利用GPRS技術無線通信的優點,并結合PLC在工業控制上抗干擾性強的優勢,可應用于等實時遙控系統領域。值此以一個對海上的燈塔迸行實時遙控系統的具體設計方案為例作分析。
1系統結構組成
PLC遠程實時遙控系統由系統用戶監控中心和通信網絡與終端設備組成。其系統結構拓撲見圖1所示。PLC遠程實時遙控系統分布上由GPRS終端設備和中心服務軟件組成,系統通過配置可以對多個設備迸行狀態和數據監控,也可以通過中心服務軟件僅對單個終端設備迸行遠程調試和通信數據的應答和轉發。
圖1
*GPRS終端設備的設計
GPRS終端設備通過通信口與PLC現場設備連接,它負責采集PLC設備的各種信息數據,并通過IP鏈路方式或GSM短信方式送至系統監控中心或控制手機。另外，將控制手機或系統中心服務軟件發送過來的各種有效的控制指令和PLC遠程調試關鍵數據發送給現場PLC設備。
而GPRS終端設組成包括嵌入式GPRS通信模塊、MCU處理模塊及其它附屬部件。GPRS終端設備是監控中心服務器迸行業務、數據交互的接口，是系統數據采集和指令執行部分，完成將PLC工作的實時上傳和接收來自監控中心的各種命令的執行工作。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控制模塊和現場顯示控制觸摸智屏。其硬件結構見圖2所示。
圖2終端設備硬件結構組成
嵌入式GPRS數據通信模塊將從監控中心接收的數據送給MCU微處理器，MCU微處理器根據數據的類型迸行相應的處理，對于需要轉給PLC的數據傳輸給PLC控制模塊。同時MCU微處理器將從PLC控制模塊中得到的數據進行相應的處理并由嵌入式GPRS模塊發送給監控中心。觸摸屏實時監視系統和設備的運行狀態，并可以進行現場設定設備運行的參數。由于GPRS終端設備不同的模塊所需要的電源參數不同，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的處理模塊以滿足其正常的工作。
*關于系統中心服務軟件
系統中心服務軟件是整個系統的核心,其將來自GPRS終端設備的各種指令信息、數據轉發給終端狀態監控軟件,接收來自終端狀態軟件的查詢指令并發送給遠程的GPRS終端設備。
2.系統的運行
GPRS終端設備將采集的各種信息數據按照設定的協議送到系統中心服務軟件或用戶監控手機上, 系統中心服務軟件判斷收到的數據是監控還是調試轉發數據,按照不同的要求將數據迸行相應的處理,并根據設定的要求迸行接收確認。同時系統中心服務軟件也可以按照操作人員的要求配置參數,有選擇的查詢必要的終端設備信息。當系統迸行遠程調試應用時,系統中心服務軟件可以對PLC已知的應答軟件迸行自動在線保持,僅將關鍵數據迸行遠程傳輸到GPRS終端設備迸行數據請求，同時GPRS終端設備對已請求到的設備指令發送到系統中心服務軟件，系統中心服務軟件再通過串口轉發送給遠程調試軟件。其中, 關鍵數據指令的交互周期和等待周期可以由系統軟件配置。這既可以有效的節省數據通信的流量,又可以保證軟件調試的穩定性。
3.系統優勢
該基于GPRS網絡技術的PLC遠程技術可應用于海上燈塔遙控系統設計方案，因為給出了數據傳輸實時性和可靠性關鍵問題的解決方法，通過應用GPRS無線通信技術，實現了PLC遠程實時監控和調試。給工作人員對觀察燈塔設備運行的工作狀態帶來了極大的方便，也十分有利于對燈塔設備的異地控制和維護。