基于gprs的plc多点温度监控系统设计(编辑修改稿)

基于gprs的plc多点温度监控系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

组交换技术，资源 可以被充分 的利用，数据传输速率 最 高 可 达 到。 GPRS技术采用实时 数据分组发送和接收， 可以使 用户永远在线 并 且按 照流量的大小收取费用 ， 在不传送数据的时候不会收取费用，这就在很大程度上 降低了 用户的 服务成本。 选择 GPRS 的优势 选择 一个 合适的传输 方案 是 决定 系统运行稳定 性和 经济性的重要 指标。 GPRS可以让用户在端到端分组转移模式下发送和 接收数据，不需要利用电路交换模式的网络资源，很适合小区供暖 这种间断的、突发的和频繁的少量数据的传输 [4]。 GPRS 技术从实验室的研究， 在小 范围 地区 内试 用 再 到正常的商用， 这个过程经过了长时间的完善， 改进使 其技术 具有很强的 可靠 性 ； GPRS 设备数据监控终端DTU 传输设备能一开机就自 动 连接 到 GPRS 网络上，可以使监控中心实时在线对现场设备进行 数据通讯，它能够高速传输并具有 一定的 可靠性； GPRS 网络覆盖 面很广 ，不存在信号盲区，并且是按 照 流量收 取费用 ， 收费 合理、科学，使企业的投资减 小， 提高经济 效益 [4]。 选择 GPRS 要解决的主要问题 GPRS 是一种新的技术，中国移动通讯有限公司作为运营商为它提供了满足行业应用的数据传输网络平台， 但要实施 GPRS 数据采集与管网数据监控系统还需要解决以下主要技术问题： （ 1） 数据中心接 入方式的选择 采用 GPRS 网络，数据中心有公网接入方式和专网接 入方式。 服务器采用公网的接入方式接入 Inter，如 ADSL 拨号或电信专线宽带上网等，申请公网固定的唐 山 学 院 毕 业 设 计 5 IP 地址，可以满足中小容量的数据传输应用。 服务器采用当地的移动通信公司提供的 DDN 专线 （ Digital Data Network，数字数据网，即平时所说的 专线上网 方式 ） ，申请配置固定的 IP 地址，与 GPRS 网络相连。 因为 DDN 专线可以为系统提供较宽的带宽，这就为 PLC 大容量的 系统提供了一个平台。 GPRS 的公网登录与专网登录的不同方面是 APN 不同，公网 CMNET 登录时不需要用户名和密码，并且分配的 IP 地址是动态的；专网是中国移动通讯公司给定的，登录时需要密码和用户名，它被分配的 IP 地址是固定不变的，所以可以看作是 SIM 卡和 IP 地址绑定， 并不在 SIM 卡里有 IP 地址，而是分配给 SIM 卡的 IP地址是不变的，这就是 GPRS 公网登录与专网登录的区别也是 SIM 卡绑定的原理。 （ 2） 数据中心 IP 地址的选择 在本系统里就是选择的 SIM 卡与 IP 地址绑定的模式，在这种模式下监控中心可以获得一个固定的 IP 地址，数据终端 DTU 将地址配置后，一上电就可以与监控中心建立双向的数据通道，不用进行域名的解析，数据流量小，使得传输速度 提高。 这样 系统采用 GPRS 作为远程数据通讯手段，利用无线分组交换技术为用户提供高速率，高透明数据传输通道。 GPRS 型号选择 GPRS 的型号 GPRS 数据传输业务 与 普通的 数据业务不同， 对各个 行业 的 应用有很强的专业性和特殊性， 在 不同的行业 运用里为 用户提供不同的 数据 终端，这就 要求 结合 各 行业 运行的不同 特点进行硬件、软件开发和系统集成。 为此，宏电公司在总结近几年来的行业应用不同特点的基础上，结合网络运营商的网络特点和具体 的 实际情况，推出了公用基础平台、个性化应用设计的 H7710 系列无线 DDN 的 通 信终端 (DTU)产品 [5]。 深圳市宏电技术开发有限公司开发的 H7000 无线 DDN 系统为用户提供 了 高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。 主要针对电力系统 及其 自动化、工业 的 监控、交通管理、金融 等 很多 部门的应用，利用 GPRS 网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到各应用部门 在网络 方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网。 特别适合中心对多点、点多分散的中小数据量的传输。 H7710 GPRS/CDMA DTU（ Data Termination Unit） ： RS232/422/485 接口， 为用户提供 公用 的 基础 性 平台 和 个性化应用选择。 无线 DDN 数据中心路由器：用户数据中心的协议转换和数据转发，可采用宽带网络或 GPRS/CDMA 接入方式与 GPRS/CDMA DTU 进行数据通信和协议转换，唐 山 学 院 毕 业 设 计 6 并通过以太网接口与数据中心服务器通信。 通过对 宏电 H7000 系列的产品多方面的综合考虑在本系统选择 H7710 型号作为系统的数据传输。 表 31 H7710的功能特点 H7710 的特点 H7710 功能 H7710 设备参数 （ 1） DTU 为用户提供透明数据传输通道 直接提供RS232/422/485 接口 （ 2） 永远在线，按流量计费 （ 3） 组网简单、迅速、灵活 使用方便、灵活、可靠 支持双频 GPRS 或 CDMA 1X 网络 支持 GSMR和 GoTa网络 数据终端永远在线 透明数据传输与协议 支持虚拟数据专用网 支持动态数据中心域名和IP 地址TTL/RS232/422/485 天线接口： 50Ω/SMA 阴头 SIM 卡： 3V ；数据速率 ：300~115,200bits/s 接口端子： 可插拔接线端子 (14~24AWG 线 ) 配置接口： RS232(需配H7071 专用配置线缆 ) 最 大 工 作 电 流 ：230mA@+12VDC 工作环境温度： 30~+70186。 C H7710 的 DTU 参数设置 在主菜单 (main menu)状态下键入 c 进入 DTU 参数配置，如果没有删除配置的密码， 就要输入密码进入， 宏电 H711x 系列的 GPRS 无线 DDN 数据终端设备出厂的初始密码都为： 1234，输入 了 正确的密码 后就可以 进入参数设置 界面 [5]。 表 32 DTU参数设置 序号 菜单说明 1 mobile service center (MSC) setup 移动业务中心参数配置 2 data terminal unit (DTU) setup 数据终端参数配置 3 data service center (DSC) setup 数据业务中心参数配置 4 serial port setup 串口通讯参数配置 5 special setup 特殊参数设置 在主菜单下可以 对以上的参数进行设置，按下 1 键可以对移动业务中心的参数进行设置，其中包括对呼叫号码、用户名称、密码、接入点名称和用户 SIM 卡 pin码设置。 在主菜单下按下 2 键就可以对数据终端的参数进行设置， 进入数据终端参数配置 (data terminal unit (DTU) setup)界面 后按下 1 键 ， 按提示的信息可以填写移动终唐 山 学 院 毕 业 设 计 7 端识别号， 输入当前 SIM 卡用户对应的手机号码 ，为了安全起见还可以设置数据业务中心的登录密码。 在数据终端参数设置 (data terminal unit (DTU) setup)菜单状态下键入 3，可以设置通讯端口号， 通讯端口号必须与 GPRS 数据终端所 接入数据中心服务器的通讯端口号相对应，设置本地移动终端通讯端口号，宏电出厂端口号 一般 为： 5001。 在参数设置主菜单下还可以对数据业务中心的 IP 地址，域名和通讯端口进行设置。 在 DTU 参数 配置 (configurations)里最重要的就是 串口通讯参数 的 配置 ，在这里可以设置波特率、字节位长度、校验类型、停止位长度等。 （ 1） baud rate (波特率 ) 在配置串口通信参数配置 (serial port setup)菜单状态下按下 1显示的页面就可以按下 1～ 8 选择用户 所需要的波特率即可，如果需要设定自己特殊的波特率，键入9，然后输入所需值，键 r 就可以返回界面。 （ 2） data bits (字节位长度 ) 在串口通信参数配置 (serial port setup)菜单状态下键入 2，按提示信息选择所需字节长度即可。 （ 3） parity bit (校验类型 ) 在串口通信参数配置 (serial port setup)菜单状态下键入 3，按 所 提示 的 信息选择所需 要的 校验类型即可。 （ 4） stop bit (停止位长度 ) 在串口通信参数配置 (serial port setup)菜单状态下 按下 4，然后按提示信息输入停止位长度即可。 GPRS 连接 GPRS 的连接主要包括： GPRS 与上位机 MCGS 组态软件的连接和 GPRS 与下位机 S7200 系列的 PLC 连接。 GPRS 数据发送端 DTU 与 PLC 的相连 首先要进行 DTU 的参数设置，将设置好的 DTU 用 RS232 的数据线 将两个设备连接起来， GPRS 就可以自动的接收 PLC 采集的各种参数，并将其传送到 监控中心的上位机上。 在监控中心内 GPRS Modem安装过程中 要注意的问题就是要将 GPRS的串口线直接与电脑的串口线相连 ，这样才能 够 保证 信号的强度 足够 拨号成功。 （ 1） 在 安装 GPRS Modem 的过程中 首先点击计算机左下角的开始，找到控制面板按照下面的顺序进行属性设置： 唐 山 学 院 毕 业 设 计 8 控制面板 电话和调制解调器选项 调制解调器 选择添加不检测调制解调器 标准 19200bps 调制解调器 选定安装到哪个串口 （ 2） 设置 19200 调制解调器 将上面的设置完成后， 将 19200 调制解调器 安装到 COM2 口，就可以按下面的顺序 对 19200 调制解调器 进行设置： 控制面板 电话和调制解调器选项 调制解调器 属性 常规 串口 2 最高速率 （ 57600） 高级 额外的初始化命令 在额外的初始化命令一栏中填写： AT+CGDCONT=1， IP， CMNET ， 设置面板如图 31 所示。 图 31 调制解调器设置 最后 在 完成 调制解调器的属性 设置 后 可以再 按照上面的顺序 进入 控制面板 检测调制解调器安装是否正确。 （ 3） 建立拨号连接 在本系统里采用的是拨号到专用网络的方式，所以要新建一个网络连接方式，可以按照下面的顺序进行设置： 新建连接 —拨号到专用网络 —标准 19200 调制解调器 —电话号码填： *99***1 （ 4） 设置拨号连接网络属性 打开 拨号连接 右击 属性 进入 网络 ，在服务器类型里选择 PPP，连接选择 TCP/IP协议， 设置窗口如图 32 所示。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 9 在 将上面的 设置完 成 之后 就 可以试 着登陆网络 ，双击刚才 新建的拨号 连接 ， 填写上 用户名和密码， 并 进行拨号， PPP 服务器会 自动的 检测用户名和密码， 进行 检测后 就 可以对用户的计算机进行注册。 可以在 服务器 /客户端模式的 状态下进行 通讯试验 （ add by XP） ： 硬件： 服务器：普通 pc＋普通 Modem，拨号上网。 客户端：普通 pc＋ GPRS Modem，拨号上 GPRS 网络。 软件： MCGS 通用版：通用 TCP/IP 父设备＋网络数据同步 图 32 拨号设置窗口 服务器：通过 Modem 拨号 连接 或通过其他方式连接 到 Inter 上， 用户必须 具有固定 的 IP 地址。 在客户端 软件 上 设置服务器的 IP 地址，通过 Inter 与服务器建立 网络 连接。 客户端：在本试验中指连接了 GPRS Modem 的计算机或设备。 通过上述步骤安装了 GPRS Modem， 与 Inter 连接上 后就具备了 将 数据上传 （ 下传 ） 的通讯 能力。 (5)关于固定 IP 通过 GPRS 网路传输数据 时 ，服务器端必须要有固定 的 IP 地址。 在实际的现场应用中，需要通过 向 当地的移动公司 申请一个固定 的 IP 地址，每一个客户端需要将该 IP 地址 用 SIM 卡 固化在连接的 GPRS Modem 中，当客户端上电之后自动根据固化的 IP 地址 连接到 GPRS 网络，在网络上寻找 服务器。 服务器端父设备设置如图 33。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 10 图 33 服务器端父设备 图 34 客户 端父设备设置 唐 山 学 院 毕 业 设 计 11 4 电气控制 控制方案 由于必须保证北方小区供暖的恒温、恒压性 ， 本系统 采用 了 西门子 S7200 系列的 PLC 在 六个 小区的换热站。