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透传用的好,工程师回家早!

2019-10-11新闻

什么是透传?

透传需求从何而来?
透传有多少种类型。
透传是怎么实现的。

今天博士就要来给大家讲讲透传那些事儿。在正文开始前,我们先要来讲一段博士的陈年往事。

在很久很久以前,博士有一个PLC,他有事没事就用电脑给PLC下载和上传程序,整天玩得不亦乐乎。领导看他每天玩PLC,担心他玩物丧志,于是把他心爱的PLC发配到了很远很远的城市,并且只有逢年过节才能去见PLC一面。


毕竟是个博士,于是随便想想就有办法可以做到人不现场,也能远程给心爱的PLC下载和上传程序了。


为了实现这个目标,博士又买了一台电脑放到PLC旁边,并且又买了个服务器。这样博士本地的电脑就可以连接服务器,服务器连接远端的电脑,远端的电脑连接PLC。这样就可以远程把程序上传下载到PLC里了。
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这大概就是最原始的透传的需求吧。


后来,博士觉得放一台电脑在PLC旁边成本太贵了,有没有更便宜的设备,既可以和PLC通信,也可以和服务器通信的。
这么一想,果真有这样的设备,大家管这个叫工业网关。渐渐的,博士为了心爱的PLC慢慢也长成了网关的样子了。。。


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言归正传,什么是透传?
透传,也叫远程透传。
通俗的讲,就是实现一种数据的远程传输,并将本地的数据(图片、 视频、程序、工程等)通过服务器,传输到远端的设备,或者将远端设备的数据通过服务器,传输至本地的设备,从而实现设备的远程控制,操作和修改。

那,透传有什么意义?
例如在工业应用场景中,当客户的PLC发到了一个无人值守的现场,而设备遇到了问题的情况下,客户就需要派人去现场进行维护、更新、检修等。


而如果有了远程透传,客户就不需要派人去现场,只需要工程师远程对设备进行运维即可,省去了差旅的麻烦。
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常见的透传有哪些
透传的分类一种是按设备类型或者透传技术进行分类。但这里就没有那么严格。在分类之前,先大概说一下透传的实现。


透传三要素:电脑,服务器,网关设备。


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服务器为电脑和网关设备建立一条数据通道。
电脑发给服务器的数据,服务器就转发给网关设备。
网关设备发给服务器的数据,服务器就转发给电脑。


不管是哪种类型的设备,电脑和服务器和网关设备的通道可以说是一样的。


01
串口透传


串口透传,主要针对的串口设备。
很多控制器和PLC等是使用串口进行通信,上传下载程序的。也就意味着电脑需要把串口的数据转发给服务器,服务器转发给网关,网关再把数据给PLC。


串口透传常见的模式有两种:
1.电脑这边采用虚拟串口的形式。PLC软件对虚拟串口操作,由电脑将数据转发给服务器。
现在透传基本是这样一种模式。只要看到安装虚拟串口的,基本就是这种模式了。
2.电脑旁边放一个设备,该设备用串口接电脑。Plc软件通过真实串口发数据给设备,由本地设备转发给服务器,而不是由电脑转发给服务器。
目前这种模式可以说很少了。因为还要在本地增加一个设备,也就是会增加成本的。


02
以太网普通透


在常见的以太网通信里,一般就是TCP和UDP通信。也就是只要给定一个IP和端口,就可以建立通信。


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现在越来越多的设备是以太网设备的。设备是通过以太网进行通信、上传下载程序的。不同的设备,虽然IP和端口不一样。但是基本都离不开IP和端口。像modbus的设备,端口就是502。


那这种设备的透传是什么样的呢。
这种设备可以使用端口代理转发的形式,进行远程透传,也就是我们常说的以太网普通透传。比如modbus的设备是502端口,意味着PLC软件是要对某个IP的502端口传输数据。在电脑这边接收502端口的数据,然后发送数据给服务器,服务器发给网关,网关再通过502端口发给设备。

这种就是端口转发了。


03
全网络透

为什么叫全(V)网(P)络(N)透传,因为该透传方案很多时候是使用了全网络透传技术。


在很多以太网设备中,除了基本的IP+端口通信的形式外,很多设备是支持广播包进行扫描识别连接的。在这种情况下,普通的端口转发透传就满足不了这类设备的。
比如西门子,AB 等大型PLC及软件,一般是需要PLC软件进行扫描才能连接PLC的。
为了能实现对这种设备的远程透传,就需要使用全网络透传或者类似的技术了。


怎么说呢,就是在电脑和工业网关之间,实现一种叫全网络透传的设备,让远程的网络设备可以像局域网一样访问。也就是电脑这边往往多一个网卡出来,这样当电脑模拟出和PLC在一个局域网里时,就可以对PLC为所欲为了。这种模式,一般都需要在电脑安装一个虚拟网卡。只要看到电脑需要安装虚拟网卡,基本就是全网络透传的。


当然,还有一种模式,就是电脑旁边再放一个工业网关。

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这样由本地的工业网关和远端的工程网关建立全网络透传,电脑就把本地的工业网关当成PLC使用即可。但是这种方案就需要在本地增加一个工业网关设备了。


04
USB透

所谓USB透传,就是控制器或PLC是用USB线进行通信,上传下载程序的。
工业网关用USB和设备进行连接。电脑这边把USB的数据转发给远端的工业网关,工业网关把数据通过USB给控制器或PLC。


可能工控里,很多人理解USB透传就只是对PLC的,其实,只要是常规的USB设备,也可以进行远程访问的。


1. U盘
工业网关上接着U盘,利用USB透传,也可以远程访问U盘。就相当于的这个U盘插入到你电脑一样。
2.  PLC或者HMI
工业现场常见的就是PLC和HMI。而USB透传的需求往往也是针对PLC或者HMI的。因为PLC或者HMI的串口/网口已经作为通信口被占用了,但USB口往往都有空,仅在本地使用时才会被占用。
3. 其它USB设备
包括USB打印机,USB摄像头等常见的USB设备,也可以通过USB透传技术,远程访问。效果就好比如电脑接了这些设备一样。