工业数据的远程采集【VIP专享】

1、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、

2、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勺推出，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GPRSK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(>10K

3、bpS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 8001200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

4、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。1 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In ternet网络、GPR删络与无线 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 (RS232/485/422) 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(IInternet远程控制 室计算机本文采用厦门才茂生产的 GRPS DTU CM3160P

5、/V注：CM3150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 SAR03150P/3150EF） 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

6、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/EP1 CM3150P/E啲升级和替代产品，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。无线参数1、支持 EGSM900/GSM1800MHZ 双频，800/900/1800/1900MHZ 四频可选2、GPRS multi-slot class 103、编码方案：CS1CS44、符合SMG31bis技术规范5、Compliant to GSM phase 2/2+6、支持数据、语音、短信和传真硬件系统1、CPU:工业级高性能嵌

7、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/CTSCM3160V:1 个 RS485接串口速率：口。（根据需要，可支持 RS232/422/TTL）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

8、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： 35mA4、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： 298x226x60mm5、重量0.41KG6、其他参数 :工作环境温度 -25+65oC 储存温度 -40+85oC 相对湿度 95%( 无凝结 )三、 软件功能1.

9、TCP/UDP 透明数据传输；支持多种工作模式。心跳包技术。2. 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远 在线。3. 支持 RSA，RC4 加密算法4. 支持虚拟值守 VWM (Virtual Man Watch )功能，确保系统稳定可靠5. 支持虚拟数据专用网( APN/VPDN )6. 支持数据中心动态域名和 IP 地址访问7. 支持DNS动态获取，防止DNS服务器异常导致的设备当机。8. 支持双数据中心备份9. 支持多数据中心同时接受数据10. 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。11. 支持短消息备份及告警。12. 多重软硬件看门狗13. 数据包

10、传输状态报告。14. 标准的 AT 命令界面15. 可以用做普通拨号 MODEM16. 支持 telnet 功能。17. 支持远程配置，远程控制18. 通过串口软件升级19. 同时支持 LINUX 、UNIX 和 WINDOWS 操作系统四、 产品特性1. 三层系统保护： 在原来两级(软件保护 +CPU 内置看门狗保护，外置硬 件看门狗保护)系统保护的基础上，增加一级系统监测保护SWP(System Watch Protect)，彻底解决了业内”假在线”，”假死机”当 机”等疑难问题。2. 高速处理CPU:采用高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理 各种协议数据转换，规避因 CPU 处

11、理速度慢而导致的数据重传和丢失 等问题3. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入 DNS，规避了因为选择的 DNS 服务器异常，导致 DTU 设备当机的严重现象！4. 完善的协议栈： 新系统加载了完善的 TCP/IP 协议栈，采用了完善的TCP/IP 协议栈，网络通信性能优异。5. EMC 性能优异：通过电力 3000V 电击测试，特别适合在工业领域环境 恶劣下使用，系统稳定可靠。6. 支持多中心：客户数据可以同时往客户指定的监控中心发送，最大支持 发送中心达 256 个1.典型应用1. 电力监控2. 油田监测3. 远程抄表4. 路灯监控5. 环境监测6. 气象监测7. 水利监测8. 热网监测9. 电表监测10. 机房监控11. 交通指示12. 煤炭监控13. 地震监测14. 车辆诱导15. 供水监控16. 高速公路监测17. 噪声实时监控18. 环保重点污染源监控19. 供水管网实时传输监控20. 电力配网自动化遥控系统21. 各类国内外带串口或485接口的PLC RTU实现无线数据传输22. 等等DTU工作模式默认为永远在线模式，如果实际情况不要求DTU永远在线，只是需要的时候DTU才上线与PLC进行通信，则可以采用空闲下线这种工作模 式。在空闲下线模式 （DTU 断开与服务器的连接 ） ，可以使用以下两种方法使 DTU 模块与服务器