基于“互聯網”的PLC工業控制智能監控系統的研究

姜宏亮

上海日山金屬制品有限公司

基于“互聯網”的PLC工業控制智能監控系統的研究

姜宏亮

上海日山金屬制品有限公司

構建基于互聯網的智能監控系統；研究基于現場總線的工業控制過程的通信、保護系統及基于PLC分布式控制遠程監控、控制系統；實現控制過程中的智能保護，工業控制智能監控系統的研究提供了一種新的設計思路。

PLC；互聯網；智能監控；遠程控制

引言

目前隨著互聯網技術的迅速發展,互聯網技術已經逐步改變各行各業的發展模式,“互聯網+”的理念已經滲透到各行各業，物聯網、大數據、云計算的技術發展，意味著智能控制時代到來，使得工業生產過程的智能智慧監控系統的發展得以實現。

“互聯網+”將云計算、物聯網、大數據為代表的新一代信息技術與現代制造業、生產性服務業等的融合創新，發展壯大新興業態，打造新的產業增長點，為產業智能化提供支撐，增強新的經濟發展動力，促進國民經濟提質增效升級。

1.智能監控系統架構

PLC工業控制監控系統要實現對設備的監控、管理、維護、故障的預警及預判，保障設備安全可靠地運行。系統設計要求能夠達到：實時監測設備的關系安全的各項指標；結合相關數據進行故障的預判；控制相關的設備進行調整并進行預警；通過互聯網將信息傳送給監控終端，并將信息發送到手機智能終端進行告警；工業控制的現場也具有觸摸屏（人機交互系統），實現設備實時管理。

系統體系框架大致分為四層：用戶層、服務層、通信層、數據層。用戶層為用戶的使用該模塊，可以包括設備維護人員、技術管理人員、部門主管等。可以通過遠程監控終端（計算機）或者智能終端（手機APP）進行訪問系統，但要設置各部門的權限。服務層是提供設備的監控和網絡連接信息服務。監控數據主要來源于數據層的狀態數據，互聯網信息服務有管理、報警查詢、檢修和維護信息查詢以及故障的統計與預判服務等。通信層主要實現設備與系統數據的實時通信。

數據層用來存儲狀態數據與信息數據；狀態數據主要包括設備的運行狀態，該信息可以通過通信系統實現PLC之間的無線通信，對PLC工業控制系統中的狀態進行實時接收、處理和存儲；信息數據存儲所有信息、設備維修維護信息以及參數設置信息等，用于設備管理、警報、故障信息的查詢和統計計算等。具體結構如圖1所示。

2.基于“互聯網”的PLC工業控制系統的結構

基于互聯網PLC工業控制系統的現場設備與系統從站PLC進行數據信號的傳輸及控制，從站與主站PLC通過ZigBee模塊進行無線通信，主站PLC對從站控制及數據傳遞，PLC可以選用專用的控制器,再將數據通過嵌入式處理器進行運算和處理，并將數據傳送給用戶監控終端，或者通過移動網絡傳送給無線終端，進行信息的實時處理與控制。

圖1 智能監控系統架構

圖2 基于互聯網PLC工業控制系統結構

3.人機交互系統的實現

PLC工業控制的現場配備有人機交互系統，目前較為廣泛采用觸摸屏，可以通過組態軟件進行編程設計。可以實現系統管理、設備參數設置、過程控制、故障診斷及報警、實時及歷史數據查詢。

基于“互聯網”的PLC工業控制智能監控系統是一種保護工業控制中人員與設備安全，保障控制過程安全可靠的系統，是提高企業經濟效益的手段，在未來必將成為主要應用的控制技術。控制系統中關鍵性技術為設備的網絡接入、數據傳輸準確性以及遠程控制的網絡安全等問題，僅靠當前的數據傳輸模型層級化有局限性，統一遠程控制平臺和網絡協議將為未來發展方向。

[1]李錄等.基于物聯網的升降機監控系統設計與實現[J].儀表技術與傳感器，2016（10）：106-110.

[2]朱藝超.遠程控制技術在礦山機電設備中的應用[J].煤炭與化工，2015,38（4）：91-93.

姜宏亮（1980-），男，江蘇蘇州人，本科，工程師，研究領域：工業自動化控制。