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物联网环境下基于PLC的远程控制系统设计分析

所属栏目:计算机应用论文 发布日期:2022-06-08 08:43 热度:

   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。

物联网环境下基于PLC的远程控制系统设计分析

  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。

  参考文献:

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  《物联网环境下基于PLC的远程控制系统设计分析》来源:《科技创新与应用》,作者:熊媛

文章标题:物联网环境下基于PLC的远程控制系统设计分析

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