用联通3G WCDMA无线网络实现对PLC远程控制通信方案

下文介绍2种方案，利用联通成熟的WCDMA 3G无线网络，实现对现场端PLC设备的远程控制，包括PLC数据的实时监测，程序的修改，下载等。

【方案一】

（一）使用WCDMA数传终端与PLC远程通信系统，基本构成如下:

【实现条件】

本方案分现场端和远程控制端，现场端PLC通过RS485或RS232接口实现和WCDMA数传终端的通信，由WCDMA数传终端拨号上网实现和远程终端的通信，从而实现对现场PLC设备的远程控制。

现场端需具备条件

1.现场必须有WCAM网络覆盖；

2.现场PLC必须有空余的RS485或RS232物理接口；

3.WCDMA数传终端一台；

4.SIM手机卡（WCDAM网络，需开通WCDMA上网服务)；

远程控制端需具备条件

1.必须有互联网接入（最好有固定公网IP地址）；

2.如无固定公网IP地址，需要申请域名解析服务，如：花生壳；

3.控制端软件如为国内主流组态软件，可以直接实现对PLC的远程控制；

4.控制端软件如为国外组态软件或定制软件，可以用虚拟串口软件或动态链接库实现无缝对接；

1、WCDMA数传终端是工业级广域网无线数据传输单元，专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过联通3G WCDMA无线通信网络进行传送的无线终端设备。

采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，提供1个RS232或RS485物理接口，实现数据透明传输和路由功能。

已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

2、产品特点：

组网迅速灵活，建设周期短、成本低；

网络覆盖范围广；

传输稳定可靠；

安全保密性能好；

链路支持永远在线；

按流量计费、用户使用成本低。

3、WCDMA数传终端工作过程描述：

WCDMA数传终端上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括WCDMA拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。

WCDMA数传终端登陆WCDMA网络，然后进行拨号。拨号成功后，WCDMA数传终端将获得一个由联通随机分配的内部IP地址。也就是说，WCDMA数传终端处于内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。我们可以理解为WCDMA数传终端这时是一个联通内部局域网内的设备，通过联通网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。

WCDMA数传终端主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。 由于WCDMA数传终端处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由WCDMA数传终端主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接WCDMA数传终端。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在WCDMA数传终端内，以便WCDMA数传终端一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。

具体地讲，WCDMA数传终端通过数据中心的IP地址（如果是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址）以及端口号等参数，向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，WCDMA数传终端即认为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，如果通信连接中断，WCDMA数传终端将立即重新与中心握手。

由于TCP/UDP通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。

对于WCDMA数传终端来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与WCDMA网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，WCDMA数传终端就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当WCDMA数传终端收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。

【方案二】

（一）使用WCDMA 路由器与PLC远程通信系统，基本构成如下:

【实现条件】

本方案分现场端和远程控制端，现场端PLC通过RJ45网口实现和WCDMA路由器的连接，由WCDMA路由器拨号上网后，通过二次拨号VPDN（PPTP,L2TP,IPSEC）实现和远程终端建立虚拟隧道，从而实现对现场PLC设备的远程控制。

现场端需具备条件

1.现场必须有WCAM网络覆盖；

2.现场PLC必须有空余的RJ45网口；

3.WCDMA路由器一台；

4.SIM手机卡（WCDAM网络，需开通WCDMA上网服务)；

远程控制端需具备条件

1.必须有互联网接入，且有固定公网IP地址；

2.控制端软件均可通过虚拟隧道IP地址（VPN IP地址），实现对PLC的远程控制；

1、WCDMA路由器是工业级物联网无线通信路由器，利用公用WCDMA/HSDPA/HSUPA网络为用户提供无线长距离数据传输功能。

采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供1个RS232（或RS485/RS422）、4个以太网LAN，1个以太网WAN以及1个WIFI接口，可同时连接串口设备、以太网设备和WIFI设备，实现数据透明传输和路由功能。

已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

2、产品特点：

组网迅速灵活，建设周期短、成本低；

网络覆盖范围广；

传输稳定可靠；

安全保密性能好；

链路支持永远在线；

按流量计费、用户使用成本低。

3、WCDMA路由器工作过程描述：

WCDMA数传终端上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括WCDMA拨号参数，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。

WCDMA路由器登陆WCDMA网络，然后进行二次VPN拨号。拨号成功后，WCDMA路由器将获得两个IP地址，一个由联通随机分配的内部IP地址，另一个为控制端服务器分配的VPN IP地址；VPN拨号成功后，WCDMA路由器和现场端将处于同一个内网中，远程控制端即可通过WCDMA路由器的路由功能，实现对现场PLC的控制。

【成功应用的PLC品牌】

• 西门子（S7-200，S7-300）
• 欧姆龙
• 台达
• 三菱
• 松下电工
• 科创思