1 概述
GPRS、CDMA及現(xiàn)在很熱門的3G網(wǎng)絡(luò)都屬于廣域無線，這些通信方式具有覆蓋范圍廣、組網(wǎng)靈活快捷、運行成本低等優(yōu)點。被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)控、交通管理、氣象、水處理、環(huán)境監(jiān)控、金融證券、煤礦、石油等行業(yè)。DTU是基于上述無線網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)傳設(shè)備，其提供了一個透明的數(shù)據(jù)傳輸通道，用戶無需了解復(fù)雜的TCP/IP、PPP等協(xié)議棧，即可讓數(shù)據(jù)采集終端增加一個無線接口，實現(xiàn)遠程無線的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)監(jiān)控。
2 應(yīng)用示例
本文以廣州致遠電子的GPRS DTU、歐姆龍的PLC設(shè)備和北京亞控科技的組態(tài)王軟件為例介紹如何在傳統(tǒng)工控領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。基于本文介紹的方案，用戶可以輕松實現(xiàn)組態(tài)王軟件與各設(shè)備廠家的PLC、板卡、變頻器、智能儀表等設(shè)備遠程通信。
3 通信原理
使用亞控科技的組態(tài)王GPRS服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)用戶組態(tài)軟件的遠程無線通信。GPRS DTU設(shè)備和用戶終端設(shè)備之間使用串口相連，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。組態(tài)王作為GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)端，通過Internet網(wǎng)絡(luò)接收GPRS DTU轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并通過虛擬串口的形式提供給用戶調(diào)用進行組態(tài)。用戶通過GPRS DTU使用虛擬串口的方式組態(tài)操作終端設(shè)備像使用本地串口組態(tài)操作終端設(shè)備的方式一樣。
3.1 設(shè)備介紹
3.1.1 DTU
本文使用的GPRS DTU設(shè)備型號為ZWG-28A，其提供了全透明的無線GPRS數(shù)據(jù)通道。透明數(shù)據(jù)通信的意思即為用戶設(shè)備與DTU之間沒有通信協(xié)議，DTU將用戶設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)不做修改地傳送到目標(biāo)PC上，運行于PC上的軟件可以完整地接收到DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)包，比如用戶設(shè)備發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)為0xAA，則在PC端運行的軟件就會收到一個字節(jié)數(shù)據(jù)0xAA，從PC到用戶設(shè)備的通信過程與之相同。
3.1.2 PLC
歐姆龍PLC性能穩(wěn)定可靠，在很多工業(yè)自動化領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)采用歐姆龍的CJ1G系列CPU，PLC與組態(tài)軟件間采用HostLink協(xié)議進行通信。
3.2 工程建立步驟
3.2.1 建立設(shè)備
打開組態(tài)王工程管理器并新建一個工程，如圖2所示。
在組態(tài)王工程瀏覽器里使用向?qū)陆ㄔO(shè)備，選擇歐姆龍PLC CJ1型號，使用HostLink協(xié)議，如圖3所示。
選擇串口號，串口號使用虛擬串口(GPRS設(shè)備)，如圖 4所示。
設(shè)置虛擬串口參數(shù)，在“設(shè)備選擇”里選擇廣州致遠(ZLG)DTU，“配置DTU設(shè)備標(biāo)識信息”里填入DTU配置工具里配置的手機號碼，“設(shè)備端口”填入DTU配置工具里配置的數(shù)據(jù)中心端口號，這兩個參數(shù)一定要一一對應(yīng)相同，否則DTU連接不上組態(tài)軟件。如圖5所示。
設(shè)備創(chuàng)建完成后如圖6所示。
3.2.2 建立數(shù)據(jù)詞典
在組態(tài)王工程瀏覽器數(shù)據(jù)庫里建立數(shù)據(jù)詞典變量，如圖7所示。
本例子一共建立5個數(shù)據(jù)變量，讀取歐姆龍PLC的A區(qū)內(nèi)存，地址從0x090～0x094，如圖8所示。
3.2.3 建立組態(tài)畫面
在組態(tài)王工程瀏覽器畫面里建立用戶的組態(tài)軟件畫面，如圖9所示，并與數(shù)據(jù)詞典變量建立關(guān)系，分別讀取顯示PLC A區(qū)0x090～0x094內(nèi)存的數(shù)據(jù)。
3.2.4 系統(tǒng)運行
當(dāng)組態(tài)畫面和數(shù)據(jù)詞典變量建立好后，啟動組態(tài)運行，如圖10所示，由圖可看到讀取到PLC的內(nèi)存信息：地址A090的數(shù)據(jù)值為：0x5824；地址A091的數(shù)據(jù)值為：0x2912；地址A092的數(shù)據(jù)值為：0x1004；地址A093的數(shù)據(jù)值為：0x0004；地址A094的數(shù)據(jù)值為：0x3945。
本文只是DTU設(shè)備與組態(tài)軟件配合使用的一個縮影，實際上本方案具有非常高的靈活性，用戶能快速地建立起各種完善美觀的工業(yè)自動化遠程監(jiān)控人機交互系統(tǒng)。