摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化程度的高度發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣控制自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢?；谇度胧郊夹g(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展帶來了重要的現(xiàn)代化發(fā)展途徑。文章主要研究基于嵌入式的遠(yuǎn)程電氣控制自動(dòng)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。

關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù)；遠(yuǎn)程控制；電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.114

0 引言

現(xiàn)階段，隨著工業(yè)化的高度發(fā)展，各種大型的工業(yè)企業(yè)興起，其生產(chǎn)自動(dòng)化的落實(shí)對(duì)遠(yuǎn)程電氣化控制技術(shù)也投入了更多的要求。而基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展，在極大程度上滿足了現(xiàn)代社會(huì)市場中工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的要求，其已經(jīng)成為了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

1 遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

遠(yuǎn)程控制是在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化高度發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的一種自動(dòng)化控制需求。并且，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，人們對(duì)遠(yuǎn)程控制的需求也變得更加復(fù)雜，并表現(xiàn)出了突出的多元化趨勢。在以往的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，在工業(yè)自動(dòng)化之中應(yīng)用的主要是DCS系統(tǒng)，也就是綜合性控制系統(tǒng)。它是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、多媒體技術(shù)等綜合形成的現(xiàn)代化控制系統(tǒng)[1]。這一技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，能夠有機(jī)的滿足對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確管理以及控制的需求。并且，這一技術(shù)系統(tǒng)在長時(shí)間的發(fā)展過程中，不斷滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的遠(yuǎn)程控制效果。

但是，隨著科技的高速發(fā)展，現(xiàn)在的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸變得更加復(fù)雜，在功能性方面也表現(xiàn)的更加突出。而在如此的技術(shù)發(fā)展條件下，繼續(xù)應(yīng)用綜合性控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的需求。而綜合性控制系統(tǒng)存在的局限性，被基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)之上的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)完美的彌補(bǔ)了。這一技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的現(xiàn)場控制，其通過現(xiàn)代化的智能表，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集以及處理分析，并落實(shí)精密、準(zhǔn)確的自動(dòng)化控制。這一系統(tǒng)，能夠非常良好的滿足絕大部分的遠(yuǎn)程現(xiàn)場自動(dòng)化控制需求?？偟膩碚f，傳統(tǒng)的綜合性控制系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)上進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制需求。因此，在這樣的實(shí)際情況之下，其被基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)所取代是一種必然。

2 基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)下的遠(yuǎn)程電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 控制系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要可以落實(shí)為三個(gè)主要層次：第一層，信息管理層。要想有機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的管理控制一體化，就必須要落實(shí)遠(yuǎn)程的信息管理層構(gòu)建。對(duì)此，通過管理支撐機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的有機(jī)應(yīng)用，能夠有效實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備管理信息化以及生產(chǎn)自動(dòng)化的有機(jī)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)了管控一體化之后，為了實(shí)現(xiàn)管理以及控制的及時(shí)性以及關(guān)聯(lián)性，系統(tǒng)必須要做到實(shí)時(shí)的現(xiàn)場信息采集以及存儲(chǔ)。并通過管控服務(wù)器實(shí)現(xiàn)良好的信息集成，進(jìn)而生成應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)的相關(guān)信息。此外，系統(tǒng)通過現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的全方位智慧監(jiān)控。第二層，網(wǎng)絡(luò)層，其作用就是對(duì)不同的數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行接入。對(duì)此，主要使用工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及光纖作為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層主體。在這一基礎(chǔ)上，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程迅速傳輸。第三層，設(shè)備層，其作用就是實(shí)現(xiàn)被控制設(shè)備與控制系統(tǒng)的無障礙連接。來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，主要應(yīng)用CLinux嵌入式操作系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)多種控制任務(wù)的高效有序處理。如此，用戶在進(jìn)行設(shè)備操作的過程中，就可以應(yīng)用CLinux系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)函數(shù)的調(diào)度，以此在準(zhǔn)備好的控制任務(wù)之中進(jìn)行任務(wù)最高級(jí)的優(yōu)先選取，進(jìn)而達(dá)到對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行切換的效果。按照任務(wù)分配原則，主要可以將軟件的任務(wù)類型劃分為以下幾類：首先：監(jiān)測基本功能，也就是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、處理、測算、輸出[2]。這一任務(wù)是基礎(chǔ)性的任務(wù)內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)其它任務(wù)的基礎(chǔ)。其次，保護(hù)功能，也就是對(duì)最高級(jí)人物的報(bào)警處理，提示應(yīng)該盡快對(duì)指定的任務(wù)進(jìn)行處理。再次，人機(jī)交互，也就是顯示器以及鍵盤的相應(yīng)，這一任務(wù)是最低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)類型，并且，這一任務(wù)類型需要從在兩個(gè)不同的進(jìn)程之中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，也就是數(shù)據(jù)的采集以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通過對(duì)這幾種任務(wù)類型的區(qū)分設(shè)計(jì)，就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的人機(jī)交互式效果。在這一基礎(chǔ)之上，就能夠有效對(duì)用戶設(shè)置的控制指令進(jìn)行迅速的網(wǎng)絡(luò)傳輸，并實(shí)現(xiàn)良好的控制效果。

2.3 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成方面表現(xiàn)的尤其精密，其每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)都必須要通過數(shù)字設(shè)備實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，要想實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制方案，只是需要對(duì)控制的結(jié)構(gòu)功能區(qū)以及相應(yīng)的功能區(qū)條進(jìn)行明確，再將其進(jìn)行功能模塊的分配，就能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)的分散控制。此外，用PLC作輔助車間的控制系統(tǒng)。而對(duì)于PLC型號(hào)的選取，一方面要遵循控制現(xiàn)場的通訊協(xié)議，另一方，需要滿足信息交換擇優(yōu)原則。在這一基礎(chǔ)上，必須要實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)，以此保證在進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作過程中設(shè)備整體的正確性。因此，也可以說控制系統(tǒng)就是一個(gè)龐大的技術(shù)整體。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)遠(yuǎn)程控制提出了更高的要求。而基于嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠有效的滿足這一控制需求，其對(duì)于現(xiàn)代遠(yuǎn)程控制理論的發(fā)展以及控制實(shí)踐的落實(shí)都具有非常重要的積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李昕.電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文基于PLC自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)——基于嵌入式技術(shù)的角度分析[J].現(xiàn)代技術(shù)，2015，45（10）：152-153.

[2]陳德強(qiáng)，葉雄杰.電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)論文-直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真[J].科技文化（學(xué)術(shù)版），2016，15（03）：199-201.

作者簡介：劉建忠（1990-），男，山東德州人，本科，初級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向：自動(dòng)化。