基于PLC的遠程監控系統探究

晁 陽

(武警后勤學院軍械與建筑工程系 300309)

基于PLC的遠程監控系統探究

晁 陽

(武警后勤學院軍械與建筑工程系 300309)

本文基于PLC的遠程監控系統為研究點，介紹了常見plc結構系統框架，闡述了基于PLC的遠程監控系統的具體設計，并結合實例分析了遠程監控系統對于數據通信的實現情況，對于今后更加深入開展基于plc的遠程監控系統研究工作具有一定的指導意義。

PLC；遠程監控；系統設計；數據通信

引言

近年來，隨著國民經濟的發展，我國已從傳統的工業生產制造模式逐步轉向了高速、連續、集成以及智能化的現代工業生產制造模式。另一方面，伴隨著制造業的快速發展，產品需求量越來越大，而勞動力成本日益攀升，傳統的工業監控方式已經不能滿足現代工業生產監控的需要。為更好提高工廠管理水平，在科學技術迅速發展的背景下，遠程監控系統憑借其優良特性得到了廣泛應用。遠程監控涉及到了包含計算機、電子技術、自動化、通信等諸多領域，具有極大的科學性和可靠性。而PLC 技術的具有的功能齊全、操作性靈活，有很高的可靠性以及非常強烈的抗干擾能力等優點更是備受矚目。

1.系統架構

圖1 所示為一種具有高度可靠性的遠程監控系統的總體框架結構。

圖1 系統總體框架結構

可以看出該系統結構具有以下特點：（1）對廠區生產環境監測以及產品加工質量的檢驗，有效提升了監控系統的功能和作用，促使遠程監控系統的作用從常規的制造過程和設備監控轉向質量和社會效益的監控。（2）通過網絡技術，對生產、制造以及加工過程實行全程監視以及診斷，最大程度上做到產品的集中管理和優化控制。（3）系統采用的分布式監控和診斷模式使得該監控系統擁有較好的自身診斷、維護以及恢復能力。（4）通過網絡連接模塊，實現分布監測，統一管理，監控同診斷網絡相連，便于保障生產企業CIMS的構成。（5）層次化結構形式作為整體系統的組成方式，其同一層上的不同模塊地位相同，因此不會出現單個模塊失效而影響到整個模塊的狀況。

2 監控系統設計

2.1 上位機軟件設計

在遠程控制系統監測中，上位機主要需完成廠區內實時運行數據的監測、故障報警、時間日期和機械設備狀態的顯示，相關參數設置，管理員權限登錄等工作。上位機監控系統主界面包括以下部分：1）主畫面：顯示廠區生產工藝流程。如設備運行狀態、參數顯示、時間日期顯示等。（2）趨勢分析：即實施趨勢曲線以及相關歷史趨勢曲線的走勢分析，并且記錄生產需要的歷史數據，便于直觀反映出來。（3）工藝流程圖：各部分畫面顯示的詳細運行狀態報警提示等。（4）報表打印與web發布：利用excel生產報表并繪制打印。通過互聯網將監控系統監測到的數據及歷史數據曲線發送至管理部門。

2.2 下位機程序設計

下位機程序設計是該PLC遠程監控系統的關鍵部分。PLC的編程環境通常采用模塊化設計方法，提供了包括組織塊、功能塊、數據塊、系統功能等功能明確的基本模塊。在PLC遠程監控系統的程序設計中，設計者編寫的程序及相應數據即存放于這些模塊之中。在執行操作系統程序時，其程序結構清晰，能有效簡化程序組織，便于修改和調試。從整體上看，整個下位機設計結構為主從模式。

3.PLC數據通信的實現

作為驗證，將上述常見遠程監控系統應用于某水廠進行測試研究。考慮到該水廠主控室同各監測站之間相互分散以及距離偏遠的問題，對該系統進行了適當改進，提出了一種較通用和實用的遠程監控系統的網格結構。如圖2所示：

圖 2 控制系統網絡結構

該系統中服務器同現場監測機的實時數據通信采用windows Sockets通信方式，客戶端和服務器采用TCL的連接方式。即服務器監聽線監聽特定的網絡，在接到客戶端發出的連接指令后做出響應，通過建立起一個點到點的連接，連接成功后，客戶端和服務器便可利用該連接進行通信。之后通過Socket 技術，服務器便可以采集不同監控點的現場信息服務器對端口的監聽以及相應數據的傳輸 。實驗結果證明，Socket設計的多線程服務器能夠同時接受多個監測機連接請求并進行數據發送與接收。

上述系統在該廠應用一段時間后得出結論：基于PLC與在線監測技術的結合具有實時、高效、可行的特點，且成本低廉，實用性強。設備運行期間系統各項參數正常，未發生過故障，為企業帶來了巨大的經濟效益。

結語

不得不說，多年來，遠程控制系統的成功運用為我國制造業的發展起到了不可忽視的作用。長期實踐證明，基于PLC的遠程監控系統具有安裝方便、操作簡單、覆蓋面廣、費用低廉等諸多優點，具有較高的實用價值。它的運用能夠在很大程度上提高設備使用效率，減輕工作人員負擔以及故障發生的次數，大大提高了生產效率。相信隨著社會的進步和科學技術的發展，基于PLC的遠程控制系統必將得到更加深入的研究，并更廣泛應于未來各前言制造領域。

[1]王貴成,宋琳,徐心和. 一種基于PLC的遠程監控系統的設計[J]. 微計算機信息,2015（09）:116-117.

[2]姚勝藍,宋剛,胡德金. 基于PLC的遠程監控系統[J]. 組合機床與自動化加工技術,2013（07）:50-51.

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1007-6344（2016）07-0299-01