工业数据的远程采集

无线通信的工程项目

一．工业数据的远程采集

随着微电子技术的飞速发展，工厂自动化(FA)的兴起，可编程逻辑控制器(PLC)具有功能强大、操作简单、可靠性强等特点，使其应用几乎覆盖了所有工业控制领域。

在传统的应用方式中，PLC一旦安装到使用现场后设计人员将很难跟踪维护，出现问题也不能及时调试和升级。现在可以为PLC加装GPRS智能无线数传设备( DTU)，改造为无线升级方案，实现了PLC的集中管理和分散控制。本方案使用互联网服务器通过无线方式对工业现场的PLC进行远程控制，不受距离和组网的限制。

目前基于GPRS无线数据通信方式的工业控制模块和系统已经广泛应用于工业控制、安防、电力、金融、交通、石油、煤矿各个领域。

1.1 GPRS网络简介

GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

1.2 GPRS网络优点

1、数据传输速率高。每个气象信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。

2、系统的传输容量大。气象中心站要和每一个气象信息采集点实现实时连接。由于气象信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

3、通信费用低。采用传统的有线方式建立PLC信息采集传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于PLC信息采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小(在几K至10K之间)，线路资源利用率很低，平均每一个PLC信息采集点每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内。

4、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

二．系统设计

本方案中整个系统由用户设备(PLC)、无线数据传输设备(DTU)、服务器三大主要部分组成，如图1所示。服务器通过Internet网络、GPRS网络与无线数据传输设备(DTU)建立连接，无线数据传输设备(DTU)又通过串口(RS-232/485/422)直接与位于各个工业现场的PLC相接，以实现对PLC远程控制。

图一：DTU与PLC远程无线通信组网方式

本文采用厦门才茂生产的GRPS DTU CM3160P/V(注：CM3150P 为RS232接口，CM3160V 为485接口，只是接口不同，设备功能一致)，支持市面上所有的PLC 型号以及采集终端。

CM3160P GPRS DTU 技术规范

厦门才茂CM3160P/CM3160EV （完全兼容厦门桑

荣SARO3150P/3150EP ） GPRS DTU 采用高性能工业

级嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,

超大内存,内嵌自主知识产权的TCP/IP 协议栈。为用

户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协

议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，

产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。CM3160P/EP 是CM3150P/EP 的升级和替代产品，3160改进了原来3150的无线模块的链接方式，提高了产品的稳定性，软件、硬件和配置软件和原来完全兼容。

一、 无线参数

1、支持EGSM900/GSM1800MHz 双频，800/900/1800/1900MHz 四频可选

2、GPRS multi-slot class 10

3、编码方案：CS1~CS4

4、符合SMG31bis 技术规范

5、Compliant to GSM phase 2/2+

6、支持数据、语音、短信和传真

二、硬件系统

1、CPU：工业级高性能嵌入式处理器

2、接口：

UART:

CM3160P:

1个RS232串口。

串口速率：110bps ~ 230400bps

数据位支持：8位或 7位

奇偶校验位：无或奇数校验或偶数校验

停止位：1位或 2位

流控：无或RTS/CTS

CM3160V:

1个RS485接口。（根据需要，可支持RS232/422/TTL）

串口速率：110bps ~ 230400bps

数据位支持：8位

奇偶校验位：无或奇数校验或偶数校验

停止位：1位

流控：无或RTS/CTS

控制口：

RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1) 指示灯：具有电源POWER、通信ACT及在线指示灯Online。

天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。

UIM卡接口：3V/5V标准的推杆式用户卡接口。

电源接口：标准的3芯火车头电源插座。

语音接口：标准的耳机麦克风接口。

3、供电：

外接电源：DC 9V 500mA

宽电压供电：DC 5-32V

通信电流：350mA

待机电流：35mA

4、尺寸

产品外形尺寸：92x62x22 mm（不包括天线及固定件）

产品包装尺寸：298x226x60mm

5、重量

0.41KG

6、其他参数: