数字化与物联网(IoT)在工业领域的发展势头日益强劲,其中预防性维护、预测性分析、机器学习以及远程监控/故障排查是核心驱动因素。在诸多场景中,如何安全连接现场操作人员与控制室,正变得愈发具有挑战性。
要解决这一问题,首先需在业务流程中融入远程能力,例如推行远程维护方案。这就要求解决方案满足一系列核心需求:支持工厂控制系统的独立通信;保障数据安全等级;提供经济高效的大容量数据采集与传输方案;易于安装和操作。
OpenVPN通过构建安全虚拟网络,并结合灵活的边缘控制器,成为了一款功能强大的自动化工具。

虚拟专用网络(VPN)为不同设备间的持续安全通信奠定了良好基础,尤其适用于大范围区域(无论是否需要远程访问)的设备互联。
顾名思义,虚拟网络无需专用物理网络,而是利用现有基础设施进行通信。VPN隧道能在现场多台设备间搭建安全加密的通信通道,无论物理网络配置如何,均可安全连接远程设备或车间内分散的设备;同时,它能构建虚拟网络,支持工厂内部及外部设备与控制中心的安全通信。
这种安全连接的核心优势在于:可从中央位置远程执行固件更新、数据采集、应用监控与控制操作;此外,VPN隧道在远程故障排查中也极具价值:远程访问终端设备的能力可大幅节省时间与成本。
OpenVPN是一款广受欢迎的VPN解决方案,适用于所有主流操作系统,具备安全数据加密功能,可通过网页或命令行界面进行配置。然而,在工业应用场景中仍面临一些挑战:工业环境中,基于"VPN隧道"的实际网络可能通过Wi-Fi、蜂窝网络或卫星通信实现连接,且常处于严苛环境中,这可能导致连接间歇性中断,从而降低网络可靠性。因此,用于数据交换的协议必须能够应对此类干扰,同时保障数据完整性。
FlexEdge® 高级IIoT边缘控制器,由Crimson®软件驱动,为满足车间及远程网络连接需求提供了可靠的解决方案。此OpenVPN解决方案可用于广泛的应用场景,无需额外工具。
边缘控制器是连接云技术与车间运营及设备的关键设备,部署于工厂"边缘侧",能将各类现场总线的内部通信转换为IP通信。数据交换最常用的协议为OPC UA或MQTT。所有现有设备均可通过FlexEdge连接至SCADA系统或云端。借助Crimson软件的点击式操作功能,IIoT、互联工厂、工业4.0等相关举措可轻松实现。
Crimson软件的主要功能包括:转换超过300种协议、为SCADA或ERP系统进行数据采集与预处理、数据记录,以及预配置的MQTT连接以适配最常见的云服务提供商。用户可以选择一个可信赖的云平台,为其工业4.0应用进行远程监控、控制或制定维护方案。
Crimson软件具备直观的图形化点击配置环境,用户无需复杂操作即可轻松创建远程监控、OT/IT互联或云端数据上传等应用。此外,软件预装Bootstrap与JavaScript库,支持能够自动适配移动设备尺寸的响应式设计,并兼容HTML5、CSS及HTTPS协议,用户可快速定制仪表盘,实时掌握流程状态与KPI监控。
FlexEdge控制器具备可扩展性,支持现场升级,能随着应用框架的扩展或变更适应未来需求,提供面向未来的解决方案。控制器最多可扩展10个热插拔I/O模块,提供高密度模拟量、离散量、PID、继电器和固态继电器(SSR)选项;模块配备的LED指示灯便于现场故障诊断。此外,控制器支持最多3个现场可安装通信模块,可集成LTE蜂窝网络、Wi-Fi、串行接口以及以太网或USB功能。
该控制器支持包括OPC-UA和DNP3在内的多种工业协议,即使在连接中断或受限的情况下,仍能持续处理数据,确保运行不中断、数据不丢失。例如,基于OPC UA协议,正常运行时可实现数据实时交换;若发生通信故障,受影响的数据将被存储,待连接恢复后立即重新发送。
在OpenVPN通信的实际部署中,该自动化平台展现出极高的灵活性:FlexEdge方案既可以配置为传统的服务器/客户端模式,也可部署为云端OpenVPN。两种模式均采用独立子网设计,每个子网可设置逻辑边界,实现清晰隔离。
尽管功能丰富,但VPN网络的部署过程却比传统方案简便得多:传统OpenVPN连接需通过网页或命令行界面在线为每台设备单独配置,通常要求操作人员具备扎实的网络知识;而Crimson软件驱动的FlexEdge简化了这一流程,支持离线配置,操作人员可异地预先完成配置,大幅节省时间;同一基础配置可应用于多台设备,如需调整,还可通过设备管理系统随时更新;在定期预防性维护期间,还能轻松完成数据备份。
VPN的另一项关键要求是必备证书。所有OpenVPN解决方案的安全运行,都离不开密钥证书,这类密钥通常由IT部门生成。而搭载Crimson软件的FlexEdge,内置了直观的证书生成工具,即便运维人员IT知识有限,也能快速搭建起安全且冗余的OpenVPN环境,大幅节省时间与成本。
此外,软件可根据需求激活额外功能(例如扩展逻辑控制)。当需要对车间应用进行变更或扩展时,无需新增任何硬件组件,仅需升级现有设备即可完成。
选择FlexEdge OpenVPN解决方案,可为多种工业协议提供易于使用、安全的远程访问,确保整个应用过程中的数据完整性。