基于3G網絡和PLC遠程工控系統設計的實現方法

【摘要】本文主要是從現代自動化遠程控制系統的要求出發，提出利用3G網絡以及PLC遠程工控系統來實現遠程控制的設計方案。文中分別從整個系統的體系結構、3G網絡終端以及PLC控制系統之間的通信、PLC控制系統的設計三個方面闡述了控制系統的整體設計。利用3G網絡和PLC搭建遠程工控系統遠程易于實現，成本也不高，控制能力強。

【關鍵詞】3G網絡 PLC可編程控制器 遠程控制系統 通信

3G網絡和PLC遠程工控系統的原理是：通過3G網絡終端接受器接受控制中心發出的3G信號形式的命令，再轉化為PLC控制指令從而實現利用3G網絡對控制系統進行操作。

一、綜合自動化控制系統體系結構

綜合自動化控制系統體系結構主要可以分為兩個部分分別是綜合控制中心和PCL現場控制系統。

綜合自動化控制系統方案設計：（1）在對整個綜合自動化控制系統的設計中，采用藍斯3G終端作為系統的3G終端設備，藍斯3G終端具有使用簡便穩定性好的特點。（2）綜合自動化控制系統預期操作：當需要對現場的機械設備進行遠程操作的時候，綜合控制中心會做出決策，然后決策信息會打包成能夠與PLC通信的命令方式，通過3G網絡進行數據傳輸發送到現場的藍斯3G終端，打包的數據命令會被3G終端解析出PLC的控制動作指令，最后通過485總線對PLC相關寄存器進行改寫，通過PLC掃描執行對現場設備的相應的操作。

二、3G和PLC的通信設計

3G網絡與嵌入式PLC進行通信，則必需要考慮他們之間的通信格式的問題。要使嵌入式的PLC對信號進行識別，就必須滿足通信信號為PLC指令格式這個條件。藍斯3G終端在指令格式方面可以由用戶自定義設置，為實現3G網絡與嵌入式PLC通信提供了方便的解決辦法。

2.1 嵌入式PLC的通信格式

要實現3G終端與嵌入式的PLC進行通信，在設計上是通過485總線來實現的。

在3G終端的寫入數據階段，會對PLC的寄存器進行改寫操作，改變其數據從而改變其工作行為。在讀取數據的階段，讀出的數據會通過3G終端發送回控制中心，這時3G終端會作為主站，讀取PLC的相關數據，反饋給控制中心。

2.2 3G網絡數據幀格式

3G網絡要對PLC控制系統進行通信以控制，必須要定義傳輸數據幀的格式作為前提。定義數據幀需要根據通信協議來進行制定，要3G網絡與墻入室PLC進行交互，只要PLC接受格式就可以事項。

2.3 3G終端控制軟件實現

藍斯3G終端設備是一款方便易用支持3G通信的終端設備。其使用方法首先借助3G入網的SD卡進行撥號入網。在SD卡需要設置服務器的IP地址、端口號、串口號等等的參數，將參數設置完成后，就可以實現終端設備之間的通信。

三、PLC的控制系統設計

在設計當中的PLC設備我們采用的是科威嵌入式的PLC，其控制系統軟件的開發可以利用梯形圖以及之類的方式。

3.1 PLC通信設計

嵌入式PLC接受485通信接口的程序軟件。從圖中可見PLC通信操作的設計，首先通過觸點8002設置485接口，從而根據接收到的命令對寄存器的數據進行改寫，實現控制指令的改變。

3.2 控制系統設計

對于PLC控制系統的設計，需要在整體設計之前列出一個系統控制任務的大概流程，然后根據流程進行梯形圖以及LD指令的編寫，最后編寫的指令要經過編譯后下載到PLC中，以達到控制的要求。

四、結語

根據設計的方案搭建自動化遠程工控系統，運行良好，在現場設備的操作上有效實現了自動化遠程全局控制。利用3G網絡以及PLC技術操作簡單，穩定性情，這種遠程工控系統，經過進一步研究，可以適用于大型現場作業，有利于提高作業的效率。