基于永宏PLC的GSM通讯原理及其应用
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基于永宏PLC的GSM通讯原理及其应用
摘要:本篇以永宏plc为基础, 通过gsm通讯模块,实现设备进行远程控制。可以解决移动性、边远性的控制难题。
关键词:永宏plc 远程通讯 gsm gprs
abstract::
in this paper, we introduce the gsm communication module of fatek plc. through gsm communication module, remote control problems can be solved
key words: fatek plc remote control gsm gprs
1. 引言
随着中国的工业化的进程加快,plc(可编程控制器)在工业现场的应用越来越多,甚至在很多的智能家居领域也在使用 。plc的应用领域,也从逻辑控制到数字控制、单体控制到运动控制、过程控制到集散控制的飞跃,而在集散控制中,通讯控制的方式也在发生变化,传统的rs-232串口通讯最多只能达到15米距离,rs-485通讯方式最多也只能达到1200多米距离,以太网通讯虽然可以进行远程控制,但是一定要连接网线,在一些环境状况不佳,设备离网络连接点距离很远,或者设备需要移动的场合也限制了它的使用。最新的gsm连接模块,通过sms短信或使用tcp/ip 协议的gprs 数据连接,利用移动,联通已经建设好的2g/3g网络,实现全国范围内覆盖,从而达到设备运行状况远程报告,数据分析处理以及远程控制的目的。 


图1.1永宏plc的gsm模块连接示意图

2. 永宏plc的gsm模块通讯功能介绍
fbs-cmgsm 是 fatek plc 系列所提供之一通讯模块.使用本模块可藉由 gsm 通讯网络来传递资料.本模块提供四频(850/900/1800/1900 mhz)的 gsm 通讯频段.内部并使用了一颗1.7 安培小时容量之锂碘电池可在主电源失去时持续收取或发送简讯. 在相同的行幅下,有二种不同的可操作方式:
第一种方式是利用 sms 进行监测和遥距控制。fbs-cmgsm 周期性的读取含有“sendsms”旗号的寄存器,如果该旗号被置位,fbs-cmgsm 就读取目标电话号码和字符串(文本),发送sms 并且将旗号复位。如果有一个sms 被fbs-cmgsm 接收到了,那它将会被写入含有另一个旗号“sms received”的寄存器中去,以待被plc 程序访问。最后由plc程序来将这个旗号复位。所以这些被操作的sms 必须能在发送和接收的过程中都能被plc程序访问。
第二种 fbs-cmgsm 在gsm 网络之上的通讯方式是使用tcp/ip 协议的gprs 数据连接。fbs-cmgsm 透过tcp 客户模式打开连接。任何可通过gsm 网络连接上internet 的sim卡都可以使用。fbs-cmgsm 连接的ip 地址和硬件端口都是由plc 或者是专门的sms 指定的。有一个值得一提的关键是,这种连接只能够是按照从fbs-cmgsm 到pc 的方向开启。而pc 使不能开启一个连接到fbs-cmgsm 的,因为其没有一个公用的ip 地址。连接命令可以用它连接的固定ip 地址通过sms 收发。简单的sms 命令“connect”或语音或数据拨到fbs-cmgsm 电话号码,都会引起fbs-cmgsm 从plc 寄存器读取目标ip 地址,建立tcp/ip 连接。gprs通过数据分组进行传送,传送延时1~10 秒。

3. 永宏plc的通讯模块使用
3.1 方式1-sms工作模式: 


图3.1 gsm模块短信配置示意图
3.1.1: sms工作模式-发送短信:
说明: 1. 做好硬件的链接,网络通讯畅通(gsm黄灯);
2. 设定好短信发送号码可以有程序做变换(d3810)
3. 设定好发送内容,根据需要可以由plc程序变化;
4. 对d3800写入1,启动发送;其他步骤有cm-g自动完成
5. 结束后可以获取d3800标志信息 


图3.2 gsm模块发送信息流程图

3.1.2: sms工作模式-接受短信:
说明: 1. 接受完成需复位d3700;
2. 根据要求做好格式规定;
3. 充分利用接收内容做控制 


图3.3 gsm模块接受信息流程图
3.2方式2-gprs工作模式: 
 


plc参数设置为:9600bps,7bit,even,1stop,站号1.
模块的fbs-cm-g组态介绍以及命令格式(存放在d3900开始的寄存器里):命令格式说明如下:
命令 说明
cmgsm3; www.plcs.cn模块专用组态起始字符串
apn=cmnet; gprs接入点:cmnet-移动,uninet-联通
server=183.12.129.149; 远程服务器ip(fatek tcp协议)
port=5700; tcp链接端口(依据server而定,内定5700)
acode=1234; 短信控制通行码
$ 组态结束符 

                表3.1 gsm模块gprs链接命令说明
在plc中,需要建立一个文字表格,表格地址指向d3900,即plc将命令送至gsm模块。通过控制字d3510来实现gprs链路的建立,以及链接到远程的server端。参考表格如下图: 


图3.6 gsm模块gprs控制命令的表格

其工作工作流程图如下所示: 


  图3.7 gsm模块gprs控制的工作流程图

gsm模块工作注意事项:
a.gprs通过ip/tcp存取数据,本模块只提供client模式;(cm-g的ip浮动)
b.远程必须作为server角色,结合相关图控软件才能进行plc的监控
c.支持fatek tcp协议(fatek协议加上tcp/ip的head文件)
d.gprs理想速率为171.2kbps,实际为40kbps,传输有延时:1~10s
e.建立连线必须有fbs-cm-g发起;成功后可以由图控操作plc


4 结束语
永宏plc的gsm模块使用移动或联通的现有通讯网络,能实现全国范围内覆盖,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的远程控制需求,而且费用方面只是用户购买的移动公司手机卡产生的短信费,使用gprs时的包月费用,可以实现低成本的通讯。

作者简介:
伍良(1982- ),
主要从事plc行业的技术支持与行业应用工作
联系方式:范堤商贸(上海)有限公司
021-66315471
wu.liang@fatek.com.cn

参考文献:
[1] 永宏可编程控制器gsm模块用户手册
[2] 永宏plc编程软件使用手册。

湖南阳光技术学校成立于1992年,是经湖南省人社厅批准设立的正规职业技术学校(办学许可证:人社民 1800003000183 号),是行业TOP1,历年综合评分都在92.5以上。深耕职业技能培训32年,总校区位于长沙市雨花区红花坡路176号。学校常年开设:电工培训、焊工培训、钢筋工、家电维修培训、手机维修培训、电脑维修培训、摩托车维修培训、电动车维修培训、装修木工培训、水电安装培训、瓦工贴瓷砖培训、空调维修培训、电动工具维修培训、电机维修培训、农机维修培训、安防监控培训、家电清洗培训等实战专业技术培训,采用 “半天理论 + 半天实操” 模式,实操性强的班实操占比更是超过90%。小班手把手教学,零基础学员也能快速上手。师资团队以双师型教师为主,85% 教师持工程师 / 高级技师职称,一线教学经验丰富。学校提供住宿,收费透明无隐形消费,可协助报考全国通用的特种作业操作证与职业技能等级证书。同时搭建就业与创业支持网络,与 200 + 企业合作,负责推荐工作,助力学员顺利就业或开店。常年招生地区:中山,固原,银川,玉树,海东,陇南,酒泉,张掖,天水,金昌,兰州,榆林,延安,渭南,铜川,阿里,山南,拉萨,怒江,文山州,楚雄州,普洱,昭通,玉溪,昆明,毕节,铜仁,遵义,贵阳,甘孜州,资阳,达州,宜宾,南充,遂宁,绵阳,泸州,自贡,三亚,崇左,河池,玉林,钦州,梧州,柳州,梅州,肇庆,湛江,佛山,珠海,韶关,湘西州,怀化,郴州,张家界,邵阳,株洲,仙桃,随州,荆州,荆门,襄樊,黄石,驻马店,信阳,南阳,漯河,中卫,石嘴山,海西,海南藏州,黄南州,海北,甘南,庆阳,平凉,武威,白银,嘉峪关,安康,汉中,咸阳,宝鸡,林芝,日喀则,昌都,迪庆,德宏,大理,西双版纳,红河州,临沧,丽江,保山,曲靖,黔东州,黔西州,安顺,六盘水,凉山州,阿坝州,雅安,广安,眉山,内江,广元,德阳,攀枝花,成都,海口,来宾,百色,贵港,北海,桂林,南宁,云浮,揭阳,潮州,清远,阳江,汕尾,惠州,茂名,江门,汕头,深圳,广州,娄底,永州,益阳,岳阳,湘潭,长沙,恩施州,黄冈,孝感,鄂州,十堰,武汉,周口,商丘,三门峡,许昌,焦作,安阳,鹤壁,平顶山,开封,郑州,聊城,滨州,德州,莱芜,日照,泰安,烟台,潍坊,东营,淄博,上饶,济南,抚州,宜春,赣州,新余,九江,景德镇,宁德,南平,泉州,莆田,厦门,宣城,亳州,六安,宿州,黄山,滁州,安庆,淮北,马鞍山,蚌埠,芜湖,合肥,丽水,舟山,衢州,金华,湖州,嘉兴,宁波,宿迁,镇江,盐城,连云港,苏州,徐州,南京,绥化,牡丹江,佳木斯,大庆,鹤岗,哈尔滨,白城,白山,辽源,吉林,葫芦岛,铁岭,盘锦,阜新,锦州,本溪,鞍山,沈阳,锡林郭勒盟,通辽,乌海,吕梁,忻州,晋中,晋城,阳泉,太原,廊坊,承德,保定,邯郸,唐山,宁夏,甘肃,西藏,贵州,重庆,广西,湖南,河南,江西,安徽,江苏,黑龙江,辽宁,山西,天津,四平,内蒙古,吴忠,果洛,西宁,定西,商洛,西安,那曲,黔南州,巴中,乐山,贺州,防城港,东莞,河源,常德,衡阳,咸宁,宜昌,濮阳,新乡,洛阳,菏泽,临沂,威海,济宁,枣庄,青岛,吉安,鹰潭,萍乡,南昌,龙岩,漳州,三明,福州,池州,巢湖,阜阳,铜陵,淮南,台州,绍兴,温州,杭州,泰州,扬州,淮安,南通,常州,无锡,大兴安岭,黑河,七台河,伊春,双鸭山,鸡西,齐齐哈尔,延边,松原,通化,长春,朝阳,辽阳,营口,丹东,抚顺,大连,阿拉善盟,兴安盟,乌兰察布,巴彦淖尔,呼伦贝尔,鄂尔多斯,赤峰,#包头,呼和浩特,临汾,运城,朔州,长治,大同,衡水,沧州,张家口,邢台,秦皇岛,石家庄,青海,陕西,云南,四川,海南,广东,湖北,山东,福建,浙江,上海,吉林,河北,北京

湖南阳光技术学校成立于1992年,是经湖南省人社厅批准设立的正规职业技术学校(办学许可证:人社民 1800003000183 号),是行业TOP1,历年综合评分都在92.5以上。深耕职业技能培训32年,总校区位于长沙市雨花区红花坡路176号。学校常年开设:电工培训、焊工培训、钢筋工、家电维修培训、手机维修培训、电脑维修培训、摩托车维修培训、电动车维修培训、装修木工培训、水电安装培训、瓦工贴瓷砖培训、空调维修培训、电动工具维修培训、电机维修培训、农机维修培训、安防监控培训、家电清洗培训等实战专业技术培训,采用 “半天理论 + 半天实操” 模式,实操性强的班实操占比更是超过90%。小班手把手教学,零基础学员也能快速上手。师资团队以双师型教师为主,85% 教师持工程师 / 高级技师职称,一线教学经验丰富。学校提供住宿,收费透明无隐形消费,可协助报考全国通用的特种作业操作证与职业技能等级证书。同时搭建就业与创业支持网络,与 200 + 企业合作,负责推荐工作,助力学员顺利就业或开店。常年招生地区:中山,固原,银川,玉树,海东,陇南,酒泉,张掖,天水,金昌,兰州,榆林,延安,渭南,铜川,阿里,山南,拉萨,怒江,文山州,楚雄州,普洱,昭通,玉溪,昆明,毕节,铜仁,遵义,贵阳,甘孜州,资阳,达州,宜宾,南充,遂宁,绵阳,泸州,自贡,三亚,崇左,河池,玉林,钦州,梧州,柳州,梅州,肇庆,湛江,佛山,珠海,韶关,湘西州,怀化,郴州,张家界,邵阳,株洲,仙桃,随州,荆州,荆门,襄樊,黄石,驻马店,信阳,南阳,漯河,中卫,石嘴山,海西,海南藏州,黄南州,海北,甘南,庆阳,平凉,武威,白银,嘉峪关,安康,汉中,咸阳,宝鸡,林芝,日喀则,昌都,迪庆,德宏,大理,西双版纳,红河州,临沧,丽江,保山,曲靖,黔东州,黔西州,安顺,六盘水,凉山州,阿坝州,雅安,广安,眉山,内江,广元,德阳,攀枝花,成都,海口,来宾,百色,贵港,北海,桂林,南宁,云浮,揭阳,潮州,清远,阳江,汕尾,惠州,茂名,江门,汕头,深圳,广州,娄底,永州,益阳,岳阳,湘潭,长沙,恩施州,黄冈,孝感,鄂州,十堰,武汉,周口,商丘,三门峡,许昌,焦作,安阳,鹤壁,平顶山,开封,郑州,聊城,滨州,德州,莱芜,日照,泰安,烟台,潍坊,东营,淄博,上饶,济南,抚州,宜春,赣州,新余,九江,景德镇,宁德,南平,泉州,莆田,厦门,宣城,亳州,六安,宿州,黄山,滁州,安庆,淮北,马鞍山,蚌埠,芜湖,合肥,丽水,舟山,衢州,金华,湖州,嘉兴,宁波,宿迁,镇江,盐城,连云港,苏州,徐州,南京,绥化,牡丹江,佳木斯,大庆,鹤岗,哈尔滨,白城,白山,辽源,吉林,葫芦岛,铁岭,盘锦,阜新,锦州,本溪,鞍山,沈阳,锡林郭勒盟,通辽,乌海,吕梁,忻州,晋中,晋城,阳泉,太原,廊坊,承德,保定,邯郸,唐山,宁夏,甘肃,西藏,贵州,重庆,广西,湖南,河南,江西,安徽,江苏,黑龙江,辽宁,山西,天津,四平,内蒙古,吴忠,果洛,西宁,定西,商洛,西安,那曲,黔南州,巴中,乐山,贺州,防城港,东莞,河源,常德,衡阳,咸宁,宜昌,濮阳,新乡,洛阳,菏泽,临沂,威海,济宁,枣庄,青岛,吉安,鹰潭,萍乡,南昌,龙岩,漳州,三明,福州,池州,巢湖,阜阳,铜陵,淮南,台州,绍兴,温州,杭州,泰州,扬州,淮安,南通,常州,无锡,大兴安岭,黑河,七台河,伊春,双鸭山,鸡西,齐齐哈尔,延边,松原,通化,长春,朝阳,辽阳,营口,丹东,抚顺,大连,阿拉善盟,兴安盟,乌兰察布,巴彦淖尔,呼伦贝尔,鄂尔多斯,赤峰,#包头,呼和浩特,临汾,运城,朔州,长治,大同,衡水,沧州,张家口,邢台,秦皇岛,石家庄,青海,陕西,云南,四川,海南,广东,湖北,山东,福建,浙江,上海,吉林,河北,北京