[发明专利]一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制装置与方法

说明书

本发明提供一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制装置与方法，可以实现对位于异地的装置设备的控制，并在远端对装备工况状态、运行信息进行可视显示。它包括由PLC和其控制的机加装备、用于测量电压、电流等信息的传感器组、传递信息的路由器和网络以及完成界面显示与控制操作的服务器。本发明在此基础上对因网络传输过程中产生的时延、丢包等现象对远程控制效果产生的影响采用Fuzzy‑Smith与改进型GPC相结合的优化策略进行抑制，并对多个控制对象采用同步误差控制补偿，有效的提升的远程控制效果。

技术领域

本发明涉及工业现场采用PLC进行控制和信息采集所涉及的远程监控技术，尤其涉及一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制装置与方法，属于装置设备的远程监控领域。

背景技术

远程监控是指本地计算机系统通过网络系统(特别是Internet)对远端的控制系统进行监测与控制,随着经济的全球化,生产过程已经不再局限于一国范围内,一个企业中的设备可能和异地企业的设备组成制造系统或由异地的企业来管理。现场总线系统接入Internet便可实现在异地通过Internet来监视生产过程,控制现场设备的运行状况,实现全球化制造。

基于PLC控制系统的远程监控技术，操作人员能够利用以太网对现场工作、生产设备进行远程的监视控制。工控生产企业通过建立远程监控系统，完成对设备的实时状态、生产过程远距离监控，从而满足日益发展的工业自动化生产需求，有效地保证了操作人员的安全以及提高了对工作设备的利用率。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制装置与方法。

本发明的目的是这样实现的：一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制装置，包括信息采集部分、信息处理部分、信息传输部分、信息接收部分，信息采集部分与信息处理部分位于车间现场，信息采集部分通过现场的设备装置采集信息并进行远程监控系统采集相应的缓变信息，通过数据压缩算法对缓变信息进行压缩，将压缩后的信息数据传输至远端服务器处；信息传输部分是由现场的有线传输与远程互联网传输进行实现；信息接收部分负责对系统中经由信息传输部分采集到的信息进行监测与可视化的呈现，并可对危险或故障状况进行报警，同时用户可对远程服务器进行访问实现对车间现场监控信息的查看；信息采集部分包括实现具体控制指令的PLC、采集诸模拟量数据的传感器组；信息传输部分包括建立局域网的交换机、连接互联网的路由器，信息处理部分是作为服务器的PC机。

一种基于PLC远程监控终端的优化网络控制方法，步骤如下：

第一步：NCS模型建立与τ的求解

具有时延的NCS的典型模型应由执行器、被控对象、传感器反馈控制器组成，其时延τ主要由两部分组成：执行时延τ_sc与传输时延τ_ca；

若系统内各部分时间同步，当相关算法在控制器运行时，τ_sc可以直接测出；而τ_ca是未发生的事件，只能进行预测和估算，从而时延τ_ca是上述多种类型的时延中最能影响系统稳定性的原因，对网络时延的预测可以分为3步：

(1)时延序列的预处理

对网络实测采集大量时延数据样本后，对样本进行去除奇异数据的预处理，通过鲁棒理论中位数是均值的概念对样本进行平滑估计；

1)由时延样本T(n)构造新的序列T₁(n)：从T(1)开始顺次选取5项的中位数组成T₁(n)，其中T₁(n)比T(n)少4项；

2)T₁(n)开始顺次选取3项的中位数组成T₂(n)；

3)由序列T₂(n)表示T₃(n)，构造汉宁平滑滤波器：