基于嵌入式的远程电气控制自动化系统的设计分析

摘 要：随着现代社会工业化程度的高度发展，以及科学技术的不断进步，电气控制自动化技术已经成为了现代工业技术的发展趋势。基于嵌入式技术基础上的远程电气化自动控制系统的发展，为工业自动化发展带来了重要的现代化发展途径。文章主要研究基于嵌入式的远程电气控制自动化的系统设计分析。

关键词：嵌入式技术；远程控制；电气控制自动化系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.114

0 引言

现阶段，随着工业化的高度发展，各种大型的工业企业兴起，其生产自动化的落实对远程电气化控制技术也投入了更多的要求。而基于嵌入式技术基础上的远程自动化电气控制系统的发展，在极大程度上满足了现代社会市场中工业自动化发展对远程控制技术的要求，其已经成为了自动化技术的发展趋势之一。

1 远程控制自动化系统的发展现状

远程控制是在现代工业自动化高度发展的基础上形成的一种自动化控制需求。并且，随着工业自动化程度的不断提高，人们对远程控制的需求也变得更加复杂，并表现出了突出的多元化趋势。在以往的工业自动化生产过程中，在工业自动化之中应用的主要是DCS系统，也就是综合性控制系统。它是综合了计算机技术、网络通讯技术、系统控制技术、多媒体技术等综合形成的现代化控制系统[1]。这一技术在工业生产过程中的应用，能够有机的满足对设备进行精确管理以及控制的需求。并且，这一技术系统在长时间的发展过程中，不断满足自动化生产的需求，能够实现更好的远程控制效果。

但是，随着科技的高速发展，现在的电气自动化系统逐渐变得更加复杂，在功能性方面也表现的更加突出。而在如此的技术发展条件下，继续应用综合性控制系统已经不能满足对自动化系统进行远程控制的需求。而综合性控制系统存在的局限性，被基于嵌入式技术基础之上的远程控制系统完美的弥补了。这一技术系统的应用，能够实现真正的现场控制，其通过现代化的智能表，可以实现对海量现场数据的收集以及处理分析，并落实精密、准确的自动化控制。这一系统，能够非常良好的满足绝大部分的远程现场自动化控制需求。总的来说，传统的综合性控制系统随着科技的发展已经远远不能满足工业上进行自动化生产的远程控制需求。因此，在这样的实际情况之下，其被基于嵌入式技术基础上的远程自动化控制技术系统所取代是一种必然。

2 基于嵌入式技术基础下的远程电气自动化控制系统的设计

2.1 控制系统的结结构设计

基于嵌入式技术基础上的远程控制系统主要可以落实为三个主要层次：第一层，信息管理层。要想有机实现对电气设备的管理控制一体化，就必须要落实远程的信息管理层构建。对此，通过管理支撑机电运输设备的有机应用，能够有效实现电气设备管理信息化以及生产自动化的有机实现。同时，在实现了管控一体化之后，为了实现管理以及控制的及时性以及关联性，系统必须要做到实时的现场信息采集以及存储。并通过管控服务器实现良好的信息集成，进而生成应用于自动化生产的相关信息。此外，系统通过现场监控设备以及监控系统的设置，能够实现对现场的全方位智慧监控。第二层，网络层，其作用就是对不同的数据以及网络协议进行接入。对此，主要使用工业以太网结构以及光纤作为远程控制系统的网络层主体。在这一基础上，就可以实现对数据的远程迅速传输。第三层，设备层，其作用就是实现被控制设备与控制系统的无障碍连接。来实现对电气自动化设备的远程控制。

2.2 软件设计

在对控制系统进行设计的过程中，主要应用CLinux嵌入式操作系统，以此实现对多种控制任务的高效有序处理。如此，用户在进行设备操作的过程中，就可以应用CLinux系统进行任务函数的调度，以此在准备好的控制任务之中进行任务最高级的优先选取，进而达到对控制任务进行切换的效果。按照任务分配原则，主要可以将软件的任务类型划分为以下几类：首先：监测基本功能，也就是实现对数据的收集、处理、测算、输出[2]。这一任务是基础性的任务内容，是实现其它任务的基础。其次，保护功能，也就是对最高级人物的报警处理，提示应该尽快对指定的任务进行处理。再次，人机交互，也就是显示器以及键盘的相应，这一任务是最低优先级的任务类型，并且，这一任务类型需要从在两个不同的进程之中进行实现，也就是数据的采集以及网络服务。通过对这几种任务类型的区分设计，就能够实现良好的人机交互式效果。在这一基础之上，就能够有效对用户设置的控制指令进行迅速的网络传输，并实现良好的控制效果。

2.3 远程控制系统的实现

在以太网基础上的远程控制系统在系统结构的构成方面表现的尤其精密，其每一个控制节点都必须要通过数字设备实现。对此，要想实现相应的控制方案，只是需要对控制的结构功能区以及相应的功能区条进行明确，再将其进行功能模块的分配，就能够实现有机的分散控制。此外，用PLC作辅助车间的控制系统。而对于PLC型号的选取，一方面要遵循控制现场的通讯协议，另一方，需要满足信息交换擇优原则。在这一基础上，必须要实现设备与设备之间的有机关联，以此保证在进行远程控制操作过程中设备整体的正确性。因此，也可以说控制系统就是一个庞大的技术整体。

3 结束语

综上所述，随着现代工业电气自动化技术的发展，人们对远程控制提出了更高的要求。而基于嵌入式技术基础上的远程控制系统设计，能够有效的满足这一控制需求，其对于现代远程控制理论的发展以及控制实践的落实都具有非常重要的积极意义。

参考文献：

[1]李昕.电气自动化毕业论文基于PLC自动门控制系统的设计——基于嵌入式技术的角度分析[J].现代技术，2015，45（10）：152-153.

[2]陈德强，叶雄杰.电气工程与自动化专业课程设计论文-直流电动机开环调速系统仿真[J].科技文化（学术版），2016，15（03）：199-201.

作者简介：刘建忠（1990-），男，山东德州人，本科，初级实验师，研究方向：自动化。