PLC“入驻”手机控制领域-技术方案

精品文档-下载后可编辑PLC“入驻”手机控制领域-技术方案1引言

随着计算机技术、通信网络技术和PLC技术的飞速发展，目前针对工业以太网技术的PLC应用技术已经成熟；而针对因特网、GSM/GPRS通讯网络的PLC应用技术还处于初级阶段。

本文将GSM公网作为信息传递的载体，手机作为监控设备，在PLC嵌入手机控制技术应用到控制领域的研究课题中，对关于PLC与手机软硬件接口技术和控制手机的工作原理进行了深入的研究，并利用该技术实现了基于短距离无线通信的智能家居遥控遥测系统。

2GSM数字移动通信系统

GSM的全称是“移动通信系统”（Globalsystemformobilecommunications），它是数据通信技术和移动通信技术的结合。GSM数字移动通信系统源于欧洲，在蜂窝移动通信系统的基础上发展起来。GSM无线数据业务使得人们可随时随地获取所需的信息，可以在移动中收发E-mail、收发传真、访问Internet等服务。GSM数字移动通信系统支持的业务包括：电信业务、电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务、智能用户电报传送业务、承载业务。此外，GSM数字移动通信系统还能提供号码类、呼叫提供类、呼叫完成类、多方通信类、计费类、集团类、附加信息传送类和呼叫限制类8大类补充业务。PLC嵌入手机控制技术就是利用GSM的短信息业务来实现的。

3PLC嵌入手机控制技术

3.1PLC与手机的硬件接口连接

手机通过其数据口以串行方式可以接收/发送数据。手机的数据线采用RS-232接口标准，专为连接PC机的RS-232串口设计的；PLC串口的采用RS-485标准，通过RS-232到RS-485转换器就可以与手机数据线直接连接。本文采用的是在手机串口数据线与PLC串口之间进行了改动而进行连接，具体连接如图1所示：

手机内部电源一般为3.8V,与PLC通信时，双方发送握手协议信号为DSR（Modem准备好）信号和DTR（数据终端准备好）信号。采用图1连接方式可始终保持DSR信号和DTR信号有效，起到欺骗电压的作用，欺骗电压一般在+3V～+9V为有效状态，手机电压仅为3.8V,欺骗电压不够，易产生干扰，故需外接+6V直流电源，分别与图1中的1、2端子相接，1、2端子分别接电源的正极和负极。转接时，第9端口一般不用。

3.2PLC与手机的软件接口及控制原理

PLC与手机的软件接口是指PLC通过使用与GSM短信息有关的AT指令控制手机的控制技术，如读取手机的短消息内容，删除短消息内容，列出手机中还未读的短消息等。关于AT指令的功能描述请参考相关资料，此处不再赘述。AT指令的执行过程需要PLC与手机交互应答完成，每发送或接受的字节数都有严格的规定，二者必须依据这些规定实现数据交换，否则，通信就会失败。手机与PLC之间的数据传输采用ASCII码形式，为清楚了解PLC与手机的通信过程，在表1中没有采用ASCII码形式，而是采用字符格式进行说明。表1中列出了常用的AT指令的执行过程，其它AT指令的执行过程与上述的基本相同。

AT指令执行过程中有关问题的说明如下：

[1]、AT指令中的指令符号、常数、PDU数据包等内容以ASCII码形式传送。如字符“A”的ASCII码为41H,数字“0”的ASCII码为30H等。

[2]、PLC向手机每发送一条指令，必须以回车符（ASCII码为0DH）作为该条指令的结束标志。如PLC向手机发送“AT+CMGL=0”指令，其ASCII码序列为“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、4CH、3DH、30H、0DH”，其中0DH为回车符，表示该条指令结束，若没有回车符，手机将不识别这条指令。

[3]、当手机接收到一条AT指令后，并不立即执行该指令，而是先把接收到的AT指令的ASCII码序列全部回送出去（含0DH）；其次发送一个回车符和换行符的ASCII码分别为0DH和0AH;执行该条指令，成功后返回一个“OK”的ASCII码，即50H和4BH。

在发送短信时，PLC首先要向手机发送“AT+CMGS=XX”

（XX为发送短信长度的两倍加上15）指令，当手机收到这条指令后会向PLC返回该条指令以及回车符、换行符的ASCII码并随后返回字符“”的ASCII码，即3EH;然后等待PLC向它发送短信内容的ASCII码，当短信发送成功后，手机还会向PLC发送“OK”的ASCII码。发送短信的AT指令和发送短信的内容要分次向PLC发送，在发送AT指令后需等待手机返回字符“”的ASCII码后，才可再向手机发送新的短信内容的ASCII码，否则，就会失败。因此在PLC编程中首先定义接收信息的结束符为“OK”的ASCII码，当开始发送短信时要把接收信息的结束符改为“”的ASCII码，再发送AT指令，当把短信内容都发送给手机后，再把接收信息的结束符改回为“OK”的ASCII码。

[4]、手机向PLC传送短信息内容时，其PDU数据包的内容是以16进制格式表示的数据，但向PLC传递的并不是16进制的数据，而是每一位16进制数的ASCII码。这样，二个字节的16进制数就变成了4个字节的ASCII码。在PDU数据包中的数据字节长度仍为实际字节长度，而不是ASCII码的长度，否则，接收的数据就不完整。PLC接收到PDU数据包数据后，必须将其恢复成16进制数据，采用的算法如下：

设：a为接收的ASCII码，b为转换后的16进制数。如果a39H,则b=a-30H;如果a39H,则b=a-30H-07H。把前后两个数合并为一个字节。

[5]、手机向PLC应答PDU数据包的字节数不包括前9个字节数据（短信服务中心地址），但向PLC传送PDU数据包时，包括这9个字节的数据。例如，手机应答的PDU数据长度为50,而实际向PLC传送的16进制数据为59字节，ASCII码为2*59字节，所以PLC必须按2*59个字节接受PDU数据。

[6]、手机与PLC之间的通信就是利用短信作为信息载体并把信息传给PLC,从而利用短信实现远程监控。手机向PLC传送短信息内容是以ASCII码形式，从手机返回的ASCII码不仅有对方发送的短信内容，还有一些不是短信内容的ASCII码并且在真正短信内容的前面，如何从手机向PLC传送的短信息内容中提取有用信息显得十分重要。经过大量的测试和实验，发现真正短信应该从手机返回给PLC短消息内容的ASCII码的第77位开始，如PLC接收短消息的存储区是从VB500开始，那么真正短消息内容（也就是在手机中看到的信息）存储在VB576以后的连续单元中。在具体应用中可以规定发送短信的格式，对于固定格式的短信可以直接赋予接收信息的存储区。不过这样接收信息的存