基于GPRS网络技术的PLC远程系统设计方案

利用GPRS技术无线通信的优点,并结合PLC在工业控制上抗干扰性强的优势,可应用于等实时遥控系统领域。值此以一个对海上的灯塔迸行实时遥控系统的具体设计方案为例作分析。

1系统结构组成

PLC远程实时遥控系统由系统用户监控中心和通信网络与终端设备组成。其系统结构拓扑见图1所示。PLC远程实时遥控系统分布上由GPRS终端设备和中心服务软件组成,系统通过配置可以对多个设备迸行状态和数据监控,也可以通过中心服务软件仅对单个终端设备迸行远程调试和通信数据的应答和转发。

图1

*GPRS终端设备的设计

GPRS终端设备通过通信口与PLC现场设备连接,它负责采集PLC设备的各种信息数据,并通过IP链路方式或GSM短信方式送至系统监控中心或控制手机。另外，将控制手机或系统中心服务软件发送过来的各种有效的控制指令和PLC远程调试关键数据发送给现场PLC设备。

而GPRS终端设组成包括嵌入式GPRS通信模块、MCU处理模块及其它附属部件。GPRS终端设备是监控中心服务器迸行业务、数据交互的接口，是系统数据采集和指令执行部分，完成将PLC工作的实时上传和接收来自监控中心的各种命令的执行工作。而GPRS终端硬件模块主要包括电源变换模块、嵌入式GPRS通信模块、MCU微处理器模块、PLC控制模块和现场显示控制触摸智屏。其硬件结构见图2所示。

图2终端设备硬件结构组成

嵌入式GPRS数据通信模块将从监控中心接收的数据送给MCU微处理器，MCU微处理器根据数据的类型迸行相应的处理，对于需要转给PLC的数据传输给PLC控制模块。同时MCU微处理器将从PLC控制模块中得到的数据进行相应的处理并由嵌入式GPRS模块发送给监控中心。触摸屏实时监视系统和设备的运行状态，并可以进行现场设定设备运行的参数。由于GPRS终端设备不同的模块所需要的电源参数不同，因此，需要利用电源变换模块将输入电源变换为不同的电压输入给相应的处理模块以满足其正常的工作。

*关于系统中心服务软件

系统中心服务软件是整个系统的核心,其将来自GPRS终端设备的各种指令信息、数据转发给终端状态监控软件,接收来自终端状态软件的查询指令并发送给远程的GPRS终端设备。

2.系统的运行

GPRS终端设备将采集的各种信息数据按照设定的协议送到系统中心服务软件或用户监控手机上, 系统中心服务软件判断收到的数据是监控还是调试转发数据,按照不同的要求将数据迸行相应的处理,并根据设定的要求迸行接收确认。同时系统中心服务软件也可以按照操作人员的要求配置参数,有选择的查询必要的终端设备信息。当系统迸行远程调试应用时,系统中心服务软件可以对PLC已知的应答软件迸行自动在线保持,仅将关键数据迸行远程传输到GPRS终端设备迸行数据请求，同时GPRS终端设备对已请求到的设备指令发送到系统中心服务软件，系统中心服务软件再通过串口转发送给远程调试软件。其中, 关键数据指令的交互周期和等待周期可以由系统软件配置。这既可以有效的节省数据通信的流量,又可以保证软件调试的稳定性。

3.系统优势

该基于GPRS网络技术的PLC远程技术可应用于海上灯塔遥控系统设计方案，因为给出了数据传输实时性和可靠性关键问题的解决方法，通过应用GPRS无线通信技术，实现了PLC远程实时监控和调试。给工作人员对观察灯塔设备运行的工作状态带来了极大的方便，也十分有利于对灯塔设备的异地控制和维护。