基于云平臺的PLC遠程監控功能研究

朱麗青

（云南機電職業技術學院，云南 昆明 650000）

1 基于第三方服務器的PLC遠程監控

自動化工程師最開始對PLC進行遠程訪問，其功能主要是通過因特網實現對PLC內部程序的監控及上下載，為自動化工程師進行PLC控制系統的遠程調試和維護提供方便。現在隨著物聯網技術的快速發展，工程師們通過搭建第三方云平臺擴展了PLC遠程訪問的功能，通過第三方云平臺不但能夠實現常規的PLC遠程監控和程序上下載，還可以通過OPC實現常用組態軟件如MCGS、WINCC的遠程監控，另外設備使用方還能夠在手機和PC端通過登錄云平臺隨時觀察設備的運行狀態，及時進行預警，通過實時查看設備的運行狀態，來及時排除故障，提高售后維修的時效性。同時第三方企業可以基于云平臺上數據開發微信小程序，通過微信查看設備運行情況，基于手機微信小程序或PC終端的西門子PLC遠程監控控制系統能給設備的生產廠家和使用方都帶來很大的經濟利益。常見的基于第三方云平臺物聯網網絡架構圖1。

根據圖1可知PLC是通過智能網關接入了第三方云平臺，通常智能網關由第三方公司自己開發，智能網關主要進行現場PLC數據采集，有些企業稱之為數據采集網關，它可以和PLC通過串口進行RS485通訊也可以通過以太網口進行以太網通信，通過這些端口和各種PLC進行通信和數據采集。智能網關通過4G無線網絡或者有線網絡與第三方云平臺連接進行數據傳輸。以下基于第三方云平臺的功能分析均以廣州巨控搭建的第三方云平臺為例。

圖1 基于第三方云平臺物聯網網絡架構圖

2 基于第三方云平臺的PLC設備遠程調試

基于第三方云平臺可以實現最基本的PLC程序的遠程上下載和調試，工業現場的PLC如果是串口的通信通過RS485，如果是以太網通信的通過以太網口接入智能網關（GRM530遠程模塊）網口，智能網關通過4G卡或者接入可訪問外網的路由器自動聯接網外，現場不需要設置。在工程師站遠程電腦上安裝第三方連接軟件，工程師站接入外網，便可以使用PLC編程軟件實現遠程下載，遠程在線監控程序。PLC通過智能網關與第三方云平臺通訊時在網絡上通常是使用加密壓縮的數據流，像VPN一樣可以保證通訊數據的安全。PLC程序的遠程上下載和在線監控是第三方云平臺和系統的基本的功能，網絡示意圖如圖2所示。

圖2 基于第三方云平臺的PLC遠程訪問

3 基于第三方云平臺的通用組態軟件遠程監控

組態軟件用來監控PLC工業現場工作狀態，具有可視化的人機交互的功能，生產現場常用組態軟件來監控PLC的運行情況。常見的通用組態軟件有西門子WINCC、昆侖通態的MCGS、組態王KingWiew等，使用通用組態軟件平臺，成本低、實施簡單、場景搭建容易。如果通過組態軟件遠程對PLC進行監控，需要用到組態軟件的云發布功能，只有部分組態軟件帶有該功能，而且費用較高，監控畫面和本地的組態畫面不是完全一致，所以使用較少。而通過第三方云平臺可以方便的使用工業組態軟件監控全國各地現場工業設備，遠程監控電腦只需安裝常用的組態軟件，連接外網，通過OPC工業標準驅動即可與現場智能網關終端通訊。具體操作方法是本地PLC與智能網關連接，在智能網關上添加需要需要遠程監控的OPC數據，遠程組態軟件畫面中的數據與OPC數據相連接，就可以在組態畫面中監控PLC數據。另外一臺電腦可以同時監控多個站點的數據，站點數量沒有限制，圖3。

圖3 基于第三方云平臺通用組態軟件遠程監控

4 基于第三方云平臺的APP和微信監控

第三方公司通常會提供可組態的APP云平臺，工程師可以在云平臺上搭建自己的移動APP監控，還可以根據用戶的需求隨時改動功能界面。工業現場西門子的PLC通過RS485或者以太網接入智能網關，工程師使用模塊配置軟件，選擇對應的通訊協議，添加PLC寄存器地址，即可登錄APP和微信實現監控數據，短信報警，圖4。

圖4 基于云平臺的APP和短信報警

5 結論

移動互聯網越來越普及與便利，工控領域便捷的接入移動網絡進行人機交互，是當前工控項目的熱點和需求，而多數自動化工程師對于計算機領域的高級語言編程相對陌生，同時還面臨著現場需求經常修改的問題，通過第三方公司的云平臺，由三方公司來處理計算機領域的數據通信，自動化工程師通過云平臺將本生產現場的PLC和遠程工業控制和監控軟件進行連接可方便的實現PLC的遠程監控。