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论文以Modbus局域网络构成的污水处理控制系统为研究对象,分析了PLC和组态软件的特点,总结了目前PLC监控系统存在的不足,阐述了数据传输协议、执行系统的工作方式以及PID反馈调节原理,提出了一个局域网与互联网人机控制界面数据交换的远程监控系统设计方案,设计了一个新的执行系统控制器,该远程监控系统设计可提高监控网络运行的可靠性。论文全面阐述了组态软件、PLC和PIC16F877A单片机在系统中的运行特性、控制方法及协议路由。方案选用力控组态软件设计监控系统的上位机组态监控界面,实现整体系统的远程监控与数据处理。组态监控界面与局域网络控制系统之间采用Modbus TCP/IP协议,组态监控界面可以运行于一个或多个PC机,从而达到多点监控的目的。选用施耐德公司的Modicon M218 PLC作为Modbus局域网络的服务主机,实现局域网络各执行系统的数据采集与交换,并与网络模块及远程访问服务器一起作为局域网络路由器实现Modbus TCP/IP协议与Modbus协议的数据路由。选用微芯公司PIC16F877A系列单片机制作Modbus局域网络执行系统的控制器,实现执行系统的数据采集任务和控制电气设备的运行。在执行系统软件设计方面通过闭环控制和数据的冗余处理,即PID算法来保证执行系统整体的运行可靠性。论文分为五章,第一章介绍了课题的研究背景及课题的任务。第二章介绍了PLC的基本原理和组态软件的基本概念。第三章介绍了基于组态模式的远程监控系统的总体设计方案。第四章根据远程监控的要求,搭建了监控系统上位机与PLC的通信。第五章设计了执行系统控制器的硬件与软件,并搭建了PLC与执行系统的通信与控制。总之,本文首先在组态模式下将PLC设计为远程监控系统网络服务器中一部分,并实现其网络协议路由功能;其次将当前工业局域网接入互联网,实现PLC系统的远程监控功能;最后设计了新的执行系统控制器,降低PLC在工业执行系统终端上的使用率,为系统产业化后提高性价比提供了可能性。