PLC通過(guò)短信模塊收發(fā)手機(jī)短信息

未小文

(中國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)總公司，北京 100026)

0 引言

PLC[1]監(jiān)控在工業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)出現(xiàn)非全天候有人值守的情況，這時(shí)，如果出現(xiàn)緊急狀況，相應(yīng)責(zé)任人就無(wú)法獲取信息。如果可以讓PLC在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，自動(dòng)發(fā)送手機(jī)短消息給相應(yīng)責(zé)任人，相應(yīng)責(zé)任人收到短消息后，回復(fù)短消息給PLC進(jìn)行緊急響應(yīng)，這時(shí)就可以在最大程度上避免損失。本文通過(guò)一些基礎(chǔ)知識(shí)，并列舉范例來(lái)說(shuō)明PLC如何通過(guò)短信模塊進(jìn)行收發(fā)短消息，以供相關(guān)人員參考。

1 基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 SMS 基礎(chǔ)知識(shí)

SMS[2]是最早的短信息業(yè)務(wù)，目前仍然被廣大手機(jī)使用者高頻率使用。一條手機(jī)短信息的長(zhǎng)度被限定在140字節(jié)內(nèi)，即連標(biāo)點(diǎn)符號(hào)在內(nèi)，一條手機(jī)短信息最多可以發(fā)送70個(gè)漢字，也可以是英文文本。

SMS是一種存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。所有的手機(jī)短信息都是經(jīng)過(guò)服務(wù)商提供的短信中心進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。如果接收人的手機(jī)處于未連接狀態(tài)(比如手機(jī)無(wú)信號(hào)不在服務(wù)區(qū)等情況)，則信息將在接收人再次連接時(shí)發(fā)送。還有，SMS具有信息發(fā)送確認(rèn)的功能，手機(jī)短信息發(fā)送人可以收到返回信息，這樣可以確認(rèn)發(fā)送的手機(jī)短信息是否發(fā)送成功。

SMS信息的發(fā)送和接收可以和語(yǔ)音通話同步進(jìn)行，在打手機(jī)的同時(shí)，是可以同時(shí)發(fā)送和接收手機(jī)短信息的。要使用SMS，用戶需要預(yù)定支持SMS的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，并且開(kāi)通SMS業(yè)務(wù)。

1.2 SMS兩種發(fā)送方式

SMS發(fā)送的模式分為兩種:Text模式和 PDU模式。使用Text模式收發(fā)短信息代碼簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)十分容易，但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信息;PDU模式則可以收發(fā)中文短信息，并且也可以發(fā)送英文短信息。

PDU模式收發(fā)短信有三種編碼:7－bit、8－bit和UCS2編碼。7－bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符;8－bit編碼用于發(fā)送數(shù)據(jù)信息;UCS2編碼用于Unicode字符。如果希望實(shí)現(xiàn)中文短信息的發(fā)送，則必須選擇UCS2這種編碼方式。

1.3 短信模塊

短信模塊[3]是具有RS－232或 RS－485通訊接口，能夠接收解析AT指令，經(jīng)過(guò)SIM卡認(rèn)證，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短信息的一個(gè)硬件模塊。有的PLC廠家有自己品牌的短信模塊，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)好通訊函數(shù)，用戶可以方便的使用函數(shù)，進(jìn)行手機(jī)短信息的收發(fā);大部分的PLC廠家則開(kāi)放接口通訊的自由通訊方式，使用者根據(jù)需要定制發(fā)送包進(jìn)行接口數(shù)據(jù)通訊，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)短信息的收發(fā)。

2 AT指令

AT[4]即 Attention，AT指令一般應(yīng)用于終端設(shè)備與 PC或PLC應(yīng)用之間的連接與通信。AT指令集是從終端設(shè)備(Terminal Equipment，TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(Data Terminal Equipment，DTE)向終端適配器(Terminal Adapter，TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)發(fā)送的。

其對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小有定義:即對(duì)于AT指令的發(fā)送，除AT兩個(gè)字符外，最多可以接收1 056個(gè)字符的長(zhǎng)度(包括最后的空字符)。

每個(gè)AT命令行中只能包含一條AT指令，對(duì)于由終端設(shè)備主動(dòng)向PC端報(bào)告的URC指示或者response響應(yīng)，也要求一行最多有一個(gè)，不允許上報(bào)的一行中有多條指示或者響應(yīng)。AT指令以回車作為結(jié)尾，響應(yīng)或上報(bào)以回車換行為結(jié)尾。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回。其他的一些非預(yù)期的信息(如有人撥號(hào)進(jìn)來(lái)和線路無(wú)信號(hào)等)，模塊將有對(duì)應(yīng)的一些信息提示，接收端可做相應(yīng)的處理。

3 系統(tǒng)拓?fù)?/h2>

整個(gè)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。PLC和短信模塊通過(guò)RS－232或RS485線連接。短信模塊上插一塊SIM卡，通過(guò)移動(dòng)短信中心，實(shí)現(xiàn)手機(jī)短信息的收發(fā)。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4 實(shí)現(xiàn)方式

PLC通過(guò)短信模塊給手機(jī)發(fā)送短信息，主要是PLC向短信模塊發(fā)送AT指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先可以利用操作電腦中系統(tǒng)自帶的終端調(diào)試工具來(lái)測(cè)試一下短信模塊是否正常。打開(kāi)“開(kāi)始菜單—＞所有程序—＞附件—＞通訊—＞超級(jí)終端”(以XP中文專業(yè)版操作系統(tǒng)為例見(jiàn)圖2)。

圖2 XP系統(tǒng)超級(jí)終端

連接成功后，就可以測(cè)試AT命令了。由于不同短信模塊采用的核心芯片不同，所用的AT命令可能略有差別，詳細(xì)的AT命令查看短信模塊的產(chǎn)品手冊(cè)。下面提供“AT指令收發(fā)短消息”范例供參考。

范例:AT指令收發(fā)短消息(短信設(shè)備通過(guò)AT指令已經(jīng)設(shè)置好短信中心)

范例流程圖見(jiàn)圖3:

圖3 程序流程框圖

范例部分指令注釋:

其中:TPDU的長(zhǎng)度為(PDU內(nèi)容長(zhǎng)度 －2)/2;數(shù)字(3108214365F7)代表接收短信息的手機(jī)號(hào)碼，在PDU格式中，手機(jī)號(hào)碼需要每?jī)晌粚?duì)調(diào)，F(xiàn)用來(lái)補(bǔ)充空位(需要偶數(shù)位);數(shù)字(59296C14)是短信息的 Unicode碼，這里6D4B代表“測(cè)”，8BD5代表“試”，Unicode碼可以通過(guò)編碼軟件進(jìn)行查找獲得。

圖4為測(cè)試仿真畫(huà)面截圖。

圖4 測(cè)試仿真截圖

通過(guò)超級(jí)終端操作測(cè)試后，對(duì)應(yīng)手機(jī)收到了預(yù)定內(nèi)容的短信息，說(shuō)明短信模塊工作正常，指令使用正常。緊接著對(duì)PLC的RS－232或RS－485接口進(jìn)行自由協(xié)議通訊[5]編程，從而可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定情況下發(fā)送設(shè)定好的信息到指定的手機(jī)上。關(guān)于PLC接口的自由協(xié)議通訊，可查閱PLC的編程手冊(cè)。同樣，通過(guò)AT指令，PLC也可以獲得短信中心發(fā)回給短信模塊的短信息，對(duì)獲得的短信息進(jìn)行解析，就可以執(zhí)行相應(yīng)的緊急響應(yīng)操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前手機(jī)使用已經(jīng)相當(dāng)普及，以手機(jī)作為應(yīng)急信息的接收及發(fā)送命令的平臺(tái)，以手機(jī)短消息的形式，借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)與PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程交互顯得很有意義，具有易攜帶、實(shí)用簡(jiǎn)單方便、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、資費(fèi)低廉等突出優(yōu)點(diǎn)。甚至還可以將手機(jī)短消息無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)與PLC強(qiáng)大的控制功能相結(jié)合，建立一個(gè)基于PLC的手機(jī)短消息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天都將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。

[1]齊蓉，肖維榮.可編程控制器技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2009.11.

[2]田敏，，黃翊譯.移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)－短消息業(yè)務(wù)和SIM卡開(kāi)發(fā)包[M].北京:人民郵電出版社，2003.9.

[3]Steve Rackley.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理與應(yīng)用[M].吳怡，朱曉榮，宋鐵成，等，譯.北京:電子工業(yè)出版社，2008.7.

[4]劉鍇，周海.深入淺出西門子 S7－300PLC[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2004.8.

[5]汪曉平.PLC可編程控制器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例導(dǎo)航——計(jì)算機(jī)接口技術(shù)系列[M].北京:人民郵電出版社，2004.7.