Fbox在远程监控中的应用

文:山东协和学院 马磊2018年第六期

    摘要:本文从工业控制的角度出发,结合最新的无线通讯技术和Internet技术,介绍了一种以ARM处理器为核心制造的智能通讯盒子在远程远程联网控制、数据采集中的应用。

一、概述

    随着我国工业化进程的加快,大量自动化设备的使用在提高生产率和降低工人的劳动强度方面发挥了重要作用,使得这些自动化设备成为生产中的关键设备。这些设备一旦出现问题,就会严重影响后面的工序,这使得设备的保养和维护就变得越来越重要。但是对于大部分使用者来说,维护自动化设备需要掌握的知识过于复杂,完全掌握不同的设备的所有的性能和原来是不现实的。现实的情况又要求设备在出问题的情况下要尽快修好,尽快恢复正常生产。在设备使用者无法快速排除故障的时候就会要求设备厂家进行维修,这样的后果使得设备厂家的售后服务变得很紧张,迫切需要能够对设备进行远程监控,实现远程诊断,快速的解决使用者的问题,提高服务效率。

二、远程监控的实现方式

    1、在设备上加装工业摄像头,监控设备的现场工作状态,然后将这些摄像头联网,通过Internet连接到设备厂家的控制端,这样厂家就可以监控设备的状态进行远程的诊断。这种方式是最原始的方式,它需要专用的设备,架设专用的通讯线路,并且需要租用电信运营商的宽带连接到设备厂家,费事费力,且由于摄像头的视角问题,无法观察到设备的全貌,在分析问题的时候就无法做出准确的判断。这种方式仅仅存在种种弊端,无法解决用户的难题,很快就退出了历史舞台。这个是远程监控的开端。

    2、采用带有以太网模块的控制器,通过分配给设备独立的公网IP地址通过Internet进行上网,实现远程监控。这同样需要架设通讯线路,同时还要向网络服务运营商申请的静态公网IP地址(独立的静态IP地址是昂贵的资源,申请和维护很麻烦,并且费用不低),这就使得这种方式只能适用于关键设备,无法大规模的普及。在这种情况下,针对某一区域内各种设备比较集中的情况,这种模式可以变通为:租用电信运营商的网络,通过VPN技术组成一个大型的局域网,为每台设备分配一个局域网IP地址,实现集中的监控。有些城市中的恒压供水设备和集中供暖的换热站初期就是采用这种方式,实现设备的无人值守和自动报警。

    3、随着4G网络的大力发展,无线网络的连接速度和稳定性相对于3G/2G都有了质的飞跃,使得各种设备通过4G网络联网成为可能;ARM芯片随着智能手机的更新换代迅速发展,其性能足以支撑联网设备的正常运行。所以很快就就有厂商根据市场的需求,生产了一种基于4G网络的联网利器——智能盒子+云平台,采用客户机/服务器的方式,仅需要1张4G的手机卡就可以轻松的把要联网的设备连接到Internet上,省却了架设线路、租用网络申请公网固定IP地址的麻烦,使用非常方便。下文以繁易公司的产品Fbox为例说明。

三、Fbox的特点和使用

    Fbox是是工业设备互联网平台(InternetofMachinesSystem,缩写为IMS)中的一种工业互联网智能传输终端设备,为工业设备提供了一种互联网解决方案,结合强大的云平台,它可以实现以下功能:

1.将大量的工业设备连接到一个远程网络中,无需考虑网络布设

2.设备历史数据查询

3.获取和设置设备的远程数据

4.设备的售后信息维护管理

5.试试报警信息的推送和查询

6.PLC程序的远程下载和监控(VPN透传)

7.远程停机

8.接口开放,支持OPC接口,用户可自行组态;同时开放HTTP接口和SDK接口,用户可自行编程

9.支持windows平台和安卓手机平台

四、Windows环境下Fbox客户端的使用方法

    启动客户端,注册账号,然后通过Fbox上的SN和password添加设备。

(1)管理盒子

    添加/删除盒子用注册的账号登录客户端后,就可以添加需要的盒子,输入盒子的ID和对应的密码即可添加到客户端。也可以删除自己添加的盒子或他人分享给自己的盒子。分享、收藏盒子自己添加的盒子可以分享给其他账号的所有人。这样被分享的人使用自己的账号登录后,就可以查看到分享过来的盒子的信息。也可以收藏盒子,被收藏的盒子,可以在收藏页查看到等等。

(2)数据监控

    对于添加的盒子,使用客户端可以监视/修改盒子所连接控制器的所有数据。如果盒子属于该账号,还可以对所要监视/修改所连接的控制器的条目进行增加或者删除。被分享的盒子所监视的条目无法增加或者删除。

(4)报警功能

    可以预先登记报警条件和内容,当报警发生时,客户端上可以看到报警发生的内容和时间,也可以通过微信公众号绑定帐号实现报警推送,还可以指定手机号,当报警发生时,该指定号码的手机会收到报警信息。

(5)远程下载所连接控制器程序

    通过此客户端,可以下载盒子所连接PLC的程序。下载方式主要有两种,一种是“录播下载(虚拟串行通讯口)”,一种是“透传下载(VPN)”。

(6)历史数据

    实现设置和查看历史数据、显示趋势图、对历史数据进行统计分析等功能。

五、示例

    以施耐德TM241为例演示远程控制和远程停机功能。TM141带有以太网口,设置其地址为85.16.1.12,子网掩码为255.0.0.0;Fbox的LANIP设置为85.16.1.253,选择“使用4G远程连接”。具体的远程停机设置如下:

数控技术

图1

远程控制设置如下:

数控技术

图2

TM241的控制代码为:

PLC_START_DELAY(IN:=SM400,PT:=T#55S,Q=>,ET=>);

CONNECT_DELAY(IN:=YX<>PRODUCT_MOUNT,PT:=T#120S,Q=>,ET=>);

WORKING_R(CLK:=WORKING,Q=>);

IFWORKING_R.QTHEN

IFPRODUCT_MOUNT<65535THEN

PRODUCT_MOUNT:=PRODUCT_MOUNT+1;

END_IF

END_IF

RELEASE_LIMIT:=REMOTE_COMMAND=1;

IFPLC_START_DELAY.QTHEN

ALLOW_TEST_RUN:=REMOTE_COMMAND=0ANDPRODUCT_MOUNT<65530ANDNOTCONNECT_DELAY.Q;

END_IF

ALLOW_AUTO_START:=RELEASE_LIMITORALLOW_TEST_RUN;

    通过以上代码可以看出,设置REMOTE_COMMAND=1即可让设备停机,盒子被拆除或者掉线超过1分钟,设备也可以停机。

六、结束语

    通过以上的示例可以看出,Fbox作为一种比较成熟的工业设备联网方案,使用简单,功能强大,可以方便地实现现场设备的远程互联、远程下载和远程维护,是一种很有前景的。

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