美的解決廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)共享問題。
5、總結(jié)
利用力控監(jiān)控組態(tài)軟件與其組件經(jīng)過簡單的參數(shù)配置，方便的實現(xiàn)了在廣域網(wǎng)內(nèi)對生產(chǎn)、設(shè)備遠(yuǎn)程實時監(jiān)控管理，滿足了企業(yè)信息化的需要，使企業(yè)在節(jié)省成本、保證生產(chǎn)安全的前提下實現(xiàn)管控一體化。
