西门子SINAUT远程通讯系统在海上作业平台的应用

０引言

由于海上作业平台的特殊地理位置，及分布在上海且比较分散。传统的通讯方式是基于卫星通讯的方式实现的。但是，作为一些海上作业平台的设备供应商，对他们来说专门租用卫星系统来做后期的远程维护工作，成本是非常高昂的。因此，他们希望能有一种成本较低的，又是比较安全可靠的一种通讯方式。这些设备供应商最后找到了西门子，西门子能提供这种经济的安全可靠的解决方案－－-SINAUT远程通讯系统。

本文介绍了西门子SINAUT实现远程通讯的步骤及工程实现方法。

1 .远程数据采集和远程编程维护的需求和概念

在一些特殊的行业，比如：水行业中的泵站远程监控，石油天然气行业中的输油输气管线阀室控制，等等。在这些场合中，专门铺设光缆或是建立卫星通讯系统都不是最好的选择。这就提出了一个新的要求，这个远程通讯系统还必须满足以下的用户需求：

※快速、灵活的数据通讯

※智能、高效的工程

※基于自动化控制系统的操作员控制和监视

※通过OPC 接口连接其它控制中心系统

※远程编程

※数据安全 — 最高优先级

※全自动时间戳

※可以升级、经济高效

    那西门子的SINAUT远程通讯系统，就是最好的选择。它满足了以上的所有要求，能给客户带来直接的利益。

2．基于西门子SINAUT远程通讯系统的实现

    SINAUT远程通讯系统是基于SIMATIC自动化平台的通讯系统，所以它和西门子的PLC或是DCS系统有着很好的系统互通性。在选择传输网络方面，它不仅可以选择经典的WAN（专用线，模拟电话网络，数字ISDN，等），也可以选择基于IP的WAN（以太网或IWLAN，DSL 的因特网，GPRS网络，等）。不仅在调试阶段中，而且在运行过程中也可以通过SINAUT远程控制网络轻松地执行 RTU 的程序更改或远程诊断，无需中断正在进行的过程数据通讯。这可以节约访问和部署维护人员，还可形成全新的服务理念基础。

毫无疑问，SINAUT包括了防止篡改和丢失数据的安全组件。每个SINAUT传输模块均具有可存储几千个数据消息帧的大容量内存。这样可以克服传输链路暂时故障的问题。拨号网络的优势：减少不必要的数据链路数量。

为了后续正确归档控制系统中的过程数据，所有数据消息帧均带有始发点时间戳。整个网络自动同步(DCF77 或GPS 控制)，包括夏令时或冬令时的改变。

基于SIMATIC的一致设计可以确保工厂投资的长期性和经济性，保证兼容早期和未来的系统。

下面，结合实例，我们来说明SINAUT远程通讯系统的操作步骤。

我们要实现上图的通讯模式，我们可以把整个通讯的物理链路划分成如下区域，每个区域的网段是不一样的，如下图：

不同网段的通讯，是要靠网管IP实现的。所以，在这个系统里，要涉及的各个网段还是比较多的。因此，我们最好做一张IP地址表，如下图：

有了这张IP地址表，可以清晰得帮助我们在后面的步骤里，正确得设置相应的IP地址。

２.1 设置S612/613安全模块和MD741-1 GPRS调制解调器。

    这步的主要目的是，通过设置S612/613安全模块和MD741-1 GPRS调制解调器，使它们之间建立基于IPsec加密协议的VPN通道。这样就保证了，服务器或是维护站PC和远程站RTU之间的通讯数据在因特网上传输时的安全性。

    上图就是配置S612/613安全模块的界面，我们可以把VPN的组件，都放在这个界面做参数设置。然后建立不同的VPN Group，再把属于不同VPN的组件拖入相对应的VPN Group。通过此界面，我们还可以把配置好的VPN设置信息，下载到S612/613安全模块。

    那我们如何下载MD741-1模块的信息呢？我们需要通过MD741-1模块内建的web管理界面，把VPN的信息载入该模块。如，下图：

在正确配置MD741-1的参数，如：中心站的固定公网IP地址，VPN远程认证文件，本地网段和远程网段，等信息后。通过保存按键，MD741-1模块记载了本身的VPN信息和中心站的VPN信息。

    待MD741-1模块内的SIM卡（例如，开通GPRS的中国移动SIM卡）工作正常，接入GPRS网络后，等待大概15 ~ 30s后，你会发现S612/613安全模块和MD741-1模块已经建立了VPN连接。这时，登陆MD741-1模块的web管理界面，你能看到VPN的状态，如上图。

２.2 组态STEP7硬件配置和组态SINAUT ST7远程连接。

    接下来，我们还需要在STEP7的NetPro管理界面，去添加远程S7-300站的TIM模块。并且在这个界面，可以组态各个TIM远程通讯模块的通讯连接。编译之后，可以下载到硬件里面去。这里主要是让PLC知道，TIM模块间是怎么连接的。

   接下来，我们就可以在SINAUT ST7的配置软件里，打开此项目的程序。在这里，我们可以配置中心站和所有子站的连接，也可以配置管理所有子站。

    配置完信息后，SINAUT ST7可以自动的把这些信息编译保存到STEP7的项目目录里面。然后，我们可以通过STEP7去下载信息至PLC里面。

    待系统装载了最新的信息，正常运行后，这时你就可以在中心站访问远程站的PLC了。可以达到远程编程和维护的目的了。

２.3 组态SINAUT ST7cc远程连接。

    SINAUT ST7cc这个软件是用来为WinCC变量服务的。接下来，我们就需要在SINAUT ST7cc的管理界面里，配置WinCC需要用到的tag变量了。如图：

PLC的变量和ST7cc的变量是要对应的。

各种数据都对应PLC的变量。通过这个软件，可以自动导出excel文件，以供WinCC使用。

２.4 组态WinCC项目，实现远程数据采集和监控。

    在这一步，我们就可以导入从SINAUT ST7cc导出的excel文件。然后，我们就可以使用这些变量标签，去组态我们的HMI画面。

    我们把WinCC监控画面都做好了之后，我们就可以运行WinCC 操作画面。这时，我们就可以远程看到所有远程站的状态，报警，趋势，还可以远程操作泵阀等控制目标。至此，我们就完成了SINAUT系统的远程数据采集和远程维护的配置步骤。

3． 结束语

本文阐述了如何通过西门子的SINAUT远程通讯系统，来实现在海上作业平台的远程数据采集和远程维护的应用。西门子提供了方便的，安全的，高效的，可升级的远程通讯完美解决方案。我们应用SINAUT已实现了水处理，油气输送等多行业的远程通讯任务，希望本文对大家有所裨益，共同推动SINAUT的工业应用。

参考文献：

[1] SINAUT产品手册。西门子公司，2010.

[2] SINAUT ST7远程通讯组态帮助手册。西门子公司，2010.

附录：SINAUT系统配置（示例）：