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基于永宏P(guān)LC的GSM通訊原理及其應(yīng)用
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摘要:本篇以永宏P(guān)LC為基礎(chǔ), 通過GSM通訊模塊,實現(xiàn)設(shè)備進行遠程控制?梢越鉀Q移動性、邊遠性的控制難題。
關(guān)鍵詞:永宏P(guān)LC 遠程通訊 GSM GPRS
Abstract::
In this paper, we introduce The GSM communication module of FATEK PLC. Through GSM communication module, Remote control problems can be solved
Key Words: FATEK PLC Remote Control GSM GPRS
1. 引言
隨著中國的工業(yè)化的進程加快,PLC(可編程控制器)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用越來越多,甚至在很多的智能家居領(lǐng)域也在使用 。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域,也從邏輯控制到數(shù)字控制、單體控制到運動控制、過程控制到集散控制的飛躍,而在集散控制中,通訊控制的方式也在發(fā)生變化,傳統(tǒng)的RS-232串口通訊最多只能達到15米距離,RS-485通訊方式最多也只能達到1200多米距離,以太網(wǎng)通訊雖然可以進行遠程控制,但是一定要連接網(wǎng)線,在一些環(huán)境狀況不佳,設(shè)備離網(wǎng)絡(luò)連接點距離很遠,或者設(shè)備需要移動的場合也限制了它的使用。最新的GSM連接模塊,通過SMS短信或使用TCP/IP 協(xié)議的GPRS 數(shù)據(jù)連接,利用移動,聯(lián)通已經(jīng)建設(shè)好的2G/3G網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋,從而達到設(shè)備運行狀況遠程報告,數(shù)據(jù)分析處理以及遠程控制的目的。 
未命名.jpg


圖1.1永宏P(guān)LC的GSM模塊連接示意圖

2. 永宏P(guān)LC的GSM模塊通訊功能介紹
FBs-CMGSM 是 FATEK PLC 系列所提供之一通訊模塊.使用本模塊可藉由 GSM 通訊網(wǎng)絡(luò)來傳遞資料.本模塊提供四頻(850/900/1800/1900 MHz)的 GSM 通訊頻段.內(nèi)部并使用了一顆1.7 安培小時容量之鋰碘電池可在主電源失去時持續(xù)收取或發(fā)送簡訊. 在相同的行幅下,有二種不同的可操作方式:
第一種方式是利用 SMS 進行監(jiān)測和遙距控制。FBs-CMGSM 周期性的讀取含有“sendSMS”旗號的寄存器,如果該旗號被置位,F(xiàn)Bs-CMGSM 就讀取目標電話號碼和字符串(文本),發(fā)送SMS 并且將旗號復位。如果有一個SMS 被FBs-CMGSM 接收到了,那它將會被寫入含有另一個旗號“SMS received”的寄存器中去,以待被PLC 程序訪問。最后由PLC程序來將這個旗號復位。所以這些被操作的SMS 必須能在發(fā)送和接收的過程中都能被PLC程序訪問。
第二種 FBs-CMGSM 在GSM 網(wǎng)絡(luò)之上的通訊方式是使用TCP/IP 協(xié)議的GPRS 數(shù)據(jù)連接。FBs-CMGSM 透過TCP 客戶模式打開連接。任何可通過GSM 網(wǎng)絡(luò)連接上Internet 的SIM卡都可以使用。FBs-CMGSM 連接的IP 地址和硬件端口都是由PLC 或者是專門的SMS 指定的。有一個值得一提的關(guān)鍵是,這種連接只能夠是按照從FBs-CMGSM 到PC 的方向開啟。而PC 使不能開啟一個連接到FBs-CMGSM 的,因為其沒有一個公用的IP 地址。連接命令可以用它連接的固定IP 地址通過SMS 收發(fā)。簡單的SMS 命令“Connect”或語音或數(shù)據(jù)撥到FBs-CMGSM 電話號碼,都會引起FBs-CMGSM 從PLC 寄存器讀取目標IP 地址,建立TCP/IP 連接。GPRS通過數(shù)據(jù)分組進行傳送,傳送延時1~10 秒。

3. 永宏P(guān)LC的通訊模塊使用
3.1 方式1-SMS工作模式: 

1.jpg


圖3.1 GSM模塊短信配置示意圖
3.1.1: SMS工作模式-發(fā)送短信:
說明: 1. 做好硬件的鏈接,網(wǎng)絡(luò)通訊暢通(GSM黃燈);
2. 設(shè)定好短信發(fā)送號碼可以有程序做變換(D3810)
3. 設(shè)定好發(fā)送內(nèi)容,根據(jù)需要可以由PLC程序變化;
4. 對D3800寫入1,啟動發(fā)送;其他步驟有CM-G自動完成
5. 結(jié)束后可以獲取D3800標志信息 

2.jpg


圖3.2 GSM模塊發(fā)送信息流程圖

3.1.2: SMS工作模式-接受短信:
說明: 1. 接受完成需復位D3700;
2. 根據(jù)要求做好格式規(guī)定;
3. 充分利用接收內(nèi)容做控制 

3.jpg


圖3.3 GSM模塊接受信息流程圖
3.2方式2-GPRS工作模式: 
 

4.jpg


PLC參數(shù)設(shè)置為:9600bps,7bit,EVEN,1stop,站號1.
模塊的FBs-CM-G組態(tài)介紹以及命令格式(存放在D3900開始的寄存器里):命令格式說明如下:
命令 說明
CMGSM3; 模塊專用組態(tài)起始字符串
APN=cmnet; GPRS接入點:CMNET-移動,UNINET-聯(lián)通
SERVER=183.12.129.149; 遠程服務(wù)器IP(FATEK TCP協(xié)議)
PORT=5700; TCP鏈接端口(依據(jù)SERVER而定,內(nèi)定5700)
ACODE=1234; 短信控制通行碼
$ 組態(tài)結(jié)束符 

5.jpg

                表3.1 GSM模塊GPRS鏈接命令說明
在PLC中,需要建立一個文字表格,表格地址指向D3900,即PLC將命令送至GSM模塊。通過控制字D3510來實現(xiàn)GPRS鏈路的建立,以及鏈接到遠程的SERVER端。參考表格如下圖: 

6.jpg


圖3.6 GSM模塊GPRS控制命令的表格

其工作工作流程圖如下所示: 

7.jpg


  圖3.7 GSM模塊GPRS控制的工作流程圖

GSM模塊工作注意事項:
a.GPRS通過IP/TCP存取數(shù)據(jù),本模塊只提供Client模式;(CM-G的IP浮動)
b.遠程必須作為SERVER角色,結(jié)合相關(guān)圖控軟件才能進行PLC的監(jiān)控
c.支持FATEK TCP協(xié)議(FATEK協(xié)議加上TCP/IP的HEAD文件)
d.GPRS理想速率為171.2Kbps,實際為40Kbps,傳輸有延時:1~10S
e.建立連線必須有FBs-CM-G發(fā)起;成功后可以由圖控操作PLC


4 結(jié)束語
永宏P(guān)LC的GSM模塊使用移動或聯(lián)通的現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò),能實現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋,接入地點無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的遠程控制需求,而且費用方面只是用戶購買的移動公司手機卡產(chǎn)生的短信費,使用GPRS時的包月費用,可以實現(xiàn)低成本的通訊。

作者簡介:
伍良(1982- ),
主要從事PLC行業(yè)的技術(shù)支持與行業(yè)應(yīng)用工作
聯(lián)系方式:范堤商貿(mào)(上海)有限公司
021-66315471
Wu.liang@fatek.com.cn

參考文獻:
[1] 永宏可編程控制器GSM模塊用戶手冊
[2] 永宏P(guān)LC編程軟件使用手冊


 

狀 態(tài): 離線

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