神州租车：华平投资表明认可，是否重启IPO待定
06-18
随着我国工业经济的发展，PLC在中小型自动化设备中越来越普及。
对于设备制造商或生产技术管理部门来说，如何以最快的方式响应现场设备维护的需要，快速检测生产现场运行设备的状态，及时解决生产现场报告的问题是切实可行的。
大多数高级技术管理人员的需求。
如何经济实用地实现远程PLC设备数据采集或测控，也是探索和解决这一问题的初衷。
1 系统组成概述 系统硬件主要由上位机、TC35iGSM MODEM无线通讯模块和远程西门子S7-PLC组成。
具体结构如图1所示。
系统软件分为上位PC和下位PLC两部分。
上位PC部分提供人机交互操作界面以及相应的数据选择、处理等；下位机PLC通过自由口进行通讯，以中断方式快速响应上位机对PLC变量存储器的数据。
读写操作或I/0端口读写操作的要求。
由于上位机与远程PLC之间的通信载体是通过TC35i基于GSM网络，打破了地域限制。
即使远程PLC设备远在千里之外，也能像近在咫尺一样实现数据采集和测控。
2 系统硬件设计 2.1 TC35i无线通信模块 系统组成如图1所示。
系统硬件主要是TC5i无线通信模块的应用。
TC35i是西门子推出的新一代无线通信GSM模块。
TC35i工作于双频（EGSM/GSM1），功率范围为3.3~4.8 V，发射功率分别为2W（Class4 EGSM）和1W（Class1 GSM1MHz）。
，TC35i的数据接口采用串行异步接收和发送，符合ITU-TRS接口电路标准。
数据接口配置有8个数据位、1个停止位、无奇偶校验位。
它可以以 ~ kb/s 的波特率运行。
支持自动波特率4.8~kb/s，符合ETSI标准。
GSM和GSM，并可轻松升级为GPRS模块。
该模块集成了射频电路和基带，为用户提供标准的AT命令接口。
提供快速、可靠、安全的数据、语音和短信传输，方便用户应用程序开发和设计。
TC35i有40个引脚，通过ZIF连接器引出。
这些引脚可分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。
TC35i的内部电路如图2所示。
ZIF40PIN 1~14 脚为电源部分，其中 1~5 脚为电源电压输入端 VBATT+，6~10 脚为电源地 GND，11~12 脚为充电端， 13为外部输出电压（供外部电路使用），14脚ACCU/TEMP接一个负温度系数的热敏电阻； 24～29脚为SIM卡连接端子； 33～40脚为语音接口，用于连接手机手柄。
引脚15、30、31、32为控制部分，引脚15为启动线IGT（Ig-nition）。
TC35i 上电时，必须给 IGT 一个大于 mV 的低电平，模块才能启动。
引脚 30 为 RTC 备份；引脚3l为掉电控制：引脚32为SYNC，引脚16~23为数据输入/输出端。
TC5i无线通信模块主要外围电路的连接如图3所示。
数据通信电路以MAX为核心，实现电平转换和串行通信。
2.2 系统硬件连接 系统硬件连接见图1。
可以看到，上位机的串口输出直接连接到TC35i组成的GSM MODEM中的9芯RS口；远程 GSM MODEM 连接到 PLC。
这时就需要从RS到RS的转换，这是西门子PLC通讯口数据与PPI编程电缆连接的必要条件。
另一方面，必须注意的是，连接远程GSM MODEM的RS串口时，RS串口中的RXD和TXD必须互换，否则将无法正常通信。
2.3 远程PLC 的选择 本系统采用西门子S7-PLC。
在西门子PLC中，SIMATIC S7-是一个系列，包括多种类型的CPU。
这里选择CPU-是因为CPU不提供模拟量输入和输出，用于检测模拟量数据的远程读写。
因此，在远程PLC系统中添加了EM-型4输入1输出模拟量模块。
3 系统软件设计 3.1 系统主机人机界面 系统主机人机界面采用VB编程，提供人机交互界面、数据选择及相应的数据处理功能。
系统上层操作界面如图4所示，操作界面左上方为通讯链路控制盒。
这里只需正确选择PC机的串口并输入远程PLC连接的电话号码即可拨号链接。
远端无线GSM MODEM模块的摘机响应一般设置为振铃后。
自动摘机，通讯链路建立后，当上位机检测到串口有数据载体DCD信号时，通讯链路控制盒内的“链路状态”指示灯由红色变为绿色，表示通话已成功。
通信链路已成功建立。
通过向GSM MODEM模块发送AT命令来进行拨号或挂断操作。
PLC数据的读写操作如操作界面右上部分所示。
在相应的文本框中填写数据类型、地址、数值和操作方法，然后点击“发送”即可对PLC进行读或写操作。
操作。
界面下半部分显示PC串口发送和接收的代码以及当前操作的结果。
3.2 系统上位机串口设置 在上位机人机界面中，通过下拉选择框选择所连接的串口后，程序会自动读取串口设置。
当使用GSM MODEM无线模块时，上位机在调用远程PLC链接时使用AT命令。
程序语句为：MSComm1。
Output="ATDT"&Trim(Text1.Text)& vbCrLf//Text1中的文本框为要连接的电话号码。
挂断的AT命令是：MSComml。
输出=“ATDT”&“+++”&vbCrLf。
串口数据格式的设置语句为：MSComml。
Settings=".N,8.1"与TC35iGSM MODEM无线通讯模块和远程PLC自由口的串行数据通讯格式一致。
3.3 通讯数据格式约定 由于远程PLC采用自由口用户通讯方式，所以这里发送和接收的数据字节暂约定为每次18字节。
数据字节数可以根据实际情况确定。
必要时同意。
本系统中的18字节约定：Byte是数据的总字节数； Bvte2为数据起始特征字； Bvte3为数据读或写特征字：Byte4为数据类型特征字； Bvte5~Byte8为PLC数据地址； Bvte9~Bytel6是PLC数据的数值； Byte7是发送和接收数据的校验码； Bvtel8是数据结束标志。
除数据地址字节和数据值字节以ASCII码表示外，串口数据传输均以十六进制格式表示。
因此，在主机PC的编程中需要进行大量的基数转换操作。
需要特别注意的是，PLC中的实数是用32位单精度数表示的，并且按照ANSI/IEEE标准格式以双字长度访问。
因此，无论是上位PC还是下位PLC，编程时处理的都是实数数据。
处理必须严格遵循ANSI/IEEE标准格式，否则将无法读取正确的数据。
通信数据的验证方式采用BCC块进行异或验证，即约定对每个数据包的Byte2到Byte6字节进行验证，Bvtel7存储验证结果。
当高位或低位接收数据时，首先检查接收到的数据，并将计算结果与Bvtel7中存储的值进行比较。
如果不一致，则按照约定的要求重传，保证每次数据传输的正确性。
3.4 远程PLC自由口通讯初始化编程 由于远程PLC采用自由口用户通讯协议，因此必须对PLC的自由口通讯进行如下初始化设置： 完成上述设置后，远程PLC在运行过程中，每接收到一组数据，就会自动产生一个中断请求。
在中断服务的子程序中，设置一个标志位（如MO.0），表示允许进入中断服务。
主程序中通过M0。
O 状态判断是否转入数据读取操作的子程序。
数据读取操作完成后，接收数据标志M0.0及时复位，完成一次数据读取过程。
PLC数据的上传根据读取数据的内容响应主机的请求。
上传数据的编码和字节按照约定的格式写入。
每次读写操作仅在一个 PLC 扫描周期（几毫秒）内发生。
完成后，系统的响应是实时的。
3.5 远程PLC 数据的读写操作 PLC 数据的读写按照约定的数据类型进行。
字节、字、双字、实数和 I/0 端口都有约定的数据类型签名字。
通过分析下位PLC程序中的数据类型签名字来确定要读取的数据字节数。
对I/0端口的读写操作直接按照约定的地址编码读写相应的状态信息。
每组发送和接收数据的存储单元从VBl00到VBll7共18个字节。
从前述发送数据量的约定可以看出，每组数据的Byte5~Byte8代表PLC数据的地址。
由于每次读写的地址不同，因此给出Byte5~Byte8字节作为地址指针。
在PLC编程中该指针必须使用间接寻址。
假设 Byte5~Byte8 存储在 PLC 的 VB~VBl07 单元中。
间接寻址指令为： MOVD &VBl04。
当ACl读取该地址的内容时，会根据数据类型进行读取。
根据类型的不同，存在差异。
如果读写字节的指令为：MOVB*ACl、VBl60；那么读写字的指令为：MOVW *ACl，VWl60；双字读写指令为：MOVD *ACl、VDl60；读 写实数指令为：MOVR *ACl，VDl60。
4结论 本系统经过实际测试，基本达到了预期效果。
远程PLC在省际距离的测控响应与市区测控响应基本一致。
通过PLC I/O的读写、模拟量数据的读写、单字节、双字节和实数的读取。
写入过程中没有出现数据错误。
远程响应速度基本是对上级指令立即响应，操作人员基本感觉不到时间延迟。
在PLC中，由于这种远程测控程序字节数较少，因此可以嵌入到PLC的过程控制程序中运行。
由于在自由口通信中， 以快速中断方式响应上位机读写，因此对PLC过程控制程序的实时性基本没有影响。
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