基于PLC的远程在线监控系统分析
基于PLC的矿井局部通风机智能远程监控系统设计与实践
上 位工 控机 系统 由工 业 控 制 计 算 机 （ 工控 机 ） 、 后 备 电源 （ Ｕ Ｐ Ｓ ） 等组成 ， 主 要 根 据 采 集 的 局 部 通 风 机 及 控 制设 备数 据 和 友 好 的 软 件 平 台 ， 实 现 局 部 通 风 机 的 运 行监 视和 控 制 管 理 ， 完 成 局 部 通 风 机 远 程 参 数 的显 示（ 如开关状态 、 保护型号、 事件记录、 电压 、 电流等） 、 运 行参 数设 置 及 数 据 处 理 、 查询 、 远程起停、 故 障复 位 等 功能 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７—１ ９
此部分主要由风机参数监测单元 （ 综保 、 传感器） 、 井下监控分站、 防爆摄像仪和井下隔爆交换机组成 。 风 机参 数监 测 单 元 ： 负 责 现 场 设 备 数 据 的采 集 与 转发 ， 并 下 发执行 中心发 出的遥 控执行 命 令 。 井 下监 控分 站下 位 机采 用 西 门子 ｓ ７系 列 Ｐ Ｌ Ｃ作 为 监控 核心 。利 用 ｓ ７的模块 化 结 构 ， 系统 配置 相 应 的 通信模块与进线开关 、 双电源开关进行通信 ， 完成风机 及 控制设 备 的监 控 ， 同时 完 成 控 制 开 关 综 合 保 护 器 与 地 面上 位工 控机 间 的数据 上传 及命令 下 达 。 监视 局 部通 风机 图像 的防爆 摄 像 仪通 过 防爆 网线 就近接人交换机 ， 将现场图像传送至地面监控中心。
部 通风 机稳定 、 可靠 、 连续 运转。 关键词 ： 煤矿 ； 局 部通风机 ； 远程监控 ； 智能
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８—０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ７ ２ 中 图分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ３ ． ７； Ｔ Ｄ ６ ７ ６ 文献 标 志 码 ： Ｂ
基于PLC的远程监控与控制系统设计
基于PLC的远程监控与控制系统设计引言现代工业领域中，远程监控与控制系统的设计与实施举足轻重。
随着技术的不断进步，工业自动化程度逐渐提高，企业对于能够远程监控与控制生产过程的系统需求也越来越迫切。
基于可编程逻辑控制器(PLC)的远程监控与控制系统成为工业界的主流选择之一。
本文旨在探讨基于PLC的远程监控与控制系统的设计原理、特点以及实现方法。
PLC的基本原理与特点PLC是一种特定用途的数字计算机，其核心是CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块以及通信模块等。
PLC的工作原理为：根据预先设定的控制程序，通过输入模块采集外部信号，经过CPU处理后，再通过输出模块控制外部设备。
PLC具有以下特点：1. 高可靠性：PLC采用可靠的硬件结构和操作系统，能够适应各种恶劣工业环境，并且具备故障自诊断和容错能力。
2. 可扩展性：用户可以根据需要，通过添加不同类型的I/O模块或者通信模块，灵活扩展PLC的功能。
3. 强大的运算能力：PLC的处理速度快，具备多通道输入输出功能，能够处理复杂的控制逻辑。
远程监控与控制系统设计的目标与要求在工业生产中，远程监控与控制系统的设计目标是提高生产效率、减少人为错误、降低成本并确保安全。
因此，设计远程监控与控制系统需要满足以下要求：1. 实时性：远程监控与控制系统需要能够及时响应远程操作指令，并且将实时数据反馈给控制中心。
2. 稳定性：远程监控与控制系统需要稳定运行，不易受到外界干扰，保证生产过程的连续性和稳定性。
3. 安全性：远程监控与控制系统需要具备安全保护措施，防止非法访问、数据泄露以及黑客攻击。
PLC与远程监控与控制系统的结合基于PLC的远程监控与控制系统的设计是将传统的PLC系统与现代网络技术相结合，实现远程操作与监控。
其基本架构如下图所示：[插入一张图，展示基于PLC的远程监控与控制系统的基本架构]远程监控与控制系统的设计步骤设计基于PLC的远程监控与控制系统一般包括以下步骤：1. 系统需求分析：根据企业实际需求，确定远程监控与控制系统的功能和性能要求。
基于PLC污水泵站远程监控系统研究[论文]
![基于PLC污水泵站远程监控系统研究[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/81111f4c33687e21af45a96f.png)
基于PLC的污水泵站远程监控系统研究【摘要】本文从污水泵站系统结构介绍、污水泵站工艺流程监控、监控系统的选择、监控系统的分布、监控系统的组成和监控系统的功能几个方面对plc技术在污水泵站远程监控系统做了详细的分析和研究，通过研究对污水泵站的装置和运行给以理论指导。
【关键词】污水泵站 plc 远程监控系统研究传统的污水泵站处理系统性能比较差，数据信息不齐全，系统容易出错，管理和操作难度大，无法及时准确的掌握污水泵站的工作情况，形成了高成本，低智能的情况。
采用可编程控制器（plc）有效的提高污水泵站运行能力，降低了成本，使系统运行更加可靠、安全和稳定。
1 污水泵站的系统结构污水泵站将生活污水和雨水通过收集管网汇入具有调节来水量与抽升量之间平衡功能的污水池内，避免了水泵启动过于频繁。
在隔间过滤掉颗粒大的悬浮物后，利用投入式液位仪检测集水池内水位，通过远程监控系统控制潜水泵的启停，当污水池内污水位达到一定体积时，通过污水泵站抽取、输送到污水处理厂。
从图1中可以看出，各子泵站负责区域内的工业污水、生活污水和雨水收集、抽取、排放、输送，所以各泵站都应具备根据当地实际情况和可能出现的突发情况及时做出相应的处理，各子泵站与中央控制站之间的污水处理能力和协调能力，都将直接影响城市的排污、废水回用的效果。
2 监控系统的选用集散控制系统即所谓的分布式控制系统（dcs），是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了自动化、计算机，通信等4c技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
它是以微型处理器为基础，通过通信链路与操作系统连接起来的自动控制系统。
污水泵站的管理控制中按照分级分散原则组成，地理位置上纵向分为若干级，而每一级又可在横向上分为若干子系统，每个污水工作泵站是一个独立的子系统自动控制单元，它可以独立执行整个自动控制系统总任务中的一项任务。
掌握PLC的远程监控和远程控制功能
PLC可以与家庭安防系统相连，实现 对门窗、烟雾报警器、摄像头等设备 的远程监控和控制，确保家庭安全。
能源管理系统案例
能源数据采集
通过PLC的远程监控功能，能源管理系统可以实时采集各 种能源设备（如电表、水表、燃气表等）的数据，为能源 分析和优化提供支持。
能源设备控制
通过PLC的远程控制功能，能源管理系统可以对能源设备 进行远程操控，实现能源设备的自动化和智能化管理，提 高能源利用效率。
数据加密
对传输的数据进行加密处理，防止数 据在传输过程中被窃取或篡改。
防火墙保护
在远程监控和控制系统中设置防火墙 ，防止未经授权的访问和攻击。
日志记录
记录所有用户的操作日志，以便在出 现问题时进行追溯和排查。
04
CATALOGUE
实际应用案例分析
工业自动化生产线案例
01
远程监控
通过PLC的远程监控功能，生产线管理人员可以实时查看生产设备的运
实时状态块，实时监 测现场设备的运行状态，如电机启停 、阀门开度等。
参数实时监测
实时监测PLC内部的各种参数，如 CPU负载率、内存占用率、网络通信 状态等，确保PLC稳定运行。
故障诊断与报警机制
故障诊断
通过PLC的故障诊断功能，对现场设备出现的故障进行快速定位和诊断，提高 维修效率。
能源数据分析与优化
PLC采集的能源数据可以通过数据分析工具进行处理和分 析，帮助管理人员了解能源消耗情况，发现潜在的节能措 施和优化方案，降低企业运营成本。
05
CATALOGUE
挑战与解决方案
网络通信延迟问题
延迟原因
网络通信延迟主要由网络带宽限制、 数据传输量过大、网络拥堵等因素引 起。
基于GPRS和PLC的远程路灯监控系统设计_刘萌
电力线接口模块由线驱动器和线接口组成 ,它的主要 功能是 :
① 发送 模 式 中 , 用 于 将 ST7537 送 来 的 传 送 信 号 ( A TO) 放大和滤波 ;
② 接收模式中 ,从电力线给 ST7537 的接收口提供接 收信号 ;
6 6
2010 年第 3 期
图 2 GPRS 模块设计 T TL 电 平 与 RS232 电 平 的 转 换 。MA X232 能 满 足 TIA/ EIA22322F 和 1 TU v. 28 标准的要求 , 其工作电源 电压为 3～5 . 5 V ,有 1 个驱动器和 1 个接收器 ,数据速 率最高可达 250 kbp s , 该 芯 片 具 有 静 电 保 护 功 能 和 自 动掉线的特点 。
Abstract : On t he basis of analyzing t he develop ment of remote mo nito ring and co nt rol system for st reet lamp in o ur count ry , combining t he p resent conditions of our nation , t he overall scheme and t he st ruct ure of t he remote monitoring and cont rol system for st reet lamp based on GPRS and PL C is p resented. The operatio n principle , hardware and software designs of t he system are discussed. This system realizes not only t he remote cont rol of t he st reet lamp but also t he monitoring of t he elect ric parameters ,switch value and warning infor2 matio n of t he st reet lamp . The system has a pro spect of wide use.
基于Petri网的PLC系统设计分析与远程监控
合机 械 手 、 电部 件 、 动 部 件 和信 号 端 子 等组 成 ， 配 有 滚 珠丝 供 驱 并
杆 、 杆 机构 、 轮传 动 、 感器 、 流 电 机等 ， 合 Ｐ Ｃ、 片机 连 齿 传 直 配 Ｌ 单
等控 制 器 即可构 成 典 型 的机 电一 体 化模 型 。结 构 如 图 ４所 示 。
标 识 图 我 们 可 以精 确 的计 算 出生 产 周 期 和 不 变 量 关 系 ，可 以方 便 的 对 生 产 系统 模 型 的可 达 性 和 可 靠 性 进 行 评 估 。 由于 标 识 图 的 良好 特性 ， 得 它 经 常 用 于信 息 流 的 分 析 ［。而本 文 中提 出的 使 ６ ］ 机 械 手 模 型 就 是 以标 识 图为 基 础 进行 设 计 与 分 析 的 。
１ Ｐ ｔ 网与 梯 形 图 的 转化 方法 ｅｒ ｉ
关 于 Ｐ ｔ 网 到梯 形 图 的转 化 ， ｅｒ ｉ 文献 ［ １ 中有 了 比较 详 尽 的 １］ 描 述 。 在 文 章 中将 库 所 转 化 为 梯形 图里 的输 出线 圈 ， 将 变 迁 他 而 转 化 为 梯 形 图 里 的输 入 开 关 。 当线 圈 通 电 的 时候 ， 就表 示 相 应 的 库 所 有 标识 ， 则 就 是 空 的 。对 于如 图 １ 示 的 自锁 电路 来 说 ， 否 所 开 关 Ｌ和 Ｕ 分 别 表示 库 所 Ｐ有 标 识 和 没有 标 识 的情 形 。 Ｌ通 当
Ｐ ｔ 网（ ｅｒ Ｎ ｔ提 供 了 一种 以 图形 和 数 学 为基 础 的形 式 ｅｒ ｉ Ｐ ｔ ｅ） ｉ
化 建 模 方 法 ， 它 既 可 采 用 数 学 分 析 ， 可 通 过 图形 形 象 地 描 述 使 又
出物 流 系统 的 运行 过 程 ， 可 对 制造 系 统 中 非 常关 心 的 死锁 问题 还 进 行研 究 和 探索 ， 出死 锁原 因 ， 系统 设计 中加 以避 免 川。而 随 给 在
PLC在环境监测系统中的应用
PLC在自动控制与调节中的应用
顺序控制
远程控制
PLC可根据预设的程序和条件，对环 境监测系统中的设备进行自动顺序控 制，实现设备的自动启停、切换等操 作。
PLC可通过网络通信模块与上位机或 远程监控中心进行通信，实现远程监 测和控制功能。
PID调节
PLC内置PID控制算法，可根据实时监 测数据与设定值的比较结果，自动调 节执行机构的输出，使环境参数稳定 在设定范围内。
02
PLC技术概述
PLC的定义和工作原理
PLC定义
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller， PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操 作的电子装置。
工作原理
PLC采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻 辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令， 并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机 械或生产过程。
高速运算
PLC采用高性能处理器，能够实现高速数据采集和 处理。
多任务处理
PLC支持多任务并行处理，可同时处理多个监测任 务，提高系统效率。
数据存储
PLC内置大容量存储器，可长期保存监测数据，便 于后续分析和处理。
易于维护和扩展
模块化设计
01
PLC采用模块化设计，便于根据实际需求进行灵活配置和扩展。
标准通信接口
02
PLC支持多种标准通信接口，可与其他设备或系统实现便捷通信
。
编程和调试便捷03PLC提供直观的编程软件和调试工具，降低系统开发难度和成本
。
06
PLC在环境监测系统中的实 施与调试
PLC的选型和配置
1 2 3
PLC类型选择
计算机网络远程控制系统的运用分析的研究报告
计算机网络远程控制系统的运用分析的研究报告计算机网络远程控制系统的运用分析研究报告随着互联网技术的不断发展和普及，越来越多的企业和机构都开始采用计算机网络远程控制系统来完成工作任务。
远程控制系统可以极大地提高企业的生产效率和信息安全，减少人力和物力资源的浪费，降低沟通成本和出差费用。
本报告将对计算机网络远程控制系统的运用进行分析，探讨其功能、优势和应用范围。
一、远程控制系统的功能远程控制系统主要包括远程桌面、远程服务器管理、远程数据备份等功能。
其中，远程桌面可以实现远程登录和控制另一台电脑，如实时查看和操作另一台电脑的桌面，传输文件等。
远程服务器管理可以实现对服务器的管理和监控，如服务器的开关机、电源管理、维护和修复等。
而远程数据备份可以将本地数据备份到服务器中，以防本地数据丢失。
二、远程控制系统的优势1.提高生产效率。
远程控制系统可以让企业的员工随时随地远程登录公司内部网络，实现远程办公、协作和交流工作任务，提高工作效率。
2.降低成本。
远程控制系统可以省去员工或管理人员的出差费用，节省企业的人力、物力和财力资源。
3. 加强信息安全。
远程控制系统可以避免机密信息被泄露或窃取，提高企业信息安全等级。
三、远程控制系统的应用范围1.企业内部网络管理。
远程控制系统可以帮助企业管理人员实现对企业网络的监管和维护，提高网络稳定性和安全性。
2.生产管理。
远程控制系统可以让企业管理人员实时监测和调整生产过程，提高生产效率和品质。
3.学校教学管理。
远程控制系统可以让学校管理人员实现对教学内容的协调和改进。
综上所述，计算机网络远程控制系统的应用范围非常广泛，其功能和优势能够大大提高企业的生产效率和信息安全等级。
在未来的发展中，远程控制系统将成为企业和学校信息化和智能化的重要手段和工具。
为了更深入地了解计算机网络远程控制系统在实际应用中的情况，本报告收集了相关数据并进行了分析。
首先，我们从九个国家的400个企业中调查了94%的企业采用了远程控制系统。
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基于PLC的远程在线监控系统分析
【摘要】随着科学技术的发展，工业生产过程向着高速化、集成化、自动化和智能化发展，劳力成本不断上升，传统的工业监控系统已经无法满足现代工业生产的要求。
本文介绍了一种基于PLC设计的远程监控系统，并开发了基于winXP/NT平台的远程监控程序。
它可以通过I/O模块自动获取设备的状态信号，对远程设备进行智能监控。
【关键词】PLC；在线监控；系统；分析
1 前言
随着科学技术的发展，工业生产过程向着高速化、集成化、自动化和智能化发展，劳力成本不断上升，传统的工业监控系统已经无法满足现代工业生产的要求。
如何利用现代技术对工业生产实现高效的远程监控，一直是人们研究的热点问题。
在线监控就是指技术人员能够通过控制中心的计算机，对具备网络通信工程的异地设备进行在线监视和操作。
监控系统需要对工业现场的设备运行状况进行检查，能及时发现和排出设备故障。
远程监控系统的广泛应用，大大减少了的设备维修人员的工作量和提高了工作质量，满足了异地设备对维护要求的快速反映。
本文介绍了一种基于PLC设计的远程监控系统，并开发了基于win7系统的远程监控程序。
它可以通过I/O模块自动获取设备的状态信号，对远程设备进行智能监控。
2 PLC远程在线监控系统框架
本文介绍的监控系统是用通信网络的方式实现的，其中PLC是系统实现监控功能的基础。
首先，PLC将对远程自动化设备的运行情况、状态数据进行时实采集，并将此信息快速、准确、可靠的传输到上位微机监控系统。
然后，操作人员可以通过监控微机，将控制指令迅速的发送到下位机进行操作。
数据传输的方式可以根据现场实际情况来确定，不同的传输距离可以选择不同的数据传输方式。
当控制中心与被控制设备相距很远时，可以采用特定的通信渠道，如借助公用电话网采用调制解调器拨号方式进行数据通讯。
当传输距离比较近的时候，可以直接用传输电缆将微机和设备连接起来进行数据通讯。
本文设计的系统针对的是西门子S7-200 Micro PLC系列，它能够提供RS-485通讯接口，在自由通讯模式下，能与任何通讯协议公开的控制器、设备实现通讯。
这样就大大增加了可通讯范围，让控制系统配置更加方便、灵活。
下位机端利用PC/PPI通讯电缆连接S7-200PLC的通讯端口和调制解调器的RS-232端口，并可以通过电缆上的DIP开关设置通讯数据位数，将S7-200PLC联入电话网络。
上位机端利用RS232通讯电缆，将上位的监控微机联入调制解调器的通讯接口。
通讯电网网络实现了监控计算机和下位可编程控制器的数据通讯。
3 PLC数据通讯过程分析
PLC串行接口的通讯模式是一种开放式的通讯模式，它的通讯方式可以通过程序来进行控制。
在这种模式下，操作人员可以在前端用户端界面，编写一些功能程序方便的实现PLC的接收、发送和中断等操作。
3.1 自由端口的初始化
在通讯操作之前，用户必须先对系统的通讯端口进行初始化，将部分可编程控制器的存储单元置零，以防止发出错误指令。
然后将通讯选择的波特率、数据位数等信号参数存储到PLC的特殊存储器中。
3.2 发送数据方式
S7-200PLC采用XMT指令进行数据发送，它能发送一个或多个字符，最多有255个字符的缓冲区。
当有中断程序连接到发送结束事情上，在发完缓冲区的所以字符后，就会产生一个中断指令结束发送。
3.3 接收数据方式
PLC可以通过RCV指令方便的接收信息。
它的接收方式和XMT指令的发送方式一致。
当有中断程序连接到发送结束事情上，在发完缓冲区的所有字符后，就会产生一个中断指令结束发送。
在执行中断程序之前，字符存储在特殊存储器SM2中，奇偶状态存储在SMB3中。
4 远程在线监控系统的软件设计
监控软件是操作人员的控制手段，系统的硬件是控制策略实现的载体，二者对整个系统功能的实现缺一不可。
监测的内容包括PLC的输出输入指令、计时器、计算器、状态寄存器、中间继电器等信号。
同时对可编程控制器发送操作指令，对设备的操作实行远程控制和监测。
软件的设计是基于winXP/NT平台，使用VC++6.0开发的。
主要包含以下几个主要组成部分：人机交互操作界面、通讯接口程序、数据处理和分析程序、数据库接口程序等。
数据处理和分析程序能够对接收来自工业现场的设备运行数据，对其进行分析处理。
并根据处理结果向PLC发送相应的控制指令。
且数据库操作程允许用户对数据库进行查找、添加、更新、修改等操作。
通讯接口程序采用多线通程的通讯方式，当进程启动后，首先建立主线程，完成串口初始化，然后建立通信线程，实现对通信的监视响应。
系统选用MySQL 数据库系统，并使用其应用程序对其进行分布式管理和操作。
MySQL数据库支持完全网络化操作，安全性能很高，它能将现场采集到的设备运行数据方便的添加进用户信息库，以便操作者查询编辑和处理。
5 结言
总而言之，在线监控系统具有很强的实际应用价值，能够借助可编程控制器对异地设备进行在线监测，并根据设备的实际运行信息智能化的发出控制指令，这大大减少了设备维护的工作量。
但在具体实现中依然存在许多要研究的问题，如数据的采集、网络安全防范等等。
随着工业自动化和现代通信技术的发展，远程在线监控系统在我们生活将会发挥更大的作用。
参考文献：
[1]陈华光.基于PLC的远程在线监测系统的设计[J].计算机测量与控制，2009（10）.
[2]黄帅.基于信号完整性分析的视频监控系统硬件设计[D].中南大学，2011.。