一种基于物联网分布式车间自动控制系统及方法

1.本发明涉及自动控制领域，更具体的说是涉及一种基于物联网分布式车间自动控制系统及方法。

背景技术：

2.以县级污水处理为例，各下辖城镇的污水厂分布在不同城镇，且大都分布在郊区。污水厂的分散式分布，不利于集中运营。各个污水厂使用plc控制，工况需要现场运维人员通过控制柜人机界面进行调节。
3.当前已有技术条件下，当有设备损坏且运维人员不在现场时，不能及时发现和维护；当污水出厂指标超标时，不能及时处理；当上游的污水泵站受暴雨或其它因素影响液位过高时，不能及时关闭管道下游污水厂的出水阀门。各个厂区均配置运维人员，存在运维成本较高的问题，且运维人员的的操作需要经验积累，也无法对设备进行实时调节控制。这些都对污水厂的运维造成一定影响。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种基于物联网分布式车间自动控制系统及方法，基于物联网技术实现对分布式工厂的远程监控，自动推送故障和异常信息到运维人员，解决了传统工艺纯人工运维不及时的现象。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种基于物联网分布式车间自动控制系统，包括：
7.服务器端，plc控制器，客户端，所述服务器端一端连接服务器端，一端连接plc控制器；
8.所述服务器端对所述plc控制器的变量信息提取，并将信息提取结果传输给所述客户端；
9.所述客户端通过所述服务器端实现对所述plc控制器的控制。
10.可选的，还包括room聊天，所述服务器端将信息提取结果广播到所述room聊天，在所述room聊天内的客户端收到所述plc控制器的实时数据。
11.可选的，所述客户端通过modbus-rtu实现对所述plc控制器数据变量的写操作。
12.可选的，还包括云网关，所述服务器端通过所述云网关对所述plc控制器的变量信息提取。
13.可选的，还包括前端组态页面，所述前端组态页面通过客户端与服务器端通信，以展示实时数据。
14.一种基于物联网分布式车间自动控制方法，包括以下步骤：
15.获取污水厂设备的变量信息；
16.若变量信息中包含污水厂设备的变量信息或污水厂设备的变量信息存在超限报警的情况，则推送异常信息到客户端；
17.客户端根据异常信息做出控制指令。
18.可选的，还包括将污水厂设备的变量信息进行保存和转发。
19.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于物联网分布式车间自动控制系统及方法，具有以下有益效果：
20.1、可有效减少运维人员，提高运维效率，由原先的运维人员在各厂区蹲点巡检，转变为等待运维信息推送后精准执行任务；如无故障或异常，运维人员可不出行。
21.2、使用socket.io库作为通信服务，易于实现高并发，和负载均衡。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的网关具体设置图；
25.图3为本发明的socket.io服务器主程序流程图；
26.图4为本发明的plc控制器变量数据传输图；
27.图5为本发明的前端组态页面数据处理图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明实施例公开了一种基于物联网分布式车间自动控制系统，在各个污水厂现有设备基础上，各增加一套网关，该网关与服务器进行通信，实现对现场设备的远程控制，设备运行参数的修改。同时实现对出水水质和设备故障的监测，当设备存在故障时及时推送维修信息到运维人员。原理如图2所示，plc变量通过云网关读取并上传到服务器，具体包括：
30.服务器端，plc控制器，客户端，服务器端一端连接服务器端，一端连接plc控制器；
31.服务器端对plc控制器的变量信息提取，并将信息提取结果传输给客户端；
32.客户端通过服务器端实现对plc控制器的控制。
33.如图1所示，系统通过socket.io实现对plc的变量的定时读取，如下图。云网关根据配置以一定周期读取plc1的变量并，并将数据发送到socket.io服务器(服务器根据云网关数量创建同等数量的room聊天)，并将数据广播到room1，在该聊天内的客户端(例如客户端1和客户端2)即可收到plc的实时数据。客户端同样通过socket.io服务器发起对plc的控制，但不需要通过某个room，与云网关的客户端直接通讯即可，云网关的客户端收到远程控制信息后，通过modbus-rtu实现对plc数据变量的写操作。
34.socket.io服务器主程序流程如图3所示，监听端口，当plc数据通过socket.io的
客户端发送过来是，读取数据，并保存的mongodb数据库，供后期展示历史数据，同时将数据更新到redis的实时表中，供实时组态页面拉取实时数据。如变量中包含设备故障的信息或设备变量存在超限报警的情况，则推送异常信息到运维人员，以尽快排除故障。如果设备有超标运行且需要厂区联动控制，则启动联动控制，如遇暴雨情况，污水厂内集水池液位过高，则关闭上游泵站的输水阀门。最后将读取的数据在聊天室room中进行广播，其它客户端即可收到实时数据推送。
35.云网关的主程序如图4所示，根据配置，以一定周期读取plc数据，存在故障即将故障信息推动至服务器，如有超标信息则将其推送至服务器供后续处理。最后将读取的plc变量发送到服务器以供保存和转发。
36.前端组态页面数据处理过程如图5所示，通过socket.io客户端与服务器通信，以展示实时数据。页面初始化时，连接redis服务器读取最近推送的历史数据，初始化组态页面的数据。初始化完成后，连接socket.is服务器，等待推送，如有推送实时展示数据，如数据绑定了动画，则显示组态动画。是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
37.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种基于物联网分布式车间自动控制系统，其特征在于，包括：服务器端，plc控制器，客户端，所述服务器端一端连接服务器端，一端连接plc控制器；所述服务器端对所述plc控制器的变量信息提取，并将信息提取结果传输给所述客户端；所述客户端通过所述服务器端实现对所述plc控制器的控制。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式车间自动控制系统，其特征在于，还包括room聊天，所述服务器端将信息提取结果广播到所述room聊天，在所述room聊天内的客户端收到所述plc控制器的实时数据。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式车间自动控制系统，其特征在于，所述客户端通过modbus-rtu实现对所述plc控制器数据变量的写操作。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式车间自动控制系统，其特征在于，还包括云网关，所述服务器端通过所述云网关对所述plc控制器的变量信息提取。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式车间自动控制系统，其特征在于，还包括前端组态页面，所述前端组态页面通过客户端与服务器端通信，以展示实时数据。6.一种基于物联网分布式车间自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取污水厂设备的变量信息；若变量信息中包含污水厂设备的变量信息或污水厂设备的变量信息存在超限报警的情况，则推送异常信息到客户端；客户端根据异常信息做出控制指令。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式车间自动控制方法，其特征在于，还包括将污水厂设备的变量信息进行保存和转发。

技术总结

本发明公开了一种基于物联网分布式车间自动控制系统及方法，涉及自动控制领域。本发明包括：服务器端，PLC控制器，客户端，所述服务器端一端连接服务器端，一端连接PLC控制器；所述服务器端对所述PLC控制器的变量信息提取，并将信息提取结果传输给所述客户端；所述客户端通过所述服务器端实现对所述PLC控制器的控制。本发明基于物联网技术实现对分布式工厂的远程监控，自动推送故障和异常信息到运维人员，解决了传统工艺纯人工运维不及时的现象。解决了传统工艺纯人工运维不及时的现象。解决了传统工艺纯人工运维不及时的现象。