摘 要：現(xiàn)在采用工業(yè)以太網(wǎng)設計了遠程電氣控制自動化系統(tǒng)來改善傳統(tǒng)集散控制模式在遠處集控系統(tǒng)中的缺點和問題，并且在開發(fā)的具有了遠程集控功能的電氣自動化控制系統(tǒng)中結合了嵌入式系統(tǒng)，并且將嵌入式遠程電氣集控系統(tǒng)的網(wǎng)絡構架層次、實現(xiàn)方式的控制以及嵌入式系統(tǒng)的探究設計方案。這些具體內容的給出讓我們在加強完善結合了嵌入式系統(tǒng)的遠程電氣控制自動化集控系統(tǒng)方面有許多重要的意義，可以讓我們進一步改進遠程電氣控制自動化集控系統(tǒng)，可以從中得到許多借鑒。

關鍵詞：嵌入式控制；電氣自動化；遠程測控；系統(tǒng)

一、傳統(tǒng)的集散控制（DCS ）方式分析

現(xiàn)在出現(xiàn)了一個隨著當今好多大型工業(yè)生產的自動化不斷興起并且對于過程控制要求也變得越來越復雜，由于形式的改變出現(xiàn)的一種綜合的控制系統(tǒng)。也就是所謂的DCS系統(tǒng)。它是多項技術綜合的產物，它由計算機技術、系統(tǒng)控制技術、網(wǎng)絡通訊技術和多媒體技術的合體，它擁有十分里改的通訊功能，此外還可以提供窗口優(yōu)秀的人機界面，它是現(xiàn)代科技的產物，能夠準確完成過程的管理和控制的設備。因為遠程電氣控制自動化系統(tǒng)的技術發(fā)展越來越好，設備的可靠性也越來越高，所以在用于控制的控制站的規(guī)模也變得越來越大，現(xiàn)在已經采取4mA～20mA的模擬信號來進行現(xiàn)場信號的監(jiān)測、輸入和控制管理，這與分散控制、集中監(jiān)管的觀點是相悖的。DCS控制方式在現(xiàn)代社會中缺點和不足隨著社會的發(fā)展顯現(xiàn)的越來越明顯，現(xiàn)在電氣的自動化管理系統(tǒng)也不再像從前一樣簡單，電氣設備變得越來越復雜，功能也更加多樣，所以傳統(tǒng)的控制方式不得不進行優(yōu)化改變。不過DCS表現(xiàn)出的不足剛好被基于嵌入式的遠程電氣控制自動化系統(tǒng)彌補，，新型的控制系統(tǒng)做到了把控制真正的下放到現(xiàn)場中，先進的智能表能夠在現(xiàn)場對數(shù)據(jù)進行準確的采集和處理、控制運算可將數(shù)據(jù)準確輸出等許多現(xiàn)場作用，只有很小一部分過于高端的控制技術在現(xiàn)場進行不了才進一步讓上位機來進行控制。綜上可知，傳統(tǒng)的DCS控制技術被發(fā)展基于工業(yè)以太網(wǎng)的遠程控制系統(tǒng)取代是社會發(fā)展的必然產物，是順應時代的需求。

二、基于嵌入式的遠程電子控制自動化系統(tǒng)設計實現(xiàn)

2 .1遠程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法

基于工業(yè)以太網(wǎng)的遠程集控系統(tǒng)的組成成分十分精密，它的每個節(jié)點都由一臺數(shù)字化的智能設備構成，存在這些設備的內部都含有微處理器，這些處理器的功能應用也十分廣泛，它們具有采樣、A/D轉換、校正、線性化、處理運算以及PID控制等諸多功能。我們要順利簡單的實現(xiàn)一些簡單的控制方案，就只要根據(jù)控制系統(tǒng)結構和策略所需要的功能區(qū)以及具備用到功能區(qū)的條件，然后將功能塊進行分配，由組態(tài)軟件將各功能塊進行連接，就實現(xiàn)了將真正的分散控制，將原來傳統(tǒng)控制站中的許多單一簡單的控制功能還原到現(xiàn)場。真正的遠程電氣自動化控制系統(tǒng)要實行起來還存在一些問題，有許多的邏輯量控制變量組成真正的控制變量，許多與之相關聯(lián)的設備按照正常的順序進行操作，以及設備之間的保護、連鎖和順控等聯(lián)合控制輔機的起停。除此之外，在輔助車間的工藝許多控制都是依據(jù)順序控制為主，而PLC剛好對于順序占有很特別的優(yōu)勢。我們在對PLC的型號選擇的時候最好的選擇對象就是要遵循現(xiàn)場通訊協(xié)議或者看其能不能與網(wǎng)絡進行信息的交換的擇優(yōu)原則。在進行真正的控制的時候我們要牢記模擬量的控制和邏輯量的控制是不能夠分開的，它們是緊密聯(lián)系在一起的，各個設備之間彼此是相互聯(lián)系的，在操作運轉的時候各個設備的運行是否正確，都會影響到整體的運作，所以整體控制系統(tǒng)是一個巨大的整體，要保證所有設備的正常運作，才能確保所有設備的正常運作。

2.2 遠程控制系統(tǒng)的構造和層次設計

1）遠程信息管理層：為了確保所有的電氣設備有能夠實現(xiàn)管理和控制一體化功能的實現(xiàn)，在底層傳輸集成和數(shù)據(jù)集成的鋪墊下，每個集成子系統(tǒng)的動態(tài)顯示得到了實現(xiàn)，其中主要的功能包括：：管控一體化“管理支撐機電運輸設備，實現(xiàn)了機電設備中生產自動化和管理信息化的完美結合。實行管理控制一體化系統(tǒng)后，在下達機電設備調度和生產中的安全操作指令是能夠及時的發(fā)現(xiàn)各類突發(fā)事件并及時解決突發(fā)事件。為了實現(xiàn)管理控制的相互聯(lián)系和及時性，控制系統(tǒng)做到了能夠實時的采集數(shù)據(jù)存儲在管控服務器中并集成與生產相關的各種重要信息。在現(xiàn)場的各個角落設置監(jiān)控站并在監(jiān)控中心的大屏幕上進行遠程監(jiān)控，這樣就做到了對所監(jiān)測的設備進行全方位的智慧和監(jiān)控。

2）網(wǎng)絡層：為了同時可以接入不同協(xié)議的數(shù)據(jù)，在遠程控制系統(tǒng)中國采用光纖工業(yè)以太網(wǎng)結構，在數(shù)據(jù)的傳輸上現(xiàn)場總路的輸入線路和以太網(wǎng)，讓數(shù)據(jù)能夠快速準確的實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸。

3）設備層：設備無阻礙的與被控制的機電設備進行直接的聯(lián)系，要本地的設備的運行作用和常規(guī)保護作用能夠得到實現(xiàn)，隨時能夠顯示出本地的控制狀況，與此同時，還能夠與遠程信息管理的中樞系統(tǒng)進行雙向信息傳導，這樣就真正做到了遠程控制和本地控制的完美結合。

2.3應用軟件任務分類

在開發(fā)設計嵌入式遠程控制系統(tǒng)的時候，常常采用嵌入式實時操作系統(tǒng)Clinux以便進行系統(tǒng)中多個任務的同時管理和有序調度。關于實時多任務操作系統(tǒng)的主要決定因素是對任務以及終端進行的處理。用戶在管理過程中會調用Clinux的任務調度函數(shù)，然后從已經準備好的任務中尋找最高級的優(yōu)先任務，同時進行任務的切換操作。根據(jù)任務的分配原則，以及電氣自動化遠程控制系統(tǒng)中的目的要求，我們將應用軟件劃分成為下面的幾個類型的任務：

1）測控基本功能實現(xiàn)任務：這個任務中包括了測算、數(shù)據(jù)的提前處理、驅動輸出等。這些類型的任務實時性和可靠性都比較高，因此他的優(yōu)先級也最高，測量優(yōu)先級也是和最高的。數(shù)據(jù)的提前處理要按照要求對采樣的數(shù)據(jù)做低通濾波處理。

2）保護功能任務：這里主要值得是報警功能，要求盡可能快的完成之前指定的任務。

3）人機交互功能：鍵盤響應、顯示器顯示等，這個功能的優(yōu)先級最低。總體任務的實行只要有兩個不同的進程實現(xiàn)：當?shù)財?shù)據(jù)的采集程序和網(wǎng)絡服務程序。

三、結語

嵌入式實時系統(tǒng)的開發(fā)是一個復雜繁瑣的過程，在開發(fā)的過程中，不僅在分析開始要求之后要對軟硬件的關系做出權衡，還要在系統(tǒng)的效率、成本、靈活性以及可以使用的工具之間做出比較，權衡利弊。這里所開發(fā)的基于Linux的嵌入式系統(tǒng)應用到遠程電氣自動化控制系統(tǒng)，它不僅能夠滿足現(xiàn)金工業(yè)制造領域對于工業(yè)控制監(jiān)測系統(tǒng)提出的要求，也可以確保任務監(jiān)測的實時性和準確性，而且在操作也很簡單，安裝和卸載都十分簡便，這樣也利于系統(tǒng)集成和維護?；贚inux的嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)和應用是社會發(fā)展的必然產物，對于提高遠程監(jiān)測的準確性有極其重要的作用，在工業(yè)控制領域有很好的應用前景。

參考文獻

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作者簡介

周永強，男，浙江杭州人，浙江安費諾飛鳳通信部品有限公司，自動化課，新技術開發(fā)組長，研究方向，自動化設備控制。