基于PLC的远程控制系统设计浅析

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摘要：随着现代生产的不断发展，当前，物联网成为了重要的技术形态，已全面在生产与生活领域发挥着作用。设备生产越来越现代化、智能化，有效提高设备的工作效能PLC系统是设备的重要部分，随着工业设备与产品一起出售到各地，大大方便设备的远程安装、维护、调试与检修。如果设备在安装或者运行期间出现问题，就能够利用物联网全面对设备进行调试，确保设备安全稳定运行。这种方式不但减少工作人员的出现场频率，更能够体现技术的现代化，减少人力时间成本。远程工业物联网控制单元是对设备系统的远程控制，通过PLC程序修改、运行及监控全面掌握好设备的技术参数。文章将围绕物联网环境下PLC远程控制系统设计情况展开详细分析。

关键词：物联网；远程控制；PLC；系统设计

随着现代技术的全面发展，各行各业已经形成了以技术为核心载体的工作状态，特别是随着大数据与物联网的发展，在工业生产与人民生活中已经建立起了以物联为基础的运行方式，全面提高了生产能力与生活质量。在大数据与物联网环境下的设备运行，主要就是利用了远程智能控制系统，其系统重点是Zigbee终端设备搜集各类信息，并通过WIFI或GPRS通信技术对远程的设备模块进行有效的管理与控制，全面实现了在智能平台下的数据共享，Zigbee节点间会产生各类有效数据和信息，通过共享就能够做好远程的监控，有效对设备运行情况进行分析，结合信号处理技术和无线传感器技术，做好对设备模型的调节，保证了平台智能化。

1物联网技术主要特点

物联网技术是现代技术的重要发展阶段，其工作原理主要是充分利用了大数据信息传感设备及云计算等工具，使各种物体能够全面和网络进行连接，确保物品设备能够智能、自动化操作。人们可以利用远程计算机或者手机对物品和设备进行智能化的操作，实现对物品设备的定位、跟踪。物联网的发展主要是建立在传统电信网络的基础上，以科技为基础，确保了物理对象相互联通，使物与物之间形成必然的联系，通过远程的操作，可以有效提升工作效率。目前，基于云计算、无线连接方式的互联，全面构建完善了物联网，推动了现代技术创新与发展，使各行各业更加智能化、自动化，对推动生产生活起到了积极的作用。1.1智能处理与决策技术在不断创新与发展，人们容易混淆物联网和互联网的概念，二者虽然在技术上有相似性，但也存在差异性。物联网比互联网更先进，因为能够通过物联网体现物与物之间的关联，保证了物体的连通。物联网技术能够体现现代的特点，其最大的优势就是智能处理、分析与决策，通过云计算和大数据对调和产生的数据与参数进行对比分析，使物品设备得到有效的控制。

1.2全面感知

物联网具备全面感知的能力，因为在设备与物品中加入了传感器设备，能够通过设备的自身运行，产生大量的数据信息，远程可以随时对物体监控和检测。同时，对于一些重要的设备，也可以实现对周边环境的整体监测，保证了运行环境的安全与稳定。物联网技术主要就是将感应器和传感器植入物品设备中，这样物品就被赋予了全新的“生命”，物品就有了一定的感应能力，并通过数据的形式记录下来。

1.3可靠传递

物联网所产生的数据较多，对于整体与部分之间的处理需要大量的精力，如果数据出现问题，则无法对设备进行精准分析。要充分保证传感器外界数据采集和分析的能力，最为主要的就是要保证稳定的传输，让数据能够进入到后台的终端，这样平台就能够对设备进行远程的分析与决策。网络系统必须要可靠，以此才能全面提高数据稳定性、精准度。目前，无线或有线网络是最主要的传输方式，是数据有效传输的支撑。

2物联网大数据技术分析

随着物联网与云平台的全面发展，技术一代一代更新，已经形成了更加先进的控制系统，只有不断创新技术能力，从自身运行的不足总结经验教训，才能不断完善技术设备，保证物联网快速发展，不断扩大应用范围。

2.1互联网数据的收集

在设计过程中，要充分重视数据的收集，只有全面保证数据精准，才能更好地分析设备物品的情况。实际数据应用时，相关技术人员必须要从云计算平台和物联网线上网络数据上下功夫，全面提高整体的运行效率与质量，以此来全面确保数据处理效率。设计过程中，充分使用网络分级编码全面处理的好数据的收集工作，保证各数据的共享与传导。要将网络结构宿点作为信号流通点，这样就能够及时把数据进行有效传递，保证了信息传输的质量效果。

2.2网络数据的储存

网络数据是重要的参数，要全面提高数据的处理能力。为了更加有效分析数据的情况，需要对大量的数据做好保存，通过数据的综合分析，全面提高设备处理能力。进行储存数据的时候，一定要全面运用分组模式的方式，有效降低储存空间浪费，避免占据更多的内存。技术人员要对网络情况进行分类，依靠对网络数据做好测试点、分组储存的研讨，以此提高数据保存质量，提高网络储存数据安全性和稳定性。

2.3物联网大数据发展方向

大数据是时代发展的必然，是生产生活的趋势，在这样的时代背景下，物联网技术已经全面进入到了生产生活各领域，物联网也运用自身特点扩大了应用的范围，信息传输、远程操作、网上调试等都充分体现了方便性，从一定意义上看，物联网技术还能够更进一步地发展与创新。目前，我国物联网技术潜能较大，只有在实际应用中不断提高技术层次，才能有效推动物联技术发展。我国还缺少物联网的标准，要想全面提高物联网技术能力，更好地服务生产生活，就需要不断进行标准设计。对于物联网来说，不同行业、不同范围应用存在不同的标准模式，导致了资源分配不合理、过度使用浪费的现状，要想全面提升物联网技术应用效果，就要制定有效的运行标准，通过技术创新改进，有效节省能源，保证平台联通。物联网已广泛应用到各生产生活层面。我国物联网技术较薄弱，整体结构稳定性不强，运行中的问题也较多，特别是金融监管、网络安全及个人信息泄露等问题，严重制约了物联网的发展，一些失信、失密行为造成了人们和企业恐慌和不满，不利于物联网的推广与应用。各管理单位必须要强化安全性控制，以此来保证国民信息安全，使物联技术更快发展。

3远程控制系统的原理与优势

3.1远程控制系统的原理

远程控制是根据一定的科学原理开发的，在实际应用中全面体现了方便、快捷的功能。plc远程控制系统依靠云服务器将PLC、工控触摸屏及远程控制模块进行有效融合，全面保证了设备能够通过交换机组处于一个局域网中。在传递过程中，把远程控制模块接入互联网，最终进入云平台。在使用过程中，用户需要与互联网并网，接通专用地址访问设备网络，就能够在远程进行操作。此时，技术人员就好比是到了现场一样，能够随时随地对PLC做好程序的重新排布，保证了远程的编程、程序监控及屏组界面修改等。PLC远程监控系统主要是利用了云平台对各种数据进行整合，为了保证数据的安全性，设备程序进行了加密的处理，有效避免了网络被黑客破解，避免了外界接入网络链接，提升了数据的安全性。

3.2系统优势

如今，社会化大生产与人民的生活主要依靠网络进行。进行工业生产过程中，物联网必须要保证稳定可靠，才能确保生产的安全，通过PLC远程控制系统的操作，有效确保了远程操作的顺利进行，技术能够全面支持PLC和HMI屏幕监控、调试、下载与应用。与传统的远程控制系统相比，其优势更加明显。一是兼容性好。远程控制系统能全面兼容西门子、三菱和台达等主流PLC，在操作过程更加简便，对接入的网络也更加广泛，4G、5G、WiFi、以太网及串口RS485等通信方式均能够满足不同场合的需求，也保证了设备的广泛应用，大大满足了不同场合、不同设备的需要。二是实时性好。远程操作主要是针对不同的设备进行的，而设备却是随处分布的，处于不同地区的设备，需要通过控制系统进行有效连接，来确保设备安全稳定地运行。设备如果出现了问题，技术人员不能快速到达现场，就需要通过物联网进行技术调整，保证了对设备的快速修理与维护，远程控制系统能够保证24h在线。三是经济性好。尤其是远程控制系统不论是使用方还是生产方，均实现了方便快捷的功能，体现了经济效益，设备出现问题，技术人员不必跑到现场进行处理，节省了时间成本，同时使用方也不需要等待过长的时间，影响生产。四是安全性。设备稳定性和安全性是最为主要的功能，远程控制系统就是要保证设备的安全运行，在安全性上进行了全面的加密处理，避免了被黑客破解、防止外界链路，有效提升了系统的安全性。

4系统总体设计结构模型及控制算法

4.1物联网环境下远程控制系统总体设计和功能模块分析

现代技术越来越先进，随着技术的不断创新与发展，物联网技术也需要跟上时代，不断适应新环境要求。要通过技术更新全面创造良好的网络结构，有效构建远程控制系统，目前，已经全面采用了ZigBee技术，全面提高了模型化平台的控制能力，保证远程操作的方便性、快捷性，通过对物品设备的远程控制，提高了平台的应用层次。Zigbee和GPRS通信技术全面提高远程模块化平台的遥控监测能力，可以更好地保证远程作业的智能化操作。要想全面实现远程操控，就要在核心技术上进行创新，当前系统总体模块设计是最为主要的部分，通过系统的改进与完善，可以快速建立以网络为基础的远程操作界面。远程控制系统是核心的技术，其设计思路就是要体现在方便性与安全性上，其系统是无线传感器网络数据采集模块，包括传感器模块、CAN通信模块、Zig－bee数据模块、供电模块、WIFI数据模块、ARM主控模块及人机交互液晶显示模块等部分。传感器模块能够对设备进行监测，及时了解设备的运行工况，作为物联网核心单元，能够全面对设备进行远程控制，通过模块化平台的信息采集、数据感知，可以全面把握设备的原始信息；同时，也能够对所获得的控制系统原始信息的数据进行传递，系统数据输入后就能够提供给ARM主控系统，确保了信号得到快速的处理和执行。传感器是设备的重要结构，利用敏感元件和换能器保证对设备的信号全面采集，模型化平台远程控制系统单元就是中枢神经，好比是人的大脑，能够对设备进行远程指令，通过模拟信号预处理输出做好相关的信号调制，并利用信道均衡算法实现CAN通信。模拟信号预处理机有着强大的功能，要充分保证动态控制增益功能，才能有效提升增益控制效果与品质。系统功能模块的设计要与设备相符合，用DSP数字信号处理芯片实现控制系统和PC机A/D采样交换。远程控制系统是由一整套的自动模块、通信模块和网络接口模型组成，通过各种模块的相互功能作用，全面掌握设备的详情。对远程控制系统CAN通信模块的设计，能够全面提高对设备的处理能力，用ADUM1201和PCA82C250接收远程指令，利用Zigbee无线网络实现底层信息的收集，对所接收到的信息进行网络传递，经ARM主控系统导入外网，保证了设备的远程控制能力。

4.2CAN通信信道自适应均衡及控制算法

控制系统能保证整体结构的安全稳定性。进行总体结构设计的时候，要保证各部分的均衡性，以结构为基础，要加强对远程控制系统CAN通信模块的设计，远程控制系统执行指令主要是利用了CAN通信模块，保证数据通信的快速与及时，PLC串口与WiFi设备服务器连接，这样就能够接入物联网平台确保信息传输的安全与稳定。进行设计时，一定要充分处理好模型平台控制系统非线性特点。要保证系统的运行稳定性，就需要全面处理好模型化平台远程控制系统指令的稳定，这就对CAN总线实时上传控制信号指令的及时性提出更高要求，只有充分保证执行性，才能进一步解决好系统非线性信道失衡的问题，保证系统的稳定运行。信道均衡设计是提升控制性能的关键要素，远程控制系统离散多径并不是由一个信号构成的，也就是说，控制系统接收信号由n个决策变量形成，设计时要充分做好多输入模型组成的功能性排列，以此来有效保证系统的安全稳定。

4.3系统硬件设计与软件实现

控制系统包括软件与硬件两个部分，要充分保证硬件的性能稳定，软件的操作灵活。从总体结构及功能模块上看，要全面提高设计能力，需要在控制算法设计上进行优化重组，以此来有效提高硬件与软件的性能。模块化平台远程控制系统硬件电路设计要科学，要全面排列电路。传统方法是模糊神经网络法、ARM嵌入式主控调节，用Zigbee技术驱动器执行相关的指令。在实际使用过程中，通信数据传输和主控系统执行效果较差，效果也并不好。进行设计时需要充分考虑传统方法的不足，有效避免出现运行的问题。传统方法弊端不利于实际操作与应用，新系统设计可采用AD－UM1201和PCA82C250芯片，PLC逻辑编程，在全新的物联网技术支撑下保证PLC远程控制能力。数字芯片用的是TMS320VC5509ADSP芯片，其具备低功耗的特点，也增加了系统的稳定性与安全性，系统电路设计是运行的重点内容，时钟电路通过时钟振荡器来完成，是系统最为敏感的控制元件。通过设计运用，能够全面提高控制系统时钟频率精度。在新的设计中，可以采用ADSP-BF53时钟电路，以此来充分保证系统运行的稳定性，避免电压波动存在的误差。

5结束语

综上所述，随着技术的全面创新与发展，物联网技术也得到了有效的提升，在新的运行环境下，必须要全面依靠PLC远程控制系统设计，有效提升设备远程维护能力，更好地提高工作效率。基于PLC远程控制系统设计是保证设备稳定运行的关键技术，要在全面优化远程模块平台设计中，不断创新、改变思路，以此来有效提高设备的控制能力，更好地提高生产生活质量。

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作者:熊媛 单位:江西工业职业技术学院