探析PLC远程监控与故障诊断系统
可编程逻辑控制器故障监测与诊断系统设计与实现
可编程逻辑控制器故障监测与诊断系统设计与实现可编程逻辑控制器（PLC）作为工业控制领域核心设备，起着至关重要的作用。
然而，PLC故障往往会导致生产线停机，对生产效率和生产成本造成巨大影响。
因此，设计一套PLC故障监测与诊断系统尤为重要。
一、PLC故障监测与诊断系统设计方案PLC故障监测与诊断系统是一种综合管理系统，通过对PLC运行状态、IO口状态、通信状态、程序运行状态的监测，及时发现故障，并对故障进行诊断。
（一）系统架构设计系统架构分为三层：监测层、传输层、控制层。
监测层主要负责实时监测PLC设备状态，传输层主要负责将监测到的数据传输至控制层，控制层主要负责数据处理以及诊断和控制指令的下达。
（二）故障信息采集系统通过监测PLC设备状态获得故障信息，其主要包括：IO口状态、PLC运行状态、通信状态以及程序运行状态信息等。
其中，IO口状态信息主要包括IO口状态和IO口故障信息，PLC运行状态信息包括PLC运行状态和CPU运行状态，通信状态主要包括通信状态和通信协议状态，而程序运行状态则包括程序运行状态、存储器状态等。
（三）传输层设计传输层主要负责将监测的数据传输至控制层，传输方式可以采用以太网、RS232串口等方式传输。
（四）控制层设计控制层主要负责对数据进行处理，同时进行诊断和控制指令的下发。
控制层可以采用PLC或者嵌入式设备实现，其控制程序可以通过逆向工程的方法获得。
二、PLC故障监测与诊断系统实现方案实现方案分为三步：硬件设计、软件设计以及系统测试。
（一）硬件设计硬件设计主要包括计算机、PLC设备、传感器等硬件设备的设计。
计算机可以选择SERVER或者工控机，PLC设备可以选择西门子、三菱等品牌，传感器可以根据具体设备进行选择。
（二）软件设计软件设计主要包括上位机程序设计、PLC程序设计。
上位机程序主要负责实时监听PLC运行状态、故障信息和状态信息，在发现异常时及时发出警报信息。
而PLC程序主要实现对PLC设备状态信息的监测以及诊断和控制指令的下发等功能。
【最新】Plc远程综合管理系统助力企业实现远程监控、远程故障诊断分析
Plc远程综合管理系统助力企业实现远程监控、远程故障诊断分析随着互联网和电气技术的不断发展，电气设备的自动化水平越来越高，工业生产现场有更多的自动化需求，希望能借助于互联网的方便快捷来实现。
PLC远程综合管理系统使用户通过Internet网络对设备进行远端实时维护，不仅提高企业对设备故障的综合防范能力和诊断水平，在大幅度降低故障率的同时为客户提供了更快捷的服务，既减少了设备工程师的现场维护时间和费用成本，也有效减少了客户损失。
1Plc远程管理系统需求背景分析科学技术的发展促进了生产力的提升，设备制造商已经成为生产力发展的重要推动力量。
当制造商将设备卖到世界各地的用户处，一旦设备出现问题，用户拨打厂商的服务电话求助，厂商派出维护工程师前往客户现场进行检查和维修，在这个过程中，有可能出现维护工程师携带的配件不合适，有可能维护工程师在现场不能解决问题，需要更高级的工程师到现场才能解决问题。
售后过程效率低，及时性差，严重影响生产进度。
与此同时，工业设备的自动化程度日益增高，设备控制工艺变得越来越繁杂和精密，因此设备产品维修服务的速度、售后质量越来越受到客户的重视。
因此，迫切需要建立起能够实现对设备的运行进行远程监控、故障诊断分析的系统，通过对设备运行数据进行远程监测和分析，让工程师可以实时了解设备现场的运行状况，以此为依据让设备供应商为用户提供检修、维护计划和备品备件供应服务，同时通过对工业现场运行情况监测诊断经验的不断积累，为自动化设备的设计和制造工艺的改进、产品创新提供科学依据。
PLC远程综合管理系统实现了对工业现场自动化设备的异地监控与维护，在设备供应商、工程师和客户之间建立了有效的信息沟通通道，让三者更加紧密地结合在一起。
有效提高了系统整体维护水平，大大降低了故障率，保障了客户的正常生产，具有极高的实际应用价值和战略意义。
2Plc远程管理系统介绍该系统方案配置了智能联网硬件——工业智能网关、设备管理平台——HiCloud、远程客户端——Hinode Windows Client三大软件，且该方案具有三大特点：建立专用通道，使用现有现场设备编程软件，实现plc 远程编程；安全远程更新控制器程序；投资少，经济实用，操作简便。
了解PLC的远程诊断和维护功能
将处理后的数据通过远程通信协议传输到远程诊 断中心，供专业人员进行分析和诊断。
故障诊断方法与策略
基于规则的诊断方
法
根据预设的规则和阈值，对采集 的数据进行判断和分析，定位故 障原因。
基于模型的诊断方
法
通过建立设备的数学模型，对实 际运行数据与模型预测数据进行 比较，发现异常并进行诊断。
智能诊断策略
结合人工智能、机器学习等技术 ，对历史故障数据进行学习和分 析，实现故障的自动诊断和预测 。
03
PLC远程维护功能详解
远程参数配置与调整
远程访问
通过网络连接，实现对 PLC的远程访问，无需现 场操作。
参数配置
根据需要，对PLC的各项 参数进行远程配置，如输 入输出参数、通信参数等 。
实时调整
在设备运行过程中，根据 实际需求对参数进行实时 调整，确保设备稳定运行 。
远程维护与升级
利用PLC的远程维护功能，对生产线上的设备进 行远程调试、参数修改和程序升级，减少现场维 护成本和时间。
数据分析与优化
通过对生产线运行数据的收集和分析，优化生产 流程，提高设备利用率和产品质量。
智能家居控制系统案例
远程控制与监测
通过PLC的远程诊断功能，实现对智能家居设备的远程控制和状 态监测，提供便捷的智能家居体验。
据泄露等安全风险。
加密通信
采用SSL/TLS等加密技术，确 保远程通信过程中的数据安全
。
访问控制
实施严格的访问控制策略，如 IP白名单、用户名/密码验证 等，防止未经授权的访问。
安全审计
记录所有远程访问活动，以便 进行安全审计和追溯。
数据传输效率优化方法
数据压缩
对传输的数据进行压缩，减少网络带宽占用 ，提高传输效率。
PLC控制系统的故障诊断与维护
PLC控制系统的故障诊断与维护故障诊断是确保PLC系统稳定运行的关键环节。
通常，故障诊断可以分为两个步骤：状态监测和故障分析。
状态监测主要依赖于PLC系统本身提供的监控功能。
例如，当系统出现输入信号丢失、输出信号异常或内部模块故障等情况时，PLC会记录相应的故障代码或报警信息。
通过实时监控这些信息，我们可以迅速发现系统存在的问题。
以一个化工厂的例子来说明，该工厂的PLC控制系统负责控制一条生产线的运行。
有一天，生产线突然停止运行，经过状态监测，我发现PLC系统显示了一个输入信号丢失的故障代码。
通过进一步检查，我发现是传感器线路故障导致了输入信号的丢失。
故障分析是在状态监测的基础上，对故障原因进行深入探究的过程。
这一步骤通常需要借助专业的故障分析工具和技术。
例如，使用逻辑分析仪、示波器等工具对PLC系统的输入输出信号进行实时监测，以便找到故障的具体原因。
继续上面的例子，在确定了是传感器线路故障后，我使用了逻辑分析仪对传感器的输出信号进行了监测。
通过分析监测数据，我发现传感器的输出信号在正常范围内，这表明传感器本身没有问题，问题可能出在传感器与PLC之间的连接线路。
经过仔细检查，我发现了线路中的一处断路，修复后，生产线重新恢复正常运行。
维护是确保PLC系统长期稳定运行的重要环节。
维护工作主要包括定期检查、故障排查和系统升级等。
定期检查是预防性维护的重要组成部分。
通过对PLC系统及其周边设备的定期检查，可以发现潜在的故障隐患，并及时进行处理。
例如，定期检查PLC系统的电源模块、输入输出模块、通讯模块等，以确保这些关键部件的正常工作。
以一家汽车制造厂为例，他们规定每季度对PLC控制系统进行一次全面检查。
在一次检查中，我发现了一个输入模块的接线端子出现了氧化现象。
虽然当时系统没有出现故障，但我判断这个端子可能会在未来引发故障。
于是，我及时更换了该输入模块，确保了系统的稳定运行。
故障排查是在系统出现故障时进行的紧急维护工作。
PLC云远程监控系统
PLC云远程监控系统设备介绍：目前对于大多数PLC机械设备的故障诊断，固件升级大多是必须由人工去完成。
而很多时候设备故障仅仅是操作人员操作失误或软件故障引起的，且有时设备售后人员由于开始无法判断设备的故障点，导致售后人员不得不多次来回维修，这不仅大大提高了企业的售后维护成本，还大大降低了企业的生产效率。
因此机械设备的远程诊断维护被越来越多的厂商所重视。
基于云平台PLC远程故障诊断维护及监控平台（HigntonDeviceCloudyRemoteSupervisorySolution简称HDRS）就是在此需求上开发出来的。
HDRS不仅能实现设备的故障检测、设备定位的功能，还能实现设备运行数据的远程传输以及修改，设备固件上下载等功能。
从而实现设备厂商远程掌控设备地理位置，防盗监控；远程掌控设备运行状态，提升设备的生产效率，提高设备管理效能；远程维护定期提醒，防止设备老化，延长设备生命周期；远程监控设备运行报表，了解消耗和产出提高物资管理效能。
系统介绍：设备云远程综合管理系统（英文简称“HDRS”）是一套专门针对PLC等工业控制器的远程综合管理系统。
系统以云为基础构建了一套计算与服务体系，可以为客户提供海量的设备接入及客户访问机制。
设备云远程综合管理系统基于虚拟专用网络（英文简称“VPN”）技术构建了一条设备与用户之间的专用安全通道，无论你身处何地，都可以对设备进行编程，监控等所有操作如同你身处现场一样。
通过设备云远程综合管理系统用户可以随时了解其销售出去的设备运行状态，所处位置等实时数据，一旦设备发生故障或者即将发生故障，系统为以短信，邮件等多种方式为用户或最终客户提供相关的报警或预警，从而保障设备稳定运行及最大限度降低故障时间。
设备云远程综合管理系统不是一套单纯的设备管理系统，而是一种先进的新型售后服务模式，在市场竞争激烈的今天，随着产品越来越同质化，只有服务才能创造出差异化，才能创造更多的附加值，所以好的服务才是征服客户最有效的手段。
PLC远程监控和故障诊断方法分析
PLC远程监控和故障诊断方法分析近几年随着信息技术、微机技术和通訊技术的协调发展，在工业控制核心技术上我国实现了微处理器设备诊断和故障分析，完成了设备的远程监控和诊断，进一步为我国工业设备的使用提供了技术保障。
PLC可编程序控制器远程监控的实现优化设备监控效率，提高设备使用质量的作用。
论文就PLC远程监控和故障诊断方法进行分析研究，进而进一步为PLC远程监控的应用提出优化建议，保障其故障诊断的高效性，促进我国设备制造技术的创新发展。
标签：PLC；远程监控；故障诊断；方法0 前言PLC远程监控系统的设计从其结构和控制要求上实现了系统工作环境、感染源种类因素分析和电源及软件抗干扰能力的优化，利用串行通讯协议实现前端机与PLC的串行通信强化了系统信息传输的安全性和精准性。
近几年随着PLC远程监控的应用范围越来越广泛，如何利用故障诊断方法强化PLC远程监控系统的应用作用，为我国设备运行和使用提供技术保障成为了研究的主要侧重点，具有典型性。
1 PLC远程监控PCL远程监控中主要是利用PLC实现设备遠程控制程序编写，进而实现PLC 远程故障诊断，完后才能网络技术相关数据的传输和通讯，并且利用设备现场传感信息采集和数据运行来实现数据系统的信号转换和信号处理，利用数据信号的信息分析能力完成及设备的运行情况，及时完成故障的诊断处理[1]。
PLC远程监控的应用领域较为广泛，近几年随着4G网络技术的逐渐发展，PLC能够有效的实现远程现场设备的终端信息采集处理，进而完成数据传输工作的数字化和可视化处理，完成设备故障的诊断和维护[2]。
PLC远程监控在工业上的应用主要是以工业集成化、自动化、规模化和高效化发展为方向，完成对设备故障诊断的精确性优化。
2 PLC远程监控的特诊从特征性的角度出发对PLC远程监控系统急性分析，其主要包含系统安全可靠性、系统智能化和实时性的特征[3]。
系统安全可靠性特征：PLC远程监控利用庞大的有机组合体实现了远程故障信息的集中处理和分析，进而提高了信息的可靠性，强化了设备信息系统的整体故障判定准确性，为设备的使用和维护经济损失带来了可靠性。
基于PLC控制的远程电气故障诊断研究
分析远程电气故障诊断的实现过程。 4 .1 PLC 故障诊断系统总体设计方案 ( 1) 设计原理 在接纸机控制 电路 中选择设置一些检测 点 ，用于完成对 电路状态的采集 ，利用这些 采集到的状态数据 以及该领域知识 ，通过计 算机对接纸机控制电路的状态进行分析判断 ， 确定故 障的原因 、性质和部位 ，并提 出解决
(2) 网络结构特点 从地域上看 ，广域分布是远程系统的基 本特征 ，远程系统的 目的就是为地理 上分布 广泛的设备提供有效 的诊断维护支持 ; 从组 织上看 ，远程 系统由现场总线设备 、现场监 控工作站 、企业诊断中心和远程诊断中心组 成 ，呈分布式 、网络化状态 ，同时也具有明 显的递阶层状特征 ; 从功能上看 ，要求现场 监控工作站具有一定地对本地设备进行实时 状态监控和故障 自诊断的能力 ，如果诊断中 心诊断有困难 ，则通过 intemet 向远程诊断中 心发送诊断请求 ，远程诊断 中心接收到请求 后调用 自身丰富的诊断资源进行故障诊断 ; 同时 ，远程诊断中心也可以通过人机交互界 面与诊断专家协同诊断。 (3 ) 诊断系统功能 远程故障诊断系统从功能上可以分成三 个部分 : 远程智能诊断中心 ，故障诊断系统 和诊断专家 。 远程智能诊断中心提供广域范围内的共 享诊断资源平台 ，为客户提供共享资源和多 种智能诊断手段 ，并可与客户进行交互 ，其 核心资源是知识库 、数据库 。相对于远程智 能诊断中心 ，故障诊断 系统更加直接的面对 各设备 ，为其提供在线诊断服务 ，通过与远 程智能诊断中心的协作可以获取相应的支持 ， 并为远程智能诊断中心和诊断专家提供 局部 故障诊断知识和经验 。诊断专家主要与故障 诊断系统协作 ，对分布在各处的诊断系统传 送来的诊断知识进行分析 、整理 ，根据设备 实际运行条件 、故障的征兆等 ，对其进行提 炼 ，将其融人远程故障诊断系统的知识库。 4 基于 PLC 控制的故障诊断分析 下面以零速 自动接纸机控制系统为例 ， 采用 PLC 作为基本控制器的实时控制 系统 ，
PLC下远程监控及故障诊断的思考
PLC下远程监控及故障诊断的思考
张慕乔;玄子玉
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2018(035)002
【摘要】设备监控与故障诊断技术具有保证设备安全、促进设备长周期优质运行的作用.PLC下远程监控及故障诊断体系的应用,可在为工业设备提供技术保障的基础上,提升故障诊断机制的实效性.因此,主要分析了PLC下远程监控及故障诊断问题.
【总页数】2页(P255-256)
【作者】张慕乔;玄子玉
【作者单位】佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯 154007;佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯 154007
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于普通铣床数控化的S7-300 PLC远程监控和故障诊断系统设计 [J], 李茜;王延年
2.PLC远程监控与故障诊断系统设计与实现 [J], 韩思亮;汤建新;马皓
3.PLC远程监控和故障诊断方法分析 [J], 梁永华
4.浅谈PLC远程监控、故障诊断分析系统 [J], 李正训
5.基于PLC的远程监控和故障诊断 [J], 韩丽婷
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探析PLC远程监控与故障诊断系统
在我国经济与计算机互联网技术发展十分迅速的今天，生产企业别是电子设备的制造企业对产品的远程监控以及远程诊断有着越来越高的要求。
通过研究可编程控制器（简称PLC）的远程监控和远程诊断机制，我们可以得出如何通过具体的网络协议通讯实现PLC在远程监控中的数据传输流程等工作原理，从而加快电子设备制造企业在生产环节追求精益求精的脚步，本文通过分析近几年PLC 远程监控与故障诊断系统的各项流程与细节，希望可以对促进电子设备制造企业的进步和发展有一定的指导作用。
一、前言
对电子设备的制造企业来说产品要满足不同用户群体的多元化需求，因此从当前设备生产、出售以及售后维修的整体环节进行评估才是衡量一个企业最好的标准。
基于此，企业要在原有的基础上加强各个环节的创新与改革，而且要不断适应市场变化的需要以提供最优质的产品和最人性化的服务，PLC远程监控系统是帮助企业完善生产环节并提高生产质量的最好选择。
二、远程监控和诊断系统的系统构成
借助互联网通信技术进行数据的传输、共享和交换是PLC远程监控和故障诊断系统中最主要的形式和前提，这种PLC远程监控最大的特点是在数据采集之后对传感器收集的信息进行统一的转换和处理，然后利用互联网通讯技术将所有数据上传总控制处，最后由数据分析人员对接收到的信号进行分析和计算，将结果详细评估之后按照既定的操作流程对设备进行远程诊断并且及时传输诊断结果，维修人员会根据接收到的诊断结果即刻修复故障。
现阶段我国生产企业已逐步完成了向规范化、自动化和智能化的转换，这种转换虽然为企业的生产带来了前所未有的高效率，但对于企业生产环节的远程监控和故障诊断也有着更高的要求，因此，为全面的解决上述问题并满足企业生产环节的各类需要，PLC远程监控和故障诊断系统要符合以下几点：
（一）可靠性
企业的构成往往十分复杂并且规模较大，高效率和快节奏才能满足企业平稳运营的需要，因此生产环节的诊断系统和全面监控设备必须要具有高度的可靠性，否则一旦这些系统出现故障或损坏，势必会对企业的运营造成不可挽回的后果。
（二）智能化
智能化是PLC远程监控和故障诊断的最高要求，目前所有企业的设备的总趋势是不断完善自动化的操作和管理，这需要PLC监控与诊断系统能够同时具
备分析并处理常见问题和突发问题的能力，确保智能化系统的工作流程更能保证设备的正常运作并且更适应企业的发展需要。
（三）实时性
生产型企业的设备经常要连续工作，设备的连续性要求PLC诊断系统和远程监控能及时发现运行中每一台机器的工作状态、工作参数是否达标以及环境变量，将收集到的上述信息及时传送给在岗的工作人员，以便于他们能参照收到的数据对设备进行评估和处理，第一时间对出现问题的设备做出解决措施并且将损失降到最低。
三、基于PLC的远程监控与诊断系统的工作原理和故障诊断方法
（一）PLC的远程监控与诊断系统的工作原理
PLC远程监控和故障诊断系统与互联网通信技术相结合以实现系统与总机的跨距离通信，PLC系统将监控和诊断收集到的数据统一传输到总机的同时，工作人员会根据PLC系统的传输状态进行综合分析与诊断。
PLC系统通过移动调制解调器进行网络连接，之后再上位机中建立好数据传输的路线，如果出现PLC 与监控计算机距离过近的情况，则可以运用不同的通讯接口重新链接，如果数据传输超出了规定的范围，则必须要利用数控的通信布线重新传输。
目前最常用的PLC控制器是西门子的一种小型可编程控制器，这种控制器可根据用户的需要而设定不同的通讯方式和参数数值，它的自由口通讯功能可与多个通讯接口的设备互相兼容并连接，最大限度的增加了PLC控制系统的灵活性。
（二）PLC 的故障诊断方法
PLC的逻辑运算与判断功能是远程监控和故障诊断系统应用的主要基本原理，该原理能将监控设备所收集到的状态变量等数据与PLC实际储存的数据进行动态的分析比较，在比较中得出两种数据的差别和差异点，再利用PLC的逻辑判断功能确定上述的差异点是否在标准范围内，对于超出标准范围的数据按照预先编写好的程序进行警告，由此可见，判断、检测与数据输出是故障诊断的整体环节，因此传感器在PLC系统中显得尤为重要，传感器不仅把控信息输入的源头，而且是开发成本最高的部分，不过随着电子技术的不断发展，微机电系统的微器件会越来越普遍，与之相对应的设备开发成本也能够被控制在合理的范围。
PLC系统的自我诊断能力很强，因此发生故障的概率相对较低，对于整个PLC系统来说故障的发生很可能是信号的输入和输出以及执行等模块出现问题。
因此我们要充分利用PLC系统的自我诊断功能，在PLC系统正常运作时进行故障诊断和分析，比如我们可以利用PLC系统内的移位寄存器分析诊断故障原因，同时还可以根据不同设备的特点创建诊断模型和程序，以便在故障发生时选择相应的诊断方法进行诊断。
四、总结
综上所述，与发达国家相比，我国PLC远程监控和故障诊断技术发展时间较晚，但总体的发展速度较快，该技术现已被广泛应用到各类企业的设备开发环境中，对企业的生产和平稳运行有着十分重要的作用，同时也有越来越多的专业科研人员开始对该系统的研究和设计，相信在不远的将来，我国的PLC远程监测和故障诊断系统一定会为企业提供更多的选择和便利。