一種基于vpn的plc遠(yuǎn)程診斷設(shè)備及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備及其應(yīng)用，用于診斷PLC可編程邏輯控制器，其中診斷設(shè)備包括VPN接入交換機(jī)和裝有PLC控制器診斷程序的計(jì)算機(jī)，所述VPN接入交換機(jī)連接多個(gè)PLC可編程邏輯控制器，并通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于VPN的控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷方法，對于SCADA控制系統(tǒng)的維護(hù)修復(fù)，可以在遠(yuǎn)端進(jìn)行，減少人員趕赴現(xiàn)場維修的情況，可以提高SCADA控制系統(tǒng)的維護(hù)效率。
【專利說明】
_種基于VPN的PLG遠(yuǎn)程診斷設(shè)備及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種PLC診斷技術(shù)，尤其是涉及一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)系統(tǒng)對SCADA技術(shù)日常依賴程度日趨緊密，SCADA系統(tǒng)自身運(yùn)行的可靠性和安全性要求越來越高，尤其是SCADA系統(tǒng)點(diǎn)多面廣，系統(tǒng)布局分散，更需要一種遠(yuǎn)程診斷功能，從而可以遠(yuǎn)距離實(shí)施系統(tǒng)故障診斷和修復(fù)。城市天然氣和自來水管網(wǎng)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)的各個(gè)站點(diǎn)遍布城市的廣泛區(qū)域，系統(tǒng)投運(yùn)后，其運(yùn)行可靠性和安全性直接影響到城市運(yùn)行的安全，對此，如何實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)的自診斷和遠(yuǎn)程診斷功能，是提升SCADA系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行指標(biāo)的重要保障。
[0003]其中，中國專利CN 201839319U公開了一種PLC遠(yuǎn)程診斷控制系統(tǒng)，具有PLC和由用戶操作的上位機(jī)PC，PLC與上位機(jī)PC通過GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)進(jìn)行連接，GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括GPRS遠(yuǎn)程調(diào)試模塊、與GPRS遠(yuǎn)程調(diào)試模塊相連的GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端和與GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端相連的GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，PLC、GPRS遠(yuǎn)程調(diào)試模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端、GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)和上位機(jī)PC依次相連，通過GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)。然而該遠(yuǎn)程診斷控制系統(tǒng)一是不具有擴(kuò)展性，二是通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸易發(fā)生數(shù)據(jù)被劫持，不安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備及其應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，用于診斷PLC可編程邏輯控制器，包括VPN接入交換機(jī)和裝有PLC控制器診斷程序的計(jì)算機(jī)，所述VPN接入交換機(jī)連接多個(gè)PLC可編程邏輯控制器，并通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)連接。
[0007]所述VPN接入交換機(jī)與每個(gè)PLC可編程邏輯控制器之間均設(shè)有OPC服務(wù)器。
[0008]所述診斷設(shè)備還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器，所述多個(gè)OPC服務(wù)器均與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還與Web服務(wù)器連接。
[0009]所述診斷設(shè)備還包括用于監(jiān)控PLC可編程邏輯控制器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控服務(wù)器，所述多個(gè)OPC服務(wù)器均與監(jiān)控服務(wù)器連接。
[0010]一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備的應(yīng)用方法，包括以下步驟:
[0011]A.當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷時(shí)，計(jì)算機(jī)通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)向VPN接入交換機(jī)發(fā)送啟動(dòng)口令，并建立計(jì)算機(jī)與PLC可編程邏輯控制器之間的通信連接；
[0012]B.計(jì)算機(jī)通過PLC控制器診斷程序?qū)LC可編程邏輯控制器進(jìn)行診斷維護(hù)。
[0013]所述步驟A中的通信連接建立過程包括:
[0014]Al.計(jì)算機(jī)與VPN接入交換機(jī)建立通信連接；
[0015]A2.VPN接入交換機(jī)通過OPC服務(wù)器建立與PLC可編程邏輯控制器的連接，進(jìn)而建立計(jì)算機(jī)與PLC可編程邏輯控制器的通信連接。
[0016]所述步驟B中，若計(jì)算機(jī)與運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)連接斷開，則斷開VPN接入交換機(jī)與PLC可編程邏輯控制器之間的通信連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]I)本發(fā)明提出一種可提高系統(tǒng)檢修效率、可預(yù)知系統(tǒng)隱患的基于VPN的控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷方法，對于SCADA控制系統(tǒng)的維護(hù)修復(fù)，可以在遠(yuǎn)端進(jìn)行，減少人員趕赴現(xiàn)場維修的情況，可以提高SCADA控制系統(tǒng)的維護(hù)效率。
[0019]2)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷后，方便系統(tǒng)故障的定位、查找，提高糾錯(cuò)效率，能夠顯著改善系統(tǒng)維護(hù)的效率，避免誤診誤判的現(xiàn)象，提高SCADA控制系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量。
[0020]3)采用有線方式的運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接，連接更加穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中:1、計(jì)算機(jī)，2、運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)，3、VPN接入交換機(jī)，4、PLC可編程邏輯控制器，
5、OPC服務(wù)器，6、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，7、Web服務(wù)器，8、監(jiān)控服務(wù)器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例一:
[0026]一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，用于診斷PLC可編程邏輯控制器4，包括VPN接入交換機(jī)3和裝有PLC控制器診斷程序的計(jì)算機(jī)I，VPN接入交換機(jī)3連接多個(gè)PLC可編程邏輯控制器4，并通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)2與計(jì)算機(jī)I連接。
[0027]計(jì)算機(jī)I為筆記本計(jì)算機(jī)，選用ThinkPad E540 (20C6A0EKCD)，配置如下:
[0028]Intel (R) Core E5402.66GHz, 12MB cache, 5.86GT/s QPI ；
[0029]集成千兆以太網(wǎng)；
[0030]4GB 內(nèi)存，1333MHz DIMM ;
[0031]300GB 2.5 英寸硬盤。
[0032]VPN接入交換機(jī)3選用華為S5012G交換機(jī)，S5012G是一款有較高性價(jià)比的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，為收集、控制特殊數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)I/O操作而設(shè)計(jì)。這種未處理的開關(guān)可將溫度操作范圍擴(kuò)展到_40°Cto 70°C，其MTBF可超過2百萬小時(shí)。108TX支持速度為1.0Gb/s的全部或是半雙向的操作。
[0033]S5012G系列智能彈性以太網(wǎng)交換機(jī)是華為-3COM公司為設(shè)計(jì)和構(gòu)建高彈性、高智能網(wǎng)絡(luò)需求而推出的以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品。系統(tǒng)采用華為-3COM公司創(chuàng)新的IRF(Intelligent Resilient Framework，智能彈性架構(gòu))技術(shù)，將多臺分散的設(shè)備組成統(tǒng)一的交換矩陣，非常適合作為關(guān)注擴(kuò)展性、可靠性、安全性和易管理性的辦公網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和駐地網(wǎng)的匯聚和接入層交換機(jī)。
[0034]上述遠(yuǎn)程診斷設(shè)備使用過程，包括以下步驟:
[0035]A.在通常狀態(tài)下，PLC可編程邏輯控制器4與VPN接入交換機(jī)3處于隔離狀態(tài)，PLC可編程邏輯控制器4遠(yuǎn)程通信不被激活，當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷時(shí)，通過特殊的密匙解開PLC可編程邏輯控制器4遠(yuǎn)程鎖定，即:計(jì)算機(jī)I向VPN接入交換機(jī)3發(fā)送啟動(dòng)口令，并建立計(jì)算機(jī)I與PLC可編程邏輯控制器4之間的通信連接；
[0036]B.計(jì)算機(jī)I通過PLC控制器診斷程序?qū)LC可編程邏輯控制器4進(jìn)行診斷維護(hù)；
[0037]步驟A中的通信連接建立過程包括:
[0038]Al.計(jì)算機(jī)I與VPN接入交換機(jī)3建立通信連接；
[0039]A2.VPN接入交換機(jī)3建立與PLC可編程邏輯控制器4的連接，進(jìn)而建立計(jì)算機(jī)I與PLC可編程邏輯控制器4的通信連接。
[0040]步驟B中，若計(jì)算機(jī)I與運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)2連接斷開，則斷開VPN接入交換機(jī)3與PLC可編程邏輯控制器4之間的通信連接。
[0041]工作人員通過計(jì)算機(jī)I上的PLC控制器診斷程序RSLogix對PLC可編程邏輯控制器4進(jìn)行PLC配置的檢測、對PLC程序的展開、編輯和操作。其啟動(dòng)過程如下:打開PLC編程環(huán)境RSLogix 5000，并設(shè)定在線模式，與PLC連接。
[0042]實(shí)施例二:
[0043]本實(shí)施例與實(shí)施例一的相同之處不再敘述，僅敘述不同之處。
[0044]本實(shí)施例與實(shí)施例一的顯著不同在于，本實(shí)施例中VPN接入交換機(jī)3與多個(gè)PLC可編程邏輯控制器4之間均設(shè)有OPC服務(wù)器5。
[0045]診斷設(shè)備還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器6和Web服務(wù)器7，多個(gè)OPC服務(wù)器5均與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器6連接，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器6還與Web服務(wù)器7連接。
[0046]診斷設(shè)備還包括用于監(jiān)控PLC可編程邏輯控制器4運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控服務(wù)器8，多個(gè)OPC服務(wù)器5均與監(jiān)控服務(wù)器8連接。
[0047]本實(shí)施例的應(yīng)用過程包括以下步驟:
[0048]A.當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷時(shí)，計(jì)算機(jī)I通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)2向VPN接入交換機(jī)3發(fā)送啟動(dòng)口令，并建立計(jì)算機(jī)I與PLC可編程邏輯控制器4之間的通信連接；
[0049]B.計(jì)算機(jī)I通過PLC控制器診斷程序?qū)LC可編程邏輯控制器4進(jìn)行診斷維護(hù)；
[0050]步驟A中的通信連接建立過程包括:
[0051 ] Al.計(jì)算機(jī)I與VPN接入交換機(jī)3建立通信連接；
[0052]A2.VPN接入交換機(jī)3通過OPC服務(wù)器5建立與PLC可編程邏輯控制器4的連接，進(jìn)而建立計(jì)算機(jī)I與PLC可編程邏輯控制器4的通信連接，PLC可編程邏輯控制器4解開遠(yuǎn)程鎖定后，經(jīng)安裝在OPC服務(wù)器5上的通信程序RSLinx，采用OPC方式，接入VPN廣域網(wǎng)，與網(wǎng)絡(luò)另一端的計(jì)算機(jī)I實(shí)現(xiàn)物理鏈路的連接。
[0053]步驟B中，若計(jì)算機(jī)I與運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)2連接斷開，則斷開VPN接入交換機(jī)3與PLC可編程邏輯控制器4之間的通信連接。
[0054]借助VPN的安全性，本遠(yuǎn)程診斷設(shè)備可以保證PLC可編程邏輯控制器4的運(yùn)行安全和筆記本計(jì)算機(jī)的信息安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，用于診斷PLC可編程邏輯控制器，其特征在于，包括VPN接入交換機(jī)和裝有PLC控制器診斷程序的計(jì)算機(jī)，所述VPN接入交換機(jī)連接多個(gè)PLC可編程邏輯控制器，并通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，其特征在于，所述VPN接入交換機(jī)與每個(gè)PLC可編程邏輯控制器之間均設(shè)有OPC服務(wù)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，其特征在于，所述診斷設(shè)備還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器，所述多個(gè)OPC服務(wù)器均與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還與Web服務(wù)器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，其特征在于，所述診斷設(shè)備還包括用于監(jiān)控PLC可編程邏輯控制器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控服務(wù)器，所述多個(gè)OPC服務(wù)器均與監(jiān)控服務(wù)器連接。5.一種如權(quán)利要求2所述的基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備的應(yīng)用方法，其特征在于，包括以下步驟: A.當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷時(shí)，計(jì)算機(jī)通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)向VPN接入交換機(jī)發(fā)送啟動(dòng)口令，并建立計(jì)算機(jī)與PLC可編程邏輯控制器之間的通信連接； B.計(jì)算機(jī)通過PLC控制器診斷程序?qū)LC可編程邏輯控制器進(jìn)行診斷維護(hù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟A中的通信連接建立過程包括: Al.計(jì)算機(jī)與VPN接入交換機(jī)建立通信連接； A2.VPN接入交換機(jī)通過OPC服務(wù)器建立與PLC可編程邏輯控制器的連接，進(jìn)而建立計(jì)算機(jī)與PLC可編程邏輯控制器的通信連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于VPN的PLC遠(yuǎn)程診斷設(shè)備的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟B中，若計(jì)算機(jī)與運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)連接斷開，則斷開VPN接入交換機(jī)與PLC可編程邏輯控制器之間的通信連接。
【文檔編號】G05B19/05GK105988408SQ201510043655
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月28日
【發(fā)明人】陳慧
【申請人】上海遠(yuǎn)動(dòng)科技有限公司