利用GPRS技術(shù)無線通信的優(yōu)點,并結(jié)合PLC在工業(yè)控制上抗干擾性強的優(yōu)勢,可應(yīng)用于等實時遙控系統(tǒng)領(lǐng)域。值此以一個對海上的燈塔迸行實時遙控系統(tǒng)的具體設(shè)計方案為例作分析。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
PLC遠程實時遙控系統(tǒng)由系統(tǒng)用戶監(jiān)控中心和通信網(wǎng)絡(luò)與終端設(shè)備組成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲見圖1所示。PLC遠程實時遙控系統(tǒng)分布上由GPRS終端設(shè)備和中心服務(wù)軟件組成,系統(tǒng)通過配置可以對多個設(shè)備迸行狀態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控,也可以通過中心服務(wù)軟件僅對單個終端設(shè)備迸行遠程調(diào)試和通信數(shù)據(jù)的應(yīng)答和轉(zhuǎn)發(fā)。
圖1
*GPRS終端設(shè)備的設(shè)計
GPRS終端設(shè)備通過通信口與PLC現(xiàn)場設(shè)備連接,它負責采集PLC設(shè)備的各種信息數(shù)據(jù),并通過IP鏈路方式或GSM短信方式送至系統(tǒng)監(jiān)控中心或控制手機。另外，將控制手機或系統(tǒng)中心服務(wù)軟件發(fā)送過來的各種有效的控制指令和PLC遠程調(diào)試關(guān)鍵數(shù)據(jù)發(fā)送給現(xiàn)場PLC設(shè)備。
而GPRS終端設(shè)組成包括嵌入式GPRS通信模塊、MCU處理模塊及其它附屬部件。GPRS終端設(shè)備是監(jiān)控中心服務(wù)器迸行業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)交互的接口，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和指令執(zhí)行部分，完成將PLC工作的實時上傳和接收來自監(jiān)控中心的各種命令的執(zhí)行工作。而GPRS終端硬件模塊主要包括電源變換模塊、嵌入式GPRS通信模塊、MCU微處理器模塊、PLC控制模塊和現(xiàn)場顯示控制觸摸智屏。其硬件結(jié)構(gòu)見圖2所示。
圖2終端設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)組成
嵌入式GPRS數(shù)據(jù)通信模塊將從監(jiān)控中心接收的數(shù)據(jù)送給MCU微處理器，MCU微處理器根據(jù)數(shù)據(jù)的類型迸行相應(yīng)的處理，對于需要轉(zhuǎn)給PLC的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制模塊。同時MCU微處理器將從PLC控制模塊中得到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理并由嵌入式GPRS模塊發(fā)送給監(jiān)控中心。觸摸屏實時監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運行狀態(tài)，并可以進行現(xiàn)場設(shè)定設(shè)備運行的參數(shù)。由于GPRS終端設(shè)備不同的模塊所需要的電源參數(shù)不同，因此，需要利用電源變換模塊將輸入電源變換為不同的電壓輸入給相應(yīng)的處理模塊以滿足其正常的工作。
*關(guān)于系統(tǒng)中心服務(wù)軟件
系統(tǒng)中心服務(wù)軟件是整個系統(tǒng)的核心,其將來自GPRS終端設(shè)備的各種指令信息、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給終端狀態(tài)監(jiān)控軟件,接收來自終端狀態(tài)軟件的查詢指令并發(fā)送給遠程的GPRS終端設(shè)備。
2.系統(tǒng)的運行
GPRS終端設(shè)備將采集的各種信息數(shù)據(jù)按照設(shè)定的協(xié)議送到系統(tǒng)中心服務(wù)軟件或用戶監(jiān)控手機上, 系統(tǒng)中心服務(wù)軟件判斷收到的數(shù)據(jù)是監(jiān)控還是調(diào)試轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),按照不同的要求將數(shù)據(jù)迸行相應(yīng)的處理,并根據(jù)設(shè)定的要求迸行接收確認。同時系統(tǒng)中心服務(wù)軟件也可以按照操作人員的要求配置參數(shù),有選擇的查詢必要的終端設(shè)備信息。當系統(tǒng)迸行遠程調(diào)試應(yīng)用時,系統(tǒng)中心服務(wù)軟件可以對PLC已知的應(yīng)答軟件迸行自動在線保持,僅將關(guān)鍵數(shù)據(jù)迸行遠程傳輸?shù)紾PRS終端設(shè)備迸行數(shù)據(jù)請求，同時GPRS終端設(shè)備對已請求到的設(shè)備指令發(fā)送到系統(tǒng)中心服務(wù)軟件，系統(tǒng)中心服務(wù)軟件再通過串口轉(zhuǎn)發(fā)送給遠程調(diào)試軟件。其中, 關(guān)鍵數(shù)據(jù)指令的交互周期和等待周期可以由系統(tǒng)軟件配置。這既可以有效的節(jié)省數(shù)據(jù)通信的流量,又可以保證軟件調(diào)試的穩(wěn)定性。
3.系統(tǒng)優(yōu)勢
該基于GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的PLC遠程技術(shù)可應(yīng)用于海上燈塔遙控系統(tǒng)設(shè)計方案，因為給出了數(shù)據(jù)傳輸實時性和可靠性關(guān)鍵問題的解決方法，通過應(yīng)用GPRS無線通信技術(shù)，實現(xiàn)了PLC遠程實時監(jiān)控和調(diào)試。給工作人員對觀察燈塔設(shè)備運行的工作狀態(tài)帶來了極大的方便，也十分有利于對燈塔設(shè)備的異地控制和維護。