【摘要】本文主要是從現(xiàn)代自動化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的要求出發(fā)，提出利用3G網(wǎng)絡(luò)以及PLC遠(yuǎn)程工控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的設(shè)計(jì)方案。文中分別從整個系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、3G網(wǎng)絡(luò)終端以及PLC控制系統(tǒng)之間的通信、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個方面闡述了控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。利用3G網(wǎng)絡(luò)和PLC搭建遠(yuǎn)程工控系統(tǒng)遠(yuǎn)程易于實(shí)現(xiàn)，成本也不高，控制能力強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】3G網(wǎng)絡(luò) PLC可編程控制器 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) 通信

3G網(wǎng)絡(luò)和PLC遠(yuǎn)程工控系統(tǒng)的原理是：通過3G網(wǎng)絡(luò)終端接受器接受控制中心發(fā)出的3G信號形式的命令，再轉(zhuǎn)化為PLC控制指令從而實(shí)現(xiàn)利用3G網(wǎng)絡(luò)對控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。

一、綜合自動化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

綜合自動化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)主要可以分為兩個部分分別是綜合控制中心和PCL現(xiàn)場控制系統(tǒng)。

綜合自動化控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)：（1）在對整個綜合自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用藍(lán)斯3G終端作為系統(tǒng)的3G終端設(shè)備，藍(lán)斯3G終端具有使用簡便穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。（2）綜合自動化控制系統(tǒng)預(yù)期操作：當(dāng)需要對現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的時候，綜合控制中心會做出決策，然后決策信息會打包成能夠與PLC通信的命令方式，通過3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到現(xiàn)場的藍(lán)斯3G終端，打包的數(shù)據(jù)命令會被3G終端解析出PLC的控制動作指令，最后通過485總線對PLC相關(guān)寄存器進(jìn)行改寫，通過PLC掃描執(zhí)行對現(xiàn)場設(shè)備的相應(yīng)的操作。

二、3G和PLC的通信設(shè)計(jì)

3G網(wǎng)絡(luò)與嵌入式PLC進(jìn)行通信，則必需要考慮他們之間的通信格式的問題。要使嵌入式的PLC對信號進(jìn)行識別，就必須滿足通信信號為PLC指令格式這個條件。藍(lán)斯3G終端在指令格式方面可以由用戶自定義設(shè)置，為實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)與嵌入式PLC通信提供了方便的解決辦法。

2.1 嵌入式PLC的通信格式

要實(shí)現(xiàn)3G終端與嵌入式的PLC進(jìn)行通信，在設(shè)計(jì)上是通過485總線來實(shí)現(xiàn)的。

在3G終端的寫入數(shù)據(jù)階段，會對PLC的寄存器進(jìn)行改寫操作，改變其數(shù)據(jù)從而改變其工作行為。在讀取數(shù)據(jù)的階段，讀出的數(shù)據(jù)會通過3G終端發(fā)送回控制中心，這時3G終端會作為主站，讀取PLC的相關(guān)數(shù)據(jù)，反饋給控制中心。

2.2 3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀格式

3G網(wǎng)絡(luò)要對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行通信以控制，必須要定義傳輸數(shù)據(jù)幀的格式作為前提。定義數(shù)據(jù)幀需要根據(jù)通信協(xié)議來進(jìn)行制定，要3G網(wǎng)絡(luò)與墻入室PLC進(jìn)行交互，只要PLC接受格式就可以事項(xiàng)。

2.3 3G終端控制軟件實(shí)現(xiàn)

藍(lán)斯3G終端設(shè)備是一款方便易用支持3G通信的終端設(shè)備。其使用方法首先借助3G入網(wǎng)的SD卡進(jìn)行撥號入網(wǎng)。在SD卡需要設(shè)置服務(wù)器的IP地址、端口號、串口號等等的參數(shù)，將參數(shù)設(shè)置完成后，就可以實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備之間的通信。

三、PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)當(dāng)中的PLC設(shè)備我們采用的是科威嵌入式的PLC，其控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)可以利用梯形圖以及之類的方式。

3.1 PLC通信設(shè)計(jì)

嵌入式PLC接受485通信接口的程序軟件。從圖中可見PLC通信操作的設(shè)計(jì)，首先通過觸點(diǎn)8002設(shè)置485接口，從而根據(jù)接收到的命令對寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫，實(shí)現(xiàn)控制指令的改變。

3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要在整體設(shè)計(jì)之前列出一個系統(tǒng)控制任務(wù)的大概流程，然后根據(jù)流程進(jìn)行梯形圖以及LD指令的編寫，最后編寫的指令要經(jīng)過編譯后下載到PLC中，以達(dá)到控制的要求。

四、結(jié)語

根據(jù)設(shè)計(jì)的方案搭建自動化遠(yuǎn)程工控系統(tǒng)，運(yùn)行良好，在現(xiàn)場設(shè)備的操作上有效實(shí)現(xiàn)了自動化遠(yuǎn)程全局控制。利用3G網(wǎng)絡(luò)以及PLC技術(shù)操作簡單，穩(wěn)定性情，這種遠(yuǎn)程工控系統(tǒng)，經(jīng)過進(jìn)一步研究，可以適用于大型現(xiàn)場作業(yè)，有利于提高作業(yè)的效率。