泵站無線通訊方案

一、項目背景

某排水公司目前管理15個遠程泵站，這些泵站中有7個使用Rockwell公司的1769系列PLC，3個使用1756系列PLC，1個ABB公司的PM554，2個西門子S7 300系列PLC和2個S7 400系列PLC。一直以來，該公司使用電信公司專線連接所有遠程泵站，運行時經(jīng)常會出現(xiàn)某些泵站通訊中斷的現(xiàn)象。為保證所有泵站都能通訊暢通，該公司計劃使用中國移動的4G網(wǎng)絡(luò)進行遠程通訊。

二、解決方案

針對以上問題，我們提出了如下解決方案：

1、整體方案

如圖所示，我們采用Witlinc工業(yè)4G路由器WL-430T-AK配置WiVPN方式通過中國聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程泵站和排水公司中控室的網(wǎng)絡(luò)連接。

2、泵站控制系統(tǒng)與工業(yè)4G路由器的網(wǎng)絡(luò)連接

如圖所示，在每個泵站放置一臺WL-430T-AK工業(yè)4G路由器，將每個PLC的以太網(wǎng)通訊端口使用以太網(wǎng)線通過交換機連接到WL-430T-AK的LAN口。

在工業(yè)4G路由器中放入4G上網(wǎng)卡，為增強4G信號，將工業(yè)4G路由器攜帶的吸頂天線放置在室外避風(fēng)處。

3、中控室與工業(yè)4G路由器的網(wǎng)絡(luò)連接

如圖所示，在中控室機柜內(nèi)安裝一臺WL-430T-AK工業(yè)4G路由器，該路由器LAN口連接至控制柜內(nèi)以太網(wǎng)交換機。原有的組態(tài)畫面不用改變，也無需修改任何IO驅(qū)動。

4、WiVPN的配置

Witlinc 工業(yè)4G路由器采用自主研發(fā)的VPN協(xié)議——WiVPN來實現(xiàn)路由器之間的相互連接，它借鑒網(wǎng)銀U盾的安全理念，通過CA證書方式，最大程度地保護網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的安全，采用雙端加速機制，使得WiVPN端點之間達到最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸速度。無需固定IP、也不需要公網(wǎng)IP，WiVPN上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也絕不會經(jīng)過第三方平臺。

為了達到便于維護和配置WiVPN網(wǎng)絡(luò)VPN節(jié)點的目的，WiVPN兼容了OpenVPN計算機端，即工程師只需要在自己的計算機上安裝一套OpenVPN軟件，使用WiVPN的連接證書，便可以直接連接到WiVPN網(wǎng)絡(luò)中所有的IP地址節(jié)點，這種連接方式為工程師維護網(wǎng)絡(luò)提供了極大便利。

在實際操作中，每個Witlinc工業(yè)路由器只需要在WEB端配置分配的WiVPN證書，這些工業(yè)4G路由器便可以通過4G網(wǎng)絡(luò)連接到中控室配置了WiVPN的工業(yè)路由器中，這種網(wǎng)絡(luò)連接方式理論上并沒有連接數(shù)量的限制。

三、方案優(yōu)勢

1、使用4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)泵站和中控室的無線通訊之后，通訊網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定快速。

2、使用WiVPN技術(shù)，有效地保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑪U展了無線網(wǎng)絡(luò)中中心節(jié)點連接外部節(jié)點的數(shù)量，突破了普通VPN協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接數(shù)量的限制。

3、使用計算機端兼容的OpenVPN軟件通過WiVPN協(xié)議直連所有遠程設(shè)備，使得網(wǎng)絡(luò)管理工程師無論身處何地，都能夠快速連接到所有設(shè)備，提高故障處理效率。

4、使用Witlinc工業(yè)4G路由器，即使未來排水公司計劃對泵站設(shè)備做改造升級，Witlinc路由器上豐富的通訊接口依然能滿足需求。

5、Witlinc工業(yè)4G路由器采用透傳機制，不改變各泵站PLC原本的通訊協(xié)議，將所有工業(yè)4G路由器之間的網(wǎng)絡(luò)連接完成后，用戶使用時就像在用網(wǎng)線直連PLC一樣方便快捷。

6、Witlinc工業(yè)4G路由器內(nèi)置防火墻，可以阻止所有未授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，最大程度保證無線網(wǎng)絡(luò)的通訊安全。

7、Witlinc工業(yè)4G路由器無需固定IP即可實現(xiàn)所有設(shè)備的相互連接，并且，在Witlinc工業(yè)4G路由器上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都不會經(jīng)過第三方平臺。

8、Witlinc工業(yè)4G路由器之間采用WiVPN技術(shù)連接，該技術(shù)借鑒網(wǎng)銀U盾的安全理念，采用CA證書的方式，只有擁有CA證書的設(shè)備才允許連接到網(wǎng)絡(luò)里面。

四、技術(shù)優(yōu)勢

Witlinc工程師綜合以前的工業(yè)數(shù)據(jù)通訊及采集顯示方案，列出本方案特有的技術(shù)優(yōu)勢如下：

1、基于4G公網(wǎng)和VPN技術(shù)的遠程數(shù)據(jù)采集及設(shè)備維護方案優(yōu)勢

●遠程訪問整個網(wǎng)絡(luò)站點

●支持數(shù)據(jù)監(jiān)控，遠程維護和遠程故障診斷

●專網(wǎng)專用，保證數(shù)據(jù)安全

●不再需要進行現(xiàn)場維護，節(jié)約時間和差旅成本

●需要進行監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)站點數(shù)量大小完全按照客戶的實際需求，并且沒有最大數(shù)量的限制要求，網(wǎng)絡(luò)可無限擴展，足以滿足各種工況要求

●使用開放的標準互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

●通過因特網(wǎng)實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)遠程訪問與控制

●遠程訪問SCADA、HMI和PLC系統(tǒng)

●支持網(wǎng)絡(luò)類型：GPRS/EDGE/HSPA/4G

●集成2個以太網(wǎng)端口與一個RS232端口

●可以通過防火墻阻止未授權(quán)的接入

●使用現(xiàn)有IP地址或者新的IP地址來滿足系統(tǒng)需求

●支持NAT (網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)，允許用戶配置特定IP地址進行遠程訪問，例如： RTU 可以使用一個LAN IP地址192.168.1.254 ，VPN的IP地址可以設(shè)定為10.23.1.254

●網(wǎng)絡(luò)具備了充分的可擴張性

●每一個設(shè)備都有一個獨一無二的IP地址，可以在網(wǎng)絡(luò)的任意節(jié)點進行訪問

●易于集成于現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)設(shè)施

●專為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計

●4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率足以支持查看實時視頻監(jiān)控

五、設(shè)備清單

六、總結(jié)

綜上所述，此方案為Witlinc提供解決方案，如有任何疑問可以與Witlinc公司聯(lián)系，我們承諾提供7X24小時服務(wù)。