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远程自动控制系统及农村生活污水一体化控制系统


技术摘要:
本发明公开了远程自动控制系统,包括PLC控制装置、工控中间件、物联网工业网关、物联网云平台;PLC控制装置与工控中间件连接,工控中间件通过物联网工业网关与物联网云平台通信连接;工控中间件包括:数据读写模块,向PLC控制装置发送数据读取请求/数据写入请求,以对P  全部
背景技术:
目前,农村生活污水一体化控制系统主要分为现场控制部分和远程监控部分。现 场监控部分采用传统工控元件PLC,其优点是PLC的稳定性高,从控制功能而言其功能强大, 并能够配置有性能良好的人机界面,操作体验良好且适合电气维护人员进行维护,但由于 PLC采用封闭的总线技术,使其与快速迭代的当今IT技术难以完美融合,因此现场监控部分 局限于单机运行或实现简单的联网功能。而远程监控部分采用微电脑代替PLC实现控制功 能,微电脑能较好的地与物联网进行融合,但缺点是微电脑的稳定性、控制功能、性能等都 及不上PLC,人机界面比较简陋,因此操作体验欠佳,且不利于电气人员进行维护,只能通过 源代码编写人员进行维护。因此,现有技术要么偏重现场控制功能及操作体验,却牺牲了远 程监控功能及体验;要么牺牲现场控制功能及操作体验,偏重于物联网及远程监控体验,二 者只能取其一,难以兼顾;如何能够保证现场控制的功能强大、操作体验良好,又能够与物 联网完美融合,是一个需要解决的问题。
技术实现要素:
本发明提供一种远程自动控制系统及农村生活污水一体化控制系统,以解决现有 的PLC难以与物联网实现融合的技术问题,通过增加工业物联网网关及开发中间件软件,打 通PLC及物联网通讯,使两者完美融合,从而使远程控制系统既具有工控的功能强、人机交 互好、稳定、易维护的优点,又能与物联网4G通讯完美融合,从而发挥远程监控的最大功能。 为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种远程自动控制系统,包括PLC控 制装置、工控中间件、物联网工业网关、物联网云平台; 所述PLC控制装置的Modbus通信端与所述工控中间件连接,所述工控中间件通过 所述物联网工业网关与所述物联网云平台通信连接; 所述工控中间件包括: 数据读写模块,向所述PLC控制装置发送数据读取请求/数据写入请求,以对所述 PLC控制装置的PLC寄存器进行数据读写操作; 第一格式转换模块,将所述PLC控制装置的输出数据转换为Modbus协议所需的格 式; 第二格式转换模块,将所述物联网工业网关转发的物联网云平台的输出数据转换 为MQTT协议所需的格式。 在本发明的其中一种实施例中,所述远程自动控制系统还包括人机交互界面; 所述PLC控制装置用于将数据采集装置采集的设备的数据信息发送至所述人机交 互界面; 3 CN 111614719 A 说 明 书 2/24 页 所述人机交互界面包括根据所述数据信息展示设备状况的主界面和接收用户输 入的控制信号以对设备进行控制的操作界面。 在本发明的其中一种实施例中,所述PLC控制装置与所述人机交互界面通过以太 网或Modbus进行通信。 在本发明的其中一种实施例中,所述MQTT协议所需的格式为Json格式。 在本发明的其中一种实施例中,所述物联网云平台包括MQTT服务器。 在本发明的其中一种实施例中,所述MQTT服务器与所述物联网工业开关通过4G或 WiFi进行通信。 在本发明的其中一种实施例中,所述PLC寄存器包括多个设备状态寄存器、多个时 间日期寄存器、多个报警时间设置寄存器、多个风机控制寄存器、多个水泵控制寄存器。 本发明实施例还提供一种农村生活污水一体化控制系统,包括污水处理设备、数 据采集装置以及如上述的远程自动控制系统。 在本发明的其中一种实施例中,所述数据采集装置包括设备状态监控通道; 所述设备状态监控通道用于采集所述污水处理设备的电磁流量阀状态和继电器 的通断信号。 相比于现有技术,本发明实施例的有益效果在于,远程自动控制系统,包括PLC控 制装置、工控中间件、物联网工业网关、物联网云平台;所述PLC控制装置的Modbus通信端与 所述工控中间件连接,所述工控中间件通过所述物联网工业网关与所述物联网云平台通信 连接;所述工控中间件包括:数据读写模块,向所述PLC控制装置发送数据读取请求/数据写 入请求,以对所述PLC控制装置的PLC寄存器进行数据读写操作;第一格式转换模块,将所述 PLC控制装置的输出数据转换为Modbus协议所需的格式;第二格式转换模块,将所述物联网 工业网关转发的物联网云平台的输出数据转换为MQTT协议所需的格式。通过设计开发所述 工控中间件实现了PLC与MQTT物联网协议连接,PLC端提供Modbus通信方式,经过所述工控 中间件的转换,实现协议转换从而与MQTT的通信,MQTT则是与主流云平台通信的方式。基于 远程自动控制系统不仅能够实现了通过云平台集中对远程分散站点的全面实时监控,还能 在兼顾了PLC的优异性能与人机界面的优异操作体验的同时,实现了当下主流物联网的连 接。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作 简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普 通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明实施例中的远程自动控制系统的架构示意图; 图2是本发明实施例中的远程自动控制系统的通信示意图; 图3是本发明实施例中的远程自动控制系统的数据传输帧结构示意图; 图4是本发明实施例中的远程自动控制系统的Modbus服务器通信示意图; 图5是服务器侧MODBUS事务处理的一般处理过程的流程示意图; 其中,说明书附图中的附图标记如下: 1、物联网云平台;2、物联网工业网关;3、工控中间件;4、PLC控制装置;5、人机交互 4 CN 111614719 A 说 明 书 3/24 页 界面。
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