工業自動化控制中遠程控制與物聯網技術的應用

陳會甫

（寧波漢浦工具有限公司，浙江寧波 315000）

工業自動化技術在我國普遍推廣和應用，工業自動化實踐中，其自身優勢和功能日漸凸顯，隨著時代的進步和發展，工業自動化技術持續性改革，遠程控制和物聯網技術是工業自動化核心構成，在工業生產中扮演重要角色，為工業自動化生產創造較佳的效益。

1 工業自動化控制中遠程控制與物聯網技術的應用優勢

1.1 遠程控制在工業自動化控制中應用優勢

遠程控制是工業自動化最為關鍵的技術，其可對整個工業自動化做好動態化監控，獲取較佳的應用成效，體現在以下幾方面。

（1）信息觸手可及。生產線操作員、維護人員和生產負責人均對生產線工作效率十分關鍵，若缺少現有的信息，難以及時解決最優先的生產問題。

（2）數據可靠性。原有生產過程中都以操作員進行操作，方可完成數據采集等工作，利用遠程控制和物聯網技術，實現自動化數據采集，保證數據獲取更具可靠性及完整性。工業物聯網可從設備級開始提供完整、可靠的數據流，并將其實時反饋至移動設備、企業級軟件等系統內，如圖1所示，為現場控制器完成數據傳輸。

圖1 現場控制器完成數據傳輸

1.2 物聯網技術在工業自動化控制中應用優勢

物聯網作為信息時代下產物，其在多個領域中發揮關鍵的作用，處于工業自動化控制中，應用優勢體現在以下幾方面。

（1）提高生產力。整體設備效率作為一種生產力衡量標準，其充分結合停機時間、生產力和質量，但工業物聯網促使整體設備效率更具經濟性和可操作性，生產力可能從15%提高至50%。

（2）降低運營成本。多數機器和生產流程均需重新訂購原材料，若原材料消耗完，無法持續性進行生產，物聯網技術可自動重新訂購確保原材料隨時可用，且無需耗損較高的現場成本或加急費用。

（3）提高質量和簡化流程。原材料、操作員行為和環境均不同程度干擾產品質量，記錄和分析此類信息，可深層次掌握產品生產質量和效率，并將質量問題局限于特定客戶訂單中，可進行有針對性的召回。

2 工業自動化控制中遠程控制與物聯網技術的應用

2.1 遠程控制技術應用

2.1.1 應用原則

遠程控制作為工業自動化控制重要內容，為保證其應用更具可靠性，應遵循相應的基本原則，主要包含以下幾方面。

（1）符合多層次人員需求。企業生產管理需多個人員做好配合，工業自動化中應用遠程控制系統，需滿足管理人員綜合性基本要求，促使不同人員操作過程中需求均可被滿足。

（2）安全第一。安全始終作為生產的生命線，工業自動化生產過程中安全直接與企業生產和發展密切相關，遠程控制用于工業自動化中，生產實時數據采集需符合指標和生產控制系統安全、可靠運行。

（3）生產現場監控畫面與生產實時信息畫面保持統一，保證遠程操作有效性，管理人員可通過畫面動態化掌握現場生產狀況，要求遠程控制處于工業自動化上應用時需確保生產畫面與辦公區域內監測畫面相同。

（4）實用化。遠程控制實用主要體現在顯示、檢測、存儲等方面，需實現遠程控制有效價值，方可獲取較佳的成效。

2.1.2 應用領域

2.1.2.1 生產設備控制

工業自動化系統中，遠程控制應用最為重要的是對整個生產設備完成集中化監控，通過對自動化設備進行動態化監控，可第一時間發現故障，并及時解決生產內產生的故障。現場人員可利用計算機呈現的結果對現場自動化設備工作狀態進行客觀評價，確保工業自動化生產正常運行。隨著工業自動化向更深層次發展，自動化設備數量顯著增加，且要求各設備間形成較佳的配合，方可獲取較佳的應用成效。由于設備內部結構較為復雜，需動態化對其做好監控，及時發現其產生的故障問題，避免影響整個生產設備運行的穩定性，以及增加各類安全事故風險。

當下工業自動化設備工作中，處于多變運行環境中，內部結構具有一定的復雜性，增加整個設備產生故障風險，應積極利用遠程控制對整個生產設備做好精細化控制，促使設備處于可控化，獲取較佳的生產成效，保證整個生產的穩定性及可靠性。

2.1.2.2 自動化系統調控

遠程控制在工業自動化中可實現自動化系統匯集，利用計算機網絡對其進行整體性操作管理，可從本質層面實現無人管理，提高整個工業生產效率的同時，緩解人力勞動負擔，對整個生產過程進行監督。遠程控制反饋信息具有一定的明晰性、真實性，為工作人員提供參考數據信息，確保工業自動化系統運行安全性及可靠性。

2.1.2.3 生產過程的監控

工業自動化生產具有一定的復雜性，對整個生產過程做好監控，有助于精準掌握各生產參數，提高生產效率及質量。遠程控制用于工業自動化生產中，可對其進行全方位監控，動態化獲取生產運行數據，為工業自動化生產安全提供保證。遠程控制獲取信息可靠性較強，監測精準可靠，符合自動化穩固性要求。現場裝置與控器實現信息傳輸交流時，可實現遠程終端控制，且依托開放式通信，整個生產工藝程序簡易化。工業自動化各環節均緊密銜接，需充分實現一體化管理，對各生產過程做好動態化監控，進而確保各生產環節處于正常運行中，促使工業自動化正常運行。

2.2 物聯網技術應用

2.2.1 關鍵技術

物聯網構成主要包含三大模塊，即信息應用、信息傳輸、信息感知及控制，其實際體系架構。如圖2所示。

圖2 物聯網的體系架構

信息應用模塊為系統核心內容之一，該模塊主要由多種計算機軟件及應用程序構成。信息應用模塊在物聯網系統中，需完成大量數據信息處理，為進一步提升信息處理速率，技術人員需將云計算相關技術與其網絡銜接，以此展現物聯網價值；現階段信息傳輸系統網絡，主要包含互聯網、通信網絡、局域無線網。

3種網絡的實際應用，主要建立在通信技術層面，將信息控制點與感知點銜接，形成穩定的網絡系統，以此為物聯網傳輸提供便捷。

信息感知和控制模塊。該模塊也被稱為物聯網感知層，其核心構成為傳感器及控制器，以此實現各類感知功能及控制操作。物聯網最為關鍵的技術包含如下3種。

（1）識別技術。物聯網技術的物與物交換中，不同交換物具備自身特有的代碼，該代碼可能是永久性的，也可能是臨時設定的。由于物聯網構成具有一定的復雜性，需處于原有物體基礎上辨識內部構成因素的代碼設備。

（2）架構技術。物聯網架構技術處于異構信息系統中，供者與需求者間存在可操作性及關聯性，可通過構建共享模式，達成內部資源、信息和數據共享。需積極利用物聯網架構技術，促使物交換過程中環境可伸縮性、擴展性。

（3）數據和信息處理技術。工業自動化應用范圍十分廣泛，內部形成大量的數據信息，需數據和信息處理技術對其進行分析和加工，進而獲取可靠的數據信息。其可對工業自動化生產中各類數據指標完成收集，積極使用計算機進行處理、分析和有效輸出，實現多元化的目標。具體實踐中，物聯網數據信號處理技術需遵循高效的基本原則，對物聯網關鍵技術和重點設備完成數據采集，精準借力結構化的信息標準，實現對數據高效化處理。

2.2.2 應用原則

（1）實時性。工業自動化閉環控制應用中，數據傳輸延時十分關鍵，需始終遵循實時性原則，促使其符合應用要求。

（2）安全性。工業自動化控制逐步發展，網絡安全和數據安全問題日漸凸顯，部分安全漏洞為工業控制產生損失。物聯網應用應始終遵循安全性基本原則，促使工業自動化生產更具可靠性及安全性。

（3）兼容性。為保護當下實際資源，物聯網應用與員工生產網絡實現聯動，為實現閉環控制的基本要求，互連和互操作技術實現通信介質的基礎上，確保整個通信可靠性。

2.2.3 應用領域

如今，物聯網技術憑借自身高效、便捷的優勢，具有良好的應用前景，利用物聯網技術可逐步實現無人化生產、機械管理和智慧工業高速發展，促使物聯網在工業自動化應用更具有效性。

2.2.3.1 安全領域

工業自動化深入推進中，多數產品生產工序具有一定的復雜性，對外界環境要求較高，所以生產過程中稍有不慎便會產生事故。物聯網技術成為生產領域安全保證的關鍵技術，生產過程中以云訪問作為基本解決方案，對被監控設備進行聯網，從而對實行生產的工人、機器和環境做好全方位監控，通過動態化對現下數據域歷史大數據經驗數值完成比對，可故障發生前做好預警工作，第一時間消除故障隱患，進而變更原有維護方式，提高整個設備使用率。

工業生產安全問題是當下關注的焦點，企業自動化培訓過程中，需積極利用互聯網技術，工業生產中做好高效感知、追蹤和定位，提升整個生產過程的安全性及可靠性。自動化生產推進過程中，對整個生產車間環境內設備完成定位布設，利用物聯網技術對整個主體目標做好監控和觀察，方可實現處于特殊環境下自動化管理和控制。針對實際生產中產生的失誤問題，可第一時間做好追蹤，預防生產中可能出現的安全隱患，積極引入自動報警和自動診斷裝置，可對出現問題的程序及時做好警報，以便捷、高效的方式做好科學管控，杜絕或減少安全問題的產生。

2.2.3.2 生產制造

工業自動化推進過程中，生產制造作為關鍵的環節，實際操作中應充分借助物聯網技術顯著增強產品生產可靠性及安全性，減少對原材料的損耗，實現經濟效益最大化。工業設備正式運行過程中包含大量數據信息，積極選用互聯網技術可完成設備數據實時收集和處理，按照實際生產的進程，生產者可第一時間掌握原材料損耗狀況、材料實際應用配比，產品整體質量等多方面的信息。利用物聯網可提升生產中信息傳輸和過程控制水平，降低企業生產中產生次品，從整體層面提升產品性能和結構。應始終從本質層面出發，助力企業實現經濟效益最大化，物聯網技術應用可實現對產品生產多環節動態化追蹤，促使整個生產制造環節有序推進。

2.2.3.3 產品信息化

伴隨市場競爭持續性加劇，當下產品生產制造過程中對產品產地、安全信息等要求愈發嚴格，充分利用物聯網技術可實現對產品流通領域信息化跟蹤，是當下工業自動化發展和探索的重要方向，是獲取更多市場份額的關鍵措施。利用互聯網技術可對整個流程實現動態化追蹤，高效、完整記錄產品信息化管理，將其投放至消費者手中，結合實際需求全面、便捷掌握生產信息，是產品工業化直接為消費者提供服務的關鍵體現，促使產品生產智能化水平顯著提升。

2.2.3.4 環境保護

環境保護、節能減排作為當下人們關注的焦點，與企業優化生產息息相關，利用物聯網技術中可對設備各項信息完成采集，特別是生產易出現高污染企業，對污染廢棄物做好動態化追蹤，實時進行監控，結合污染實際發生狀況明確技術指標，促使整個污染物排放有序、科學。利用自動化控制系統，對廢水、廢渣等做好精細化分析，可利用外部手段，選用化學、生物和物理等方法完成有效處理，以免污染問題加劇。針對生產中部分可回收使用的材料，可通過沉淀、過濾等方式處理，工業自動化高效化生產中，逐步落實節能減排目標，實現企業穩健發展。

3 結束語

遠程控制和物聯網技術在工業自動化控制中占據重要地位，為實現工業自動化高效率、高質量目標，需積極掌握其實際應用重點，保證整個工業自動化生產更具可靠性。為提高整個應用成效，遵循相應的基本原則，應結合實際狀況，精準掌握各類技術要點，助力企業良好生存和發展。