1 引言
随着以太网交换技术的出现和工业级交换机的应用,以太网在工业场合得到了迅速普及,越来越多的现场设备开始接入厂级管理系统。在实时性和确定性不断得到提高的同时,以太网的普及已经成为工业网络不可阻挡的趋势。这就使得在我们不仅要在新设备、新系统、新项目的设计和实施中考虑以太网的问题,同时也开始关注一些老设备或者老系统与厂级管理系统的融合。
但我们往往遇到的问题是,大部分的老设备不能支持与以太网络的连接。不是设备已经处于淘汰阶段,生产厂家不愿意投入相关产品的开发;就是新产品的开发和测试还没有完成。本文将以串口服务器为例,介绍解决老设备如何与现存的以太网互联的接入方法。
Compact 984是Schneider公司的前期PLC产品,由于其卓越的性能和可靠性在电力行业得到了广泛应用,也是世界上第一款可以实现双机热备的产品。但随着该公司对产品性能的不断提升,该系列PLC已经完全由Quantum系列所替代,目前已经处于停产状态。
在华东某电厂的灰控系统中,至今还有数套Compact在运行,与上位计算机的连接采用的是MB+网络,上位机安装MB+通讯适配器SA85卡。S
所谓的串口服务器实际上是一种基于串口的IO SERVER,将传统的RS-232、RS-485、RS-422等设备通过串口服务器连接到以太网络中去,该设备不进行协议分析,数据透明传输。
项目采用了北京海豚科技的3套串口服务器NC- 601B,将三套PLC设备连接到就近的以太网交换机,从而节省现场到控制监视中心的远距离安装。
网络连接如图1所示。
图1 网络连接
2 串口通讯服务器介绍
2.1 概述
NC601B是单串口通讯服务器CONTROL ENGINEERING China版权所有,串口为RS-232,RS-422和RS-485三合一串口,具体类型的切换通过软件设置,以太网接口为10/100M自适应网口,RJ45接头。该设备采用了32位、100MHz的CPU控制工程网版权所有,2M内存,串口通讯速率最高可到460.8kbps。
NC601B的默认IP地址为192.168.0.233www.cechina.cn,可以通过Telnet 192.168.0.233的方式或者直接通过IE浏览器对通讯服务器进行配置。主要包括串口类型、工作模式、IP地址以及路由等的配置。
2.2 安全
既然是网络设备,又可以通过Tetnet和IE方式浏览和更改配置,那么安全问题就不得不加以讨论。可喜的是IO-Server也提供了包括自身管理和数据访问权限在内的一系列安全机制,如图2所示:
图2 IO-Server 的安全机制
(1) 限制网上计算机进入IO-Server设置和下载FIRMWARE。
●允许查找。是否能够在计算机上使用upgrade.exe透过网络搜索到IO-Server。
●允许下载FIRMWARE。是否能够透过网络更新IO-Server的固件版本。
●允许TELNET。是否允许计算机通过网络telnet 进入IO-Server的设置。
●允许HTTP。是否允许计算机通过Web方式进入IO-Server的设置。
(2) IP限制
通过IP地址限制网上计算机与IO-Server进行数据交换。每个IO-Server可以设置16组IP限制CONTROL ENGINEERING China版权所有,并且可以指定每组IP地址对那个或那些串口有读、写和发送串口指令的权限。
(3) MAC限制
通过物理地址限制网上计算机与IO-Server进行数据交换,每个IO-Server可以设置32个MAC限制控制工程网版权所有,一旦填入MAC地址,则IO-Server只接受指定的MAC地址发起的连接。
2.3 主要特点
(1) 提供TCP/UDP socket工作模式,包括服务端和客户端;
(2) 每串口支持6个session;
(3) 提供网络打包机制的设置;
(4) 支持SNMP agent;
(5) 网口网络协议TCP/IP,UDP,ICMP;
(6) 应用协议:Telnet, Rlogin,LPD,DNS;
(7) 安全协议:RADIUS PPP回拨,PAP,CHAP;
(8) 根据用户,IP地址和MAC地址设定