永宏PLC的GSM通讯原理及应用_7
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1 引言

  随着中国的工业化的进程加快,plc(可编程控制器)在工业现场的应用越来越多,甚至在很多的智能家居领域也在使用。plc的应用领域,也从逻辑控制到数字控制、单体控制到运动控制、过程控制到集散控制的飞跃,而在集散控制中,通讯控制的方式也在发生变化,传统的rs-232串口通讯最多只能达到15米距离,rs-485通讯方式最多也只能达到1200多米距离。以太网通讯虽然可以进行远程控制,但是网线在一些环境状况恶劣或者网络连接点距离很远、以及设备需要移动的场合也限制了它的使用。最新的plc gsm连接模块,通过sms短信或使用tcp/ip协议的gprs数据连接,利用移动,联通已经建设好的2g/3g网络,实现全国范围内覆盖,从而达到设备运行状况远程报告,数据分析处理以及远程控制的目的,如图1所示。

图1 永宏plc的gsm模块连接示意图

2 永宏plc的gsm模块通讯功能介绍

  2.1 gsm模块短信配置原理

  fbs-cmgsm是fatek(永宏)plc系列所提供的gsm通讯模块,使用本模块可藉由gsm通讯网络来传递资料。本模块提供四频(850/900/1800/1900 mhz)gsm通讯频段,内部并使用了一颗1.7安时锂电池可在主电源失去时持续收取或发送简讯。永宏gsm模块短信配置示意如图2所示。

图2 gsm模块短信配置示意图

  2.2 永宏gsm模块设计约规

  (1)gprs通过ip/tcp存取数据,本模块只提供client模式(cm-g的ip浮动);

  (2)远程必须作为server角色,结合相关图控软件才能进行plc的监控;

  (3)支持fatek tcp协议(fatek协议加上tcp/ip的head文件);

  (4)gprs理想速率为171.2kbps,实际为40kbps,传输有延时:1~10s;

  (5)建立连线必须有fbs-cm-g发起;成功后可以由图控操作plc。

  2.3 永宏gsm模块的2种可选运行方式

  在相同的行幅下,永宏plc的gsm模块有二种不同的可选操作方式:

  (1)利用sms进行监测和遥距控制。fbs-cmgsm周期性的读取含有sendsms旗号的寄存器,如果该旗号被置位,fbs-cmgsm就读取目标电话号码和字符串(文本),发送sms 并且将旗号复位。如果有一个sms被fbs-cmgsm接收到了,那它将会被写入含有另一个旗号sms received的寄存器中去,以待被plc程序访问。最后由plc程序来将这个旗号复位。所以这些被操作的sms必须能在发送和接收的过程中都能被plc程序访问。

  (2)fbs-cmgsm在gsm网络之上的通讯方式是使用tcp/ip协议的gprs数据连接。fbs-cmgsm 透过tcp客户模式打开连接,任何可通过gsm网络连接上internet的sim卡都可以使用。fbs-cmgsm连接的ip地址和硬件端口都是由plc或者是专门的sms指定的。有一个值得一提的关键是,这种连接只能够是按照从fbs-cmgsm到pc的方向开启。而pc使不能开启一个连接到fbs-cmgsm的,因为其没有一个公用的ip地址。连接命令可以用它连接的固定ip地址通过sms收发。简单的sms命令connect或语音或数据拨到fbs-cmgsm电话号码,都会引起fbs-cmgsm 从plc寄存器读取目标ip地址,建立tcp/ip连接。gprs通过数据分组进行传送,传送延时1~10秒。

3 永宏gsm模块sms工作模式

  3.1 sms工作模式-发送短信

  sms发送短信如图3所示。

图3 gsm模块发送信息流程图


  (1)做好硬件的链接,网络通讯畅通(gsm黄灯);

  (2)设定好短信发送号码可以有程序做变换(d3810);

  (3)设定好发送内容,根据需要可以由plc程序变化;

  (4)对d3800写入1,启动发送;其他步骤有cm-g自动完成;

  (5)结束后可以获取d3800标志信息。

  3.2 sms工作模式-接受短信

  sms接受短信如图4所示:

图4 gsm模块接受信息流程图

  (1)接受完成需复位d3700;

  (2)根据要求做好格式规定;

  (3)充分利用接收内容做控制。

4 永宏gsm模块gprs工作模式

  永宏gsm模块gprs工作模式原理如图5所示。plc参数设置为:9600bps,7bit,even,1stop,站号1。模块的fbs-cm-g组态介绍以及命令格式(存放在d3900开始的寄存器里):命令格式说明如表1所示。

表1 gsm模块gprs链接命令说明

  在plc中,需要建立一个文字表格,表格地址指向d3900,即plc将命令送至gsm模块。通过控制字d3510来实现gprs链路的建立,以及链接到远程的server端。参考表格如图5所示,工作工作流程图如图6所示。

图5 gsm模块gprs工作示意图

图6 gsm模块gprs控制命令的表格

图7 gsm模块gprs控制的工作流程图


5 结束语

  永宏plc的gsm模块使用移动或联通的现有通讯网络,能实现全国范围内覆盖,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的远程控制需求,而且费用方面只是用户购买的移动公司手机卡产生的短信费,使用gprs时的包月费用,可以实现低成本的通讯。

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