基于手机APP的PLC远程监控系统
一、手机APP远程监控PLC的意义:
随着网络技术和智能手机快速发展，远程通过手机APP对设备系统的控制单元PLC的运行进行远程预警监控的技术已经非常成熟。基于手机APP的PLC远程监控控制系统能给设备的制造方和使用方都带来极高的经济利益。设备使用方能随时观察设备的运行状态，及时进行预警，提高了设备运行的可靠性，避免设备故障带来不必要的损失。生产方能也能通过远程实时查看设备的运行状态，来及时排除故障，提高售后维修的时效性 ，提高客户对产品的满意程度，提升产品的品牌。
基于手机APP的PLC远程监控系统的优势和特点：
1. 远程监控系统可以使异地的智力之源得到充分利用。可以使位于异地的专家通过网络获得远程监控数据，进行分析处理，实现远程监控。
2. 远程监控系统可以使异地的物质资源得到充分利用。通过该技术的使用，可以使异地物资资源的共享和远程实验得以实现。
3.管理人员使用远程监控系统，可以不必亲临恶劣的现场环境就可以对现场的工作情况进行监视，完成对参数的设置与调整，修复故障等。
 4. 远程监控系统的应用，可以实现现场运行数据的快速集中和实时采集，获得现场的监控数据，提供了远程故障诊断技术物质基础。
二、手机APP远程监控PLC系统的原理
手机APP远程监控PLC系统是网络通信技术和控制技术的结合的一门先进技术。信息技术发展使得远程监控技术得以快速发展。远程监控技术是远程监测和远程控制的结合，远程监测是指远程获得被监控资源对象的数据信息，远程控制是指远程发送命令控制现场资源对象的运行状态。一个远程监控系统通常由远程监控端系统、远距离数据传输、现场监控端系统构成，基本结构模型如图1所示。三个子系统分工合作，共同实现对远程资源的监控。
 
 图1: 手机APP远程监控PLC系统的原理框图
三、手机APP远程监控PLC系统的硬件组成
PLC作为一种高性能的控制装置，具有稳定可靠、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，在工业控制系统中广泛运用。但是PLC一般使用专用的通讯协议，APP使用网络通讯协议一般不能直接和PLC通讯，因此现场控制终端需要加一个远程通讯终端，实现PLC专用协议的和APP通讯协议的转换。在本远程监控系统中，我们采用广州巨控的GRM500系列的PLC专用远程控制终端，来实现通讯协议的转换。
因此本系统硬件由手机，GRM500/GRM200远程通讯模块，PLC组成。
 
图2: 系统硬件组成框图
1、 plc选型
西门子S7-200系列，该型号的PLC在市场上保有量很大，使用着很多，稳定性和可靠行都有保障，价格合适。
2、GRM500远程控制终端
GRM500远程控制终端是广州巨控研制生产的一款4G 无线通讯模块，同时支持WiFi、有线网络、短信和语音等多种通讯方式，并且兼容2G/3G网 络，彻底解决传统无线模块不稳定的问题。内置网页发布，一个模块可实现PLC的远程监控梯形图，上下载程序，局域网内监控，手机电脑网页浏览等。
GRM500和PLC通过485，232或PLC以太网接口互联，模块再接入因特网，即可远程对PLC进行下载、维护和监控。GRM500支持的PLC包括西门子，三菱，欧姆龙等通用PLC,也支持标准MODBUS协议以及国内外各种控制器协议
四、手机APP远程监控PLC系统的通讯方式
1、PLC和GRM500/GRM200的通讯
巨控的GRM500/GRM200远程控制终端，内嵌的多种PLC通讯协议，因此在和西门S7-200通讯的时候，在GRM500/GRM200编译开发环境中选择PPI协议，GRM500/GRM200的com1口或者com2口为485口，PPI通讯协议设置详见图3～图6：
  
图3：选择通讯口COM1或者COM2
 
图4：双击通讯口COM1或者COM2，选择PPI协议
 



图5： PPI协议相关设置
西门子S7-200和GRM500/GRM200的485的接线图件图6.
  
图6：PLC和GRM500的485口的接线图
2、 GRM500和巨控云服务器的通讯
GRM500/GRM200与巨控云服务器之间通过有线、wifi或手机卡进行网络通讯，他们之间采用巨控独有的通讯协议，无需固定IP和任何端口映射，花生壳动态域名多包并发采集，按需采集，智能压缩技术，相对透传GRPS DTU降低50%流量，速度提高2.5倍。
3、手机APP和巨控云服务器的通讯
巨控的云服务器有提供免费的标准的WEB接口协议，能够自动实现WEB协议和PPI协议的自由转换，APP的开发者只需要知道标准的WEB通讯即可，不需要了解PPI协议。这样大大减少了APP的开发难度。图7为巨控免费WEB接口的通讯协议说明书的目录截图。
  



图7：巨控云服务器WEB接口协议说明书的目录截图
同时巨控也免费提供通用的安卓系统的APP，通用的远程监控APP见图8。
 


图8：巨控免费APP截图
五，实际运用项目
某项目要求APP终端能监控九台机组的运行信息和水位测量信息，并能通过手机APP无线远程监控机组运行信息和水位信息。下面为项目现场的部分图片。
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

无线远程模块的应用，手机APP远程监控PLC数据技术方案
 （巨控何工_原创）
 无线远程模块用途：广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、医院设备、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
 
 无线远程模块的工业APP：承载着工业知识及工业经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果，通过将工业现场的工业知识、工业经验等进行模型化、模块化、软件化和标准化，促进工业知识等的显性化、公有化、组织化、系统化，极大地提高了知识的应用与复用。可以说，工业APP正在定义着一种全新的生产方式和管理方式，甚至定义着产品的生态。
 
 工业4.0：在这个数据如金的时代，工业信息抑或产品数据才是企业最大的财富，技术的创新不能单单依靠客户的使用满意度，更多的要从数据中反馈，例如：程序运行是否顺畅、应用场景对于设备的影响等。终端用户对于“工业4.0”的需求越来越迫切，需要工业设备生产厂家思考，如何主动的让自己的工业设备无缝地融入到“工业4.0”中去。
 
 无线远程模块的实际案例：基于工业APP开发费用高，技术人员缺乏的情况下，我公司推出一款GRM530的物联网模块与WEB GUI基于网页版的APP应用技术，你不需要具备有C++,JAVE的开发语言基础，你只需要知道简单的触摸屏应用，或PLC应用，轻松实现美观的APP工艺流程图，GIF动态图，以及背景图的制作。
 
 一、工业无线远程模块数据的整体系统图
 （整个方案包含下面传感器，接触器，变频器电机等设备，设备层包含有PLC系统，网页及移动终端）
 
 二、工业无线远程模块模块的介绍
 智能远程物联网模块GRM530远程控制终端。GRM530是智能远程物联网模块专用于PLC远程监控和远程维护的无线通讯模块。只需一个模块即可实现触摸屏、PLC远程调试、上下载梯形图、组态软件远程监控、 短信报警提醒 、电脑网页、手机 APP 监控（当前数据 和历史数据、历史报警）。GRM530 系业内首家采用 4 G，短信，语音多重通讯相结合的方式， 彻底解决传 统无线模块不 稳定的问题，并通过非透明传输的方式，实现多包并发采集， 智能数据压缩等 先进算法，极 大提高了系统响应速度，降低50%以上的流量费用。GRM530 也支持通过有线网络或 WIFI 接入，无需固定 IP 和绑定域名。
 智能远程物联网模块应用于无线通讯的最优解决方案。
 
 三、智能无线远程模块应用实际案例（西门子300PLC数据监控技术）
 1.1把智能远程物联网模块GRM530模块上电并且把LAN1口连接西门子300PLC模块的以太网口，如下图。
 
 四、智能无线远程模块配合手机APP远程监控PLC数据的GRM530智能模块配置说明。
 1.1新建PLC数据变量（如水泵启动，M0.0），如下图，把变量建好下载到GRM531模块上。下载完工程后，可以实时监控一下变量，可以监控到模块是否已经跟PLC连接通信上。
 
 五、智能无线远程模块配合手机APP远程监控PLC数据的配置说明。
 1.1画面开发简单美观如下图，新建手机与网页监控端的流程图（软件带各种图库，也可以添加背景图片，支持JPG,PNG等）
 
 六、智能无线远程模块支持微信推送故障报警功能，以及短信报警。
 1.1如下图，在GRM530中新建短信报警功能，当一号压机过热会发送一条报警短信到手机。
 
 1.2如下图，关注微信后会发送一条微信到手机，使客户不会错过设备故障报警
 
 七、无线远程模块的总结。
 移动端工业APP应用基于其高便捷性、强互动性、精准性、创新性、低成本以及超强的用户粘性等诸多优势，使得制造型企业由集中式管理转变为分布式管理，由被动接收的单工工作方式转变为互动的双工工作方式，由复杂的的网络布线转变为插拔式无线部署，由广播式通知转变为精准推送，从而为企业创造出更高的经济价值。
 

一、应用需求
 
随着工业生产、制造环节的不断深化，工业设备的结构越来越复杂，借助PLC实现的自动化控制技术被广泛应用于工业设备中。在互联网+制造的大背景下，一种实现软硬件对接的手机APP远程监控PLC系统以其远程、高效、便捷的管理特点逐渐被自动化生产企业熟悉和认可，成为节约人力成本，提高产品效益的重要手段。
 
二、系统实现
 
手机APP远程监控PLC系统由现场感知、网络传输、远程监测控制三部分组成，由于PLC一般使用专用的通讯协议，APP使用网络通讯协议，二者不能直接通讯，必须要进行协议转换，因此网络传输层就成为连接手机APP控制终端与现场PLC、工控设备的纽带，最终实现手机APP远程监管PLC及整个自动化现场。
 
 
三、中易云远程通讯模块（875GGC）作为网络传输层功能介绍
 
实现工业设备远程控制
实现工业设备数据远程采集
实现设备运行参数远程修改
实现GPS远程设备定位
实现PLC远程本地化操作
实现跨领域/设备综合远程化管理
实现西门子、三菱等PLC主流协议硬件解析
可灵活接入各自设备管理平台
可同时与多台PLC或触摸屏远程通讯
四、系统介绍
 
手机APP远程监控PLC系统注重实效，功能完备丰富，操作简洁高效，界面美观大方。设备终端使用者能随时随地观察设备的运行状态，及时进行预警，提高了设备运行的可靠性，避免设备故障带来不必要的损失。设备制造方也能通过远程实时查看设备的运行状态，来及时排除故障，提高售后维护的时效性 ，提高客户对产品的满意程度，提升产品的品牌。
 
 
主要功能介绍
 
远程监测控制：直观查看设备的当前情况，远程操控现场设备，支持可单独、分组、顺序控制。
远程故障诊断：事故追忆、报警记录、图标生成功能还可提供大数据汇总分析，进行准确的故障诊断。
及时预警报警：通过声光、电话拨号、短信、app推送，微信通知等方式进行预警、报警，便于设备制造商和终端使用者对出现的问题及时发现，及时解决，提升客户满意度。
 
场景自由搭建：手机APP远程监控PLC系统的组态界面真实反映运转流程、各设备位置、运行状态，并可进行启停等多模式操作。
设备远程定位：通过地图场景、实时位置、轨迹查询的设置，对设备位置的分布情况、位置变化进行统一、分组管理，避免杂乱，一目了然。
多级项目管理：PLC远程监控系统APP支持用户建立和管理多个项目，并对用户权限进行区分，便于用户对多个项目进行统一维护、管理。
 
五、可按需定制
 
除以上主要功能外，手机APP远程监控PLC系统还有十多种其他功能，如果仍然无法满足您的全部需求，中易云还可提供定制服务，打造一套专属您的APP管控系统，无论是定制独特的业务逻辑，还是定制特殊设备接口，亦或者定制功能、界面和数据表现形式，中易云都可以满足。
 
六、应用领域
 
目前手机APP远程监控PLC系统已广泛应用于石油化工、燃气、电力、煤炭储运、水处理等领域，行业经验丰富，助力企业设备管理实现信息化、数字化及物联网化。
 
 
 
 
相关软件：物联网综合管控云平台

wincc是西门子公司开发的上位机视窗监控编程软件，用户可以利用软件提供的控件、脚本、方法等进行开发，将控制系统动做成动画画形式的人机界面，从而实现对控制系统的监控。现在智能手机已经可以实现电脑的很多功能，且手机携带方便，移动性强，因此运用手机APP监控控制系统已成为自动化系统监控的一种主流的方式。下面介绍一种在不改动原有系统监控的情况下，实现wincc手机APP远程监控的方案。
 
一、Wincc实现手机APP远程监控方案的配置组成
 
整个方案包含wincc组态监控系统，巨控科技的GRMOPCS无线远程控制终端，巨控的手机APP终端。
 
Wincc监控系统，这个是用户原有建立好的现场人机界面监控系统，不需要做任何修改，只需要wincc系统运行，同时wincc系统支持作为OPCsever。
 
巨控的GRMOPC无线远程控制终端，通过网线直接连接或者交换机连接wincc监控系统电脑。GRMOPC作为opc客户端，通过OPC协议实现和wincc的内部变量的双向通讯。通讯的拓扑图如下：
 
 
图1：wincc实现手机APP远程监控通讯拓扑图
 
GRM-OPC远程系统应用场景如下：
 
客户上位机系统（如组态软件,DCS）已经搭建完成；上位机系统连接的设备众多，驱动不一；PLC和仪表过于分散，数据已经集中到上位机，不方便再次布线。PLC不具备多余接口，无法直接从PLC或设备读取；没有PLC程序，无法硬件组态添加通讯模块；没有PLC的数据地址表，无法从PLC直接读取数据。
 
客户唯一需要具备的条件是组态软件能支持作为OPCSERVER，市面上常用的组态软件，DCS都具备此项功能。
 
二、Wincc实现手机APP远程监控方案的特色：
 
OPC远程通讯无需配置DCOM，整个方案无需固定IP和动态域名。
解决OPC跨网段的访问难题，任何电脑能上网通过组态软件都能远程访问监控中心组态软件的数据。
原有监控系统做OPCSERVER，无需任何更改。
原有监控系统工控机不接入外网，从根本上杜绝病毒和网络入侵。
GRMOPC可选择关闭或者断开联网。远端OPC访问需密码认证。
采用网线和4G(全网通)上网，双线备份，双电源供电。
全部数据可选读写权限，确保系统安全。
电脑端自带Guard监视,自动复位，防止OPC驱动出错或无意退出，
开放接口，客户可以开发APP和网页后台。 
三、该方案具体操作方法
 
1、WINCC系统运行，同时在运行WINCC的电脑上安装巨控的GRMDEV软件；
 
2、运行GRMDEV软件，新建GRMOPC工程，选择协议GRMOPCGATE协议；
 
 
3、新建设备，IP默认空白自动查找（模块LAN口的IP必须跟电脑IP在同一网段），，选择OPC服务器OPCServer.WinCC.1（WinCCOPC SERVER）
 
 
 
 
4、批量导入OPC变量，把层次化刷新钩去掉，刷新所有变量如下图-----刷新完成后----右键选择所有获取变量变量
 
 
5、刷新完成后----右键选择所有获取变量变量（如下图）
 
 
6、选择需要导入的变量和变量类型（如下图）
 
 
7、把工程编译后下载到模块即可，OPCGATE会自动运行。（不能关闭该软件）
 
 
四、该方案实现的具体功能
 
使用巨控的GRMOPC系统，通过OPC协议实现和wincc的变量通讯采集，并通过网络转发，远程端能通过巨控云服务获取转发数据，实现远程端的手机APP监控，短信报警和二次组态开发。