一種基于手機(jī)APP的PLC遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

一、手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC的意義：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能手機(jī)快速發(fā)展，遠(yuǎn)程通過手機(jī)APP對設(shè)備系統(tǒng)的控制單元PLC的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程預(yù)警監(jiān)控的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。基于手機(jī)APP的PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控控制系統(tǒng)能給設(shè)備的制造方和使用方都帶來極高的經(jīng)濟(jì)利益。設(shè)備使用方能隨時觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時進(jìn)行預(yù)警，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，避免設(shè)備故障帶來不必要的損失。生產(chǎn)方能也能通過遠(yuǎn)程實(shí)時查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，來及時排除故障，提高售后維修的時效性 ，提高客戶對產(chǎn)品的滿意程度，提升產(chǎn)品的品牌。

基于手機(jī)APP的PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點(diǎn)：

1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使異地的智力之源得到充分利用?？梢允刮挥诋惖氐膶＜彝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)獲得遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使異地的物質(zhì)資源得到充分利用。通過該技術(shù)的使用，可以使異地物資資源的共享和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)得以實(shí)現(xiàn)。

3.管理人員使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以不必親臨惡劣的現(xiàn)場環(huán)境就可以對現(xiàn)場的工作情況進(jìn)行監(jiān)視，完成對參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整，修復(fù)故障等。

4. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)的快速集中和實(shí)時采集，獲得現(xiàn)場的監(jiān)控數(shù)據(jù)，提供了遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC系統(tǒng)的原理

手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)的結(jié)合的一門先進(jìn)技術(shù)。信息技術(shù)發(fā)展使得遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)得以快速發(fā)展。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制的結(jié)合，遠(yuǎn)程監(jiān)測是指遠(yuǎn)程獲得被監(jiān)控資源對象的數(shù)據(jù)信息，遠(yuǎn)程控制是指遠(yuǎn)程發(fā)送命令控制現(xiàn)場資源對象的運(yùn)行狀態(tài)。一個遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常由遠(yuǎn)程監(jiān)控端系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)場監(jiān)控端系統(tǒng)構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。三個子系統(tǒng)分工合作，共同實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程資源的監(jiān)控。

圖1： 手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC系統(tǒng)的原理框圖

三、手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC系統(tǒng)的硬件組成

PLC作為一種高性能的控制裝置，具有穩(wěn)定可靠、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用。但是PLC一般使用專用的通訊協(xié)議，APP使用網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議一般不能直接和PLC通訊，因此現(xiàn)場控制終端需要加一個遠(yuǎn)程通訊終端，實(shí)現(xiàn)PLC專用協(xié)議的和APP通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換。在本遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，我們采用廣州巨控的GRM500系列的PLC專用遠(yuǎn)程控制終端，來實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

因此本系統(tǒng)硬件由手機(jī)，GRM500/GRM200遠(yuǎn)程通訊模塊，PLC組成。

圖2： 系統(tǒng)硬件組成框圖

1、plc選型

西門子S7-200系列，該型號的PLC在市場上保有量很大，使用著很多，穩(wěn)定性和可靠行都有保障，價格合適。

2、GRM500遠(yuǎn)程控制終端

GRM500遠(yuǎn)程控制終端是廣州巨控研制生產(chǎn)的一款4G 無線通訊模塊，同時支持WiFi、有線網(wǎng)絡(luò)、短信和語音等多種通訊方式，并且兼容2G/3G網(wǎng) 絡(luò)，徹底解決傳統(tǒng)無線模塊不穩(wěn)定的問題。內(nèi)置網(wǎng)頁發(fā)布，一個模塊可實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控梯形圖，上下載程序，局域網(wǎng)內(nèi)監(jiān)控，手機(jī)電腦網(wǎng)頁瀏覽等。

GRM500和PLC通過485，232或PLC以太網(wǎng)接口互聯(lián)，模塊再接入因特網(wǎng)，即可遠(yuǎn)程對PLC進(jìn)行下載、維護(hù)和監(jiān)控。GRM500支持的PLC包括西門子，三菱，歐姆龍等通用PLC，也支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議以及國內(nèi)外各種控制器協(xié)議

四、手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC系統(tǒng)的通訊方式

1、PLC和GRM500/GRM200的通訊

巨控的GRM500/GRM200遠(yuǎn)程控制終端，內(nèi)嵌的多種PLC通訊協(xié)議，因此在和西門S7-200通訊的時候，在GRM500/GRM200編譯開發(fā)環(huán)境中選擇PPI協(xié)議，GRM500/GRM200的com1口或者com2口為485口，PPI通訊協(xié)議設(shè)置詳見圖3～圖6：

圖3：選擇通訊口COM1或者COM2

圖4：雙擊通訊口COM1或者COM2，選擇PPI協(xié)議

圖5： PPI協(xié)議相關(guān)設(shè)置

西門子S7-200和GRM500/GRM200的485的接線圖件圖6.

圖6：PLC和GRM500的485口的接線圖

2、 GRM500和巨控云服務(wù)器的通訊

GRM500/GRM200與巨控云服務(wù)器之間通過有線、wifi或手機(jī)卡進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，他們之間采用巨控獨(dú)有的通訊協(xié)議，無需固定IP和任何端口映射，花生殼動態(tài)域名多包并發(fā)采集，按需采集，智能壓縮技術(shù)，相對透傳GRPS DTU降低50%流量，速度提高2.5倍。

3、手機(jī)APP和巨控云服務(wù)器的通訊

巨控的云服務(wù)器有提供免費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)的WEB接口協(xié)議，能夠自動實(shí)現(xiàn)WEB協(xié)議和PPI協(xié)議的自由轉(zhuǎn)換，APP的開發(fā)者只需要知道標(biāo)準(zhǔn)的WEB通訊即可，不需要了解PPI協(xié)議。這樣大大減少了APP的開發(fā)難度。圖7為巨控免費(fèi)WEB接口的通訊協(xié)議說明書的目錄截圖。

圖7：巨控云服務(wù)器WEB接口協(xié)議說明書的目錄截圖

同時巨控也免費(fèi)提供通用的安卓系統(tǒng)的APP，通用的遠(yuǎn)程監(jiān)控APP見圖8。

圖8：巨控免費(fèi)APP截圖

五，實(shí)際運(yùn)用項目

某項目要求APP終端能監(jiān)控九臺機(jī)組的運(yùn)行信息和水位測量信息，并能通過手機(jī)APP無線遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行信息和水位信息。下面為項目現(xiàn)場的部分圖片。