基于sockett和plc的远程控制系统

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1、有问题请EMAIL：vesor@126.com１　　引言随着Internet的普及和远程控制策略的完善，基于Internet的远程控制成为可能。基于公众网络（Internet）的远程控制通过廉价的TCP/IP和Ethernet连接克服了工业网络的弊端，大大降低了网络的建设与维护成本，提高了已有设备的利用效率和联合生产能力，并广泛地延伸人类的工作空间。目前国际上已经成功地应用于远程机器人控制，满足在空间、海洋和医学显微环境中的特殊需求[3]。Ferrel于1965就提出了在网络控制中时变的网络时延问题。华盛顿大学的T.J.Tarn教授与K.Brady是基于Internet机器人远程控制

2、第一人。Wakita等人提出“智能化监视”远程机器人控制系统，指出低带宽、需求的重要性。Bejczy等人提出远程控制中“虚拟机器人”的概念。Kuk-HyunHan等人进行机器人系统在KAIST与UCDavis之间的Internet远程控制实验，使用由Java语言编制的GUI监视机器人的状态。RenC.Luo等人实现了简单迷宫中多障碍存在条件下机器人自动路径寻优，该实现是远程控制与智能控制两种先进控制手段的典型结合。Rovetta等人使用优化的通讯媒介混合进行远程外科手术。德国空间研究项目——ROTEX系统是公认的网络远程控制成功范例。它采用多个超前Kalman滤波器作预测，1993年

3、装备于哥伦比亚航天飞机上。目前在国内还没有对基于Internet的网络远程控制的系统性研究[4]。原来的基于公用电话网的远程控制系统[6]，虽然实现了双向传输，但是传送/接受速率太低。基于无线寻呼网络为基础的远程控制系统虽然传输速率较高，但只能单项传输，不能进行反馈。公用电话网和无线寻呼网，还由于网络覆盖情况等限制，不能应用到家庭。本文设计的基于socket和plc的远程控制系统，克服了以上两个网络的缺陷。本文在Winsock的基础上采用TCP/IP传输控制协议来完成数据的远程通信。由于TCP/IP协议组是为跨越局域网和广域网环境的大规模互联网设计的，因此，利用因特网为传输媒介，满足

4、了远程控制系统应用到家庭上时，对网络覆盖范围的需求。另外，由于控制信息在因特网上传输时具有较快的速率，因此可以实现实时监控和实时控制。本系统在因特网上还可以实现信息反馈，使系统更加稳定、健全，实现一个完整的远程控制系统。用PLC作为本系统的可编程控制器，是因为PLC可以通过通信联网与服务器相连，实现分散控制，集中管理。PLC内有成百上千个可供使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能，具有很高的性能价格比[2]。本设计的结构图，如下图所示：１６有问题请EMAIL：vesor@126.com客户端1客户端2客户端3服务器端PLC风扇热水器空调反馈信息图１-１　　控制系统结

5、构图１６有问题请EMAIL：vesor@126.com2　　远程控制系统硬件部分及通信相关协议2.1　PLC简介PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。ａ.　中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据

6、寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。b.输入（Input）模块和输出模块（Output）输入（Input）模块和输出模块（Output）简称为I/O模块，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，开关量输入模块用来从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、压力继电器等来的开关量输入信号。模拟

7、量输入模块用来接收电位器，测速发动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、指示灯数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀，变频器等执行装置[5]。c.编程器编程器用来生成用户程序，用它来进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图和指令表程序，并可以实现不同编程语言之间的互换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算