探討互聯網的遠程機電控制系統與傳統機電控
1 傳統的機電控制模式
1.1 數字式控制數字化控制是一種對機電設備的直接控制模式，是強調計算機對生產的控制，系統組建的核心是計算機，此控制系統中首先對控制對象的情況進行采樣，然后將其轉化為數字量以便計算機進行分析，利用控制算法將控制指令利用數模轉換裝置變為模擬量，最后輸入執行機構完成對生產的控制，達到系統設計的工作目標。系統也可將信息顯示在終端或者打印出來。此類控制系統的特點是結構簡單、控制直接、方便維護、抗干擾性強、控制精確等。其主要的問題是運行速度和內存容量限制，對于單機生產控制效果較好，不適應于復雜的動態化控制的需求。
1.2 定值控制系統此系統也可作為監督控制，其將操作指導和數字控制系統相結合，形成一種較為高級的數字控制系統。定值控制與數字控制從根本上均是閉環控制模式。該系統生產過程中的閉環自動調節限于模擬調節裝置或者利用計算機來完成。監督控制計算機對生產過程的工藝參數進行檢測，并根據生產過程的模型計算出最佳的參數值，由模擬調節器或者數字計算機設定，使生產始終處在最佳工況下。同時還可通過在線分析修正現有的工況，實現最佳控制和自適應調整。但是其控制仍然屬于集中模式，如果出現多條控制回路時極易出現風險集中的問題，將會大大降低系統的可靠性，這也是其被分散控制模式取代的原因。
1.3 分散控制系統此種系統實際上就是分布式控制系統， 目前的分布式控制系統主要有環形、總線形、多級式等。如典型的多級式控制系統，多級控制由分散過程控制、監督控制、生產管理控制等多個環節構成。
分布式控制系統的本質就是利用計算機對生產過程進行集中監控、操作、管理、分散控制的網絡化控制技術。其主要由計算機技術、信號采集處理、測量控制、通信網絡、人機交互技術等共同組成一個完整的多級化控制系統。其具有較強的通用性、靈活性、控制完整、數據處理快捷、操控簡單靈活等優勢，形成了一種統一的規范化組建模式，可以適應生產過程中的復雜需求，是自動化控制技術發展與融合的成果。
1.4 現場總線系統現場總線系統的核心技術就是總線技術，此技術是在20世紀末形成并趨于成熟的一種工控技術，借助網絡通信技術的發展，該系統將網絡與管理的觀念引入到工控領域。其從本質上而言是一種數字通信協議，是智能連接現場設備與控制系統的數字化、分散式、雙向傳輸、多點分支的通信網絡。更是一種控制技術、自動儀表、計算機網絡的結合體，具有現場通信網絡、設備互聯、相互操作性、分散功能模塊、開放式網絡模式等優點。這些特點使其成為了新一代的自動化工業控制系統的代表模式。
2 基于互聯網的遠程機電控制系統
隨著傳統機電控制系統的發展，其缺陷也不斷暴露。互操作性能的提高成為了總線控制系統的發展屏障。因為不同的總線標準所針對的設備與技術具有局限性，因此要完全實現互操作十分困難。同時實現真正的分散性也是總線的局限性之一，不能真正實現完全分散控制。在此技術限制下基于互聯網的遠程控制系統就應運而生。
2.1 基于互聯網的控制系統組成
(1)遠程控制系統。此系統的任務就是實現用戶與現場設備的人機交互。其功能包括：顯示設備的狀態、輸入控制指令、對參數和狀態數據進行處理等。目前專業的工業控制計算機技術已經較為成熟，同時利用網絡技術讓計算機遠離生產現場，所以基于互聯網的控制系統的控制終端主要由計算機構成。
(2)遠程數據傳輸系統。數據的傳輸是實現遠程控制的重要技術，控制系統的數據傳輸系統是控制信息傳遞的重要通道，其負責對各種控制數據進行傳輸， 目的是將現場設備的狀態及時傳遞到監控終端，讓操作人員了解設備狀態，并將控制指令輸入生產設備，完成控制。基于互聯網的遠程控制系統中的數據傳輸系統就是通常意義上的互聯網。
(3)現場設備與執行系統。現場設備監控與執行系統是控制現場設備的重要系統，主要作用是由執行控制終端發出各種指令完成對系統的調控。同時也可采集設備的狀態信息進行簡單的數據處理，形成數據信息傳遞給中央控制系統。現場監控系統的本質是基礎計算機、現場控制、管理分析、數據處理的綜合性機電控制系統，其主要特點是在數據輸入與輸出的環節上采用互聯網完成通信。
2.2 互聯網遠程控制系統的控制方式
從系統的組成和功能實現上來看，所有的遠程機電控制系統都可以劃分為3大組成模塊，但是其控制方式卻存在差異，具體控制方式如下：
(1)保持模式控制。隨著設備本身的自動化水平不斷提高，設備自身已經具備一定的自控能力，對突發事件的應對能力和系統魯棒性能較強，此時遠程控制僅僅負責對手控端發出控制命令，而設備自主調控完成指令，遠程控制系統只對設備進行監控，在必要時才對設備進行調整。這就要求設備不斷地向控制終端發出運行狀態信息，控制端則使之保持對設備的監控狀態。這樣控制端與設備之間必須維持暢通的數據通訊連接，信息的傳遞允許一定的滯后，滯后的時間是指令時間、發送時間、反饋數據時間、系統初始化時間的總和。因為現場設備具有較強的智能化功能，可以處理來自現場的意外情況，防止事故的發展。在事故出現的時候可以及時的處置，或者暫停任務實施，等待控制終端的下一步指令。此種模式可以實現遠程無人控制生產，或者危險環境的遠程控制。
(2)完成模式控制。控制終端只是向受控設備發出控制指令，而設備自主對此指令進行執行，控制終端不對設備具體的實現過程加以控制，設備完成任務后便會形成信息向控制系統報告。設備的操挖完全由本地裝置完成，設備在本地操控人員監督下完成工作。
(3)完全控制模式。此種模式中設備的本地控制系統僅僅是設備執行機構，全部的操控都是由控制終端完成。這種方式設備的控制和執行系統是相互分離的，且在受控端對信號的反應速度要求很高，需要及時完成指令的執行，控制終端也可對現場的情況作出實時化反應，此時對通信線路的要求也就較高，該控制方式主要用于特殊行業。
(4)交互式控制。此種控制是本地操控人員和控制終端協同工作來完成機電系統控制的，在控制終端的指令下完成工作，由本地操控人員對設備進行控制與維護。在任務執行的過程中，系統可以及時地建立連接，進行設備與人員之問的信息交互，設備的狀態信息可完成實時化采集。
3 傳統控制技術在互聯網遠程控制系統中的作用
基于互聯網絡的遠程控制技術與傳統的控制系統相比就是在通信系統中引入了互聯網作為傳輸的媒介。從具體的分析來看，基于互聯網構成的遠程控制系統如果忽視其互聯網絡這一通信模塊，其遠程控制與設備控制系統與以往的傳統遠程控制系統差別不大，可以說，傳統的機電控制系統是遠程受控系統和控制系統。要構成一個基于互聯網的遠程機電控制系統，關鍵就是將現場機電控制系統與互聯網結合起來，使之通過互聯網與控制終端進行信息交互，這就可以避免以往利用總線控制所遇到的數據傳輸協議不容易統一的困難。在傳統的機電控制系統發展中控制系統出現了結構性的改變，形成了新的網絡集成是分布控制系統。采用全數字通信，具備了開放式、分布式、容易操控等等優勢，形成了從測控設備到控制計算機的全數字化通信網絡， 已經具備了與數字網絡連接并形成完整系統的基礎。因此可以說，傳統的遠程控制系統是互聯網遠程控制系統的基礎。而且一些傳統的機電控制理論除了應用在現場機電控制系統外，也在解決數據網絡傳輸中產生的延時、失真等問題上作出了應有的貢獻。
4 結語
通過對傳統遠程控制系統的分析，本文提出了基于互聯網的遠程機電控制系統的組成和功能實現。其控制方式從本質上是利用互聯網為媒介實現終端控制系統與受控系統的互聯，從而提高系統的數據傳輸與拓展能力，為遠程機電控制系統提供新的發展方向。
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