手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的原理及水廠應(yīng)用

馬子峰

摘 要

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析，解決了城市供水偏遠(yuǎn)泵站的控制問題，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制 通訊 PLC

無線電控制裝置使用在遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸時(shí)，總是需要建立無線電發(fā)射和接收機(jī)站，建設(shè)投資工期長(zhǎng)，投資大。同時(shí)無線電信號(hào)易受到高壓電磁干擾。大功率的無線電裝置使用時(shí)，要辦理相應(yīng)的手續(xù)。手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置利用現(xiàn)有的商業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)（GSM、GPRS等）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單?？刂凭嚯x不受限制，只要有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)就能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，且不受高壓電磁輻射的影響，普通手機(jī)也是便攜式監(jiān)控終端設(shè)備。

1 工作原理

手機(jī)作為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，向GSM通信模塊寫入短信指令，GSM模塊收到指令并傳送到PLC，PLC根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的程序，通過輸出模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制；指令執(zhí)行后，PLC通過輸入模塊采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)，執(zhí)行程序并傳給GSM模塊，GSM模塊將采集到的信號(hào)發(fā)送到手機(jī)；直流供電單元提供直流電供PLC和GSM模塊使用；TTL/485/232模塊，負(fù)責(zé)將GSM模塊輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232串口，用于計(jì)算機(jī)的通訊。也可以轉(zhuǎn)換成RS485串口，實(shí)現(xiàn)與PLC的通訊；PC機(jī)，對(duì)GSM模塊進(jìn)行通訊測(cè)試及對(duì)PLC編程。

2 GSM模塊的數(shù)據(jù)的傳輸：

GSM 模塊的作用就是收發(fā)數(shù)據(jù)。收發(fā)方式是指上位機(jī)怎樣將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給模塊，模塊收到的數(shù)據(jù)又以什么樣的方式傳送給上位機(jī)。GSM的收發(fā)方式有兩種，一種是有格式的方式，一種是透明方式。 收發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以是二進(jìn)制數(shù)據(jù)、漢字和字符。實(shí)際上當(dāng)模塊對(duì)模塊傳輸時(shí)無論是漢字或字符都用二進(jìn)制以字節(jié)為單位表達(dá)。

3 GSM模塊數(shù)據(jù)格式

對(duì)模塊收發(fā)二進(jìn)制數(shù)據(jù)和模塊對(duì)手機(jī)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)，采取有格式傳輸方式，如圖1。

字頭：D7H，1 字節(jié)，表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是漢字或十六進(jìn)制數(shù)據(jù) 。 控制字：01H，1 字節(jié) 手機(jī)號(hào)碼：6 字節(jié)的 8 位二進(jìn)制 BCD 碼，將電話號(hào)碼轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包中 BCD 碼的格式的步驟就是：1.在電話號(hào)碼的左邊補(bǔ)一個(gè)“0” 2. 從左向右每?jī)晌环殖梢唤M 3. 分別將各組轉(zhuǎn)換成BCD碼。如果要將數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)還原成電話號(hào)碼，步驟正好相反。 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度，2 字節(jié)。GSM 模塊規(guī)定每次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度不大于 140 字節(jié)，若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過這個(gè)閾值，則本次傳輸失敗，模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)。

4 GSM模塊與PLC的通訊實(shí)現(xiàn)方法

采用西門子S7-200PLC的自由口通訊方式。這種方式完全由用戶程序控制S7-200的串口通訊端口。自由端口模式時(shí)，程序通過使用接收中斷、傳送中斷、"傳送"指令和"接收"指令控制通訊端口操作。通訊協(xié)議位于自由端口模式時(shí)完全受梯形圖程序的控制。SMB30（用于端口0）和SMB130（用于端口1，如果S7-200有兩個(gè)端口）被用于選擇波特率和校驗(yàn)。

當(dāng)S7-200位于STOP（停止）模式時(shí)，自由端口模式被禁止，正常通訊重新建立（例如，編程設(shè)備存?。?/p>

只有在S7-200位于RUN（運(yùn)行）模式時(shí)才能使用自由端口通訊。在SMB30（端口0）或SMB130（端口1）的協(xié)議選擇域中設(shè)置一個(gè)01數(shù)值，啟用自由端口模式。位于自由端口模式時(shí)，無法與編程設(shè)備通訊。SMB30和SMB130分別配置通訊端口0和1，用作自由端口操作，并提供波特率、校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位選擇。SMB30和SMB130描述自由端口控制字節(jié)。為所有的配置生成一個(gè)停止位。對(duì)應(yīng)端口0或1，分別定義SMB86至SMB94以及SMB186至SMB194被用于控制和讀取有關(guān)“接收信息”指令的狀態(tài)。

5 手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的應(yīng)用：

手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置可用于城市地下水抽水泵站的遠(yuǎn)程控制。在新疆地區(qū)，由于地表水資源匱乏，部分城市供水采用地下水，當(dāng)抽水泵站分布較廣、間隔距離較長(zhǎng)時(shí)，人工控制和布線控制都具有較大的困難。采用手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置能夠節(jié)省通訊布線工程費(fèi)用、降低管理成本，實(shí)現(xiàn)足不出戶就能實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方泵站的控制，同時(shí)能夠把泵站的運(yùn)行情況反饋給管理者，及時(shí)處理異常情況。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方式和典型應(yīng)用進(jìn)行了介紹。成本低、操作方便、控制距離長(zhǎng)、抗干擾性能好，是手機(jī)無線控制裝置最大的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.s7-200PLC基礎(chǔ)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007（01）.

[2]張?jiān)苿?宋小春 郭武強(qiáng).西門子S7200PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M].北京：人民郵電出版社，2007（06）.

作者單位

烏魯木齊米東科發(fā)再生水有限公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830000endprint

摘 要

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析，解決了城市供水偏遠(yuǎn)泵站的控制問題，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制 通訊 PLC

無線電控制裝置使用在遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸時(shí)，總是需要建立無線電發(fā)射和接收機(jī)站，建設(shè)投資工期長(zhǎng)，投資大。同時(shí)無線電信號(hào)易受到高壓電磁干擾。大功率的無線電裝置使用時(shí)，要辦理相應(yīng)的手續(xù)。手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置利用現(xiàn)有的商業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)（GSM、GPRS等）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單?？刂凭嚯x不受限制，只要有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)就能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，且不受高壓電磁輻射的影響，普通手機(jī)也是便攜式監(jiān)控終端設(shè)備。

1 工作原理

手機(jī)作為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，向GSM通信模塊寫入短信指令，GSM模塊收到指令并傳送到PLC，PLC根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的程序，通過輸出模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制；指令執(zhí)行后，PLC通過輸入模塊采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)，執(zhí)行程序并傳給GSM模塊，GSM模塊將采集到的信號(hào)發(fā)送到手機(jī)；直流供電單元提供直流電供PLC和GSM模塊使用；TTL/485/232模塊，負(fù)責(zé)將GSM模塊輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232串口，用于計(jì)算機(jī)的通訊。也可以轉(zhuǎn)換成RS485串口，實(shí)現(xiàn)與PLC的通訊；PC機(jī)，對(duì)GSM模塊進(jìn)行通訊測(cè)試及對(duì)PLC編程。

2 GSM模塊的數(shù)據(jù)的傳輸：

GSM 模塊的作用就是收發(fā)數(shù)據(jù)。收發(fā)方式是指上位機(jī)怎樣將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給模塊，模塊收到的數(shù)據(jù)又以什么樣的方式傳送給上位機(jī)。GSM的收發(fā)方式有兩種，一種是有格式的方式，一種是透明方式。 收發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以是二進(jìn)制數(shù)據(jù)、漢字和字符。實(shí)際上當(dāng)模塊對(duì)模塊傳輸時(shí)無論是漢字或字符都用二進(jìn)制以字節(jié)為單位表達(dá)。

3 GSM模塊數(shù)據(jù)格式

對(duì)模塊收發(fā)二進(jìn)制數(shù)據(jù)和模塊對(duì)手機(jī)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)，采取有格式傳輸方式，如圖1。

字頭：D7H，1 字節(jié)，表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是漢字或十六進(jìn)制數(shù)據(jù) 。 控制字：01H，1 字節(jié) 手機(jī)號(hào)碼：6 字節(jié)的 8 位二進(jìn)制 BCD 碼，將電話號(hào)碼轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包中 BCD 碼的格式的步驟就是：1.在電話號(hào)碼的左邊補(bǔ)一個(gè)“0” 2. 從左向右每?jī)晌环殖梢唤M 3. 分別將各組轉(zhuǎn)換成BCD碼。如果要將數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)還原成電話號(hào)碼，步驟正好相反。 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度，2 字節(jié)。GSM 模塊規(guī)定每次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度不大于 140 字節(jié)，若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過這個(gè)閾值，則本次傳輸失敗，模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)。

4 GSM模塊與PLC的通訊實(shí)現(xiàn)方法

采用西門子S7-200PLC的自由口通訊方式。這種方式完全由用戶程序控制S7-200的串口通訊端口。自由端口模式時(shí)，程序通過使用接收中斷、傳送中斷、"傳送"指令和"接收"指令控制通訊端口操作。通訊協(xié)議位于自由端口模式時(shí)完全受梯形圖程序的控制。SMB30（用于端口0）和SMB130（用于端口1，如果S7-200有兩個(gè)端口）被用于選擇波特率和校驗(yàn)。

當(dāng)S7-200位于STOP（停止）模式時(shí)，自由端口模式被禁止，正常通訊重新建立（例如，編程設(shè)備存取）。

只有在S7-200位于RUN（運(yùn)行）模式時(shí)才能使用自由端口通訊。在SMB30（端口0）或SMB130（端口1）的協(xié)議選擇域中設(shè)置一個(gè)01數(shù)值，啟用自由端口模式。位于自由端口模式時(shí)，無法與編程設(shè)備通訊。SMB30和SMB130分別配置通訊端口0和1，用作自由端口操作，并提供波特率、校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位選擇。SMB30和SMB130描述自由端口控制字節(jié)。為所有的配置生成一個(gè)停止位。對(duì)應(yīng)端口0或1，分別定義SMB86至SMB94以及SMB186至SMB194被用于控制和讀取有關(guān)“接收信息”指令的狀態(tài)。

5 手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的應(yīng)用：

手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置可用于城市地下水抽水泵站的遠(yuǎn)程控制。在新疆地區(qū)，由于地表水資源匱乏，部分城市供水采用地下水，當(dāng)抽水泵站分布較廣、間隔距離較長(zhǎng)時(shí)，人工控制和布線控制都具有較大的困難。采用手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置能夠節(jié)省通訊布線工程費(fèi)用、降低管理成本，實(shí)現(xiàn)足不出戶就能實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方泵站的控制，同時(shí)能夠把泵站的運(yùn)行情況反饋給管理者，及時(shí)處理異常情況。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方式和典型應(yīng)用進(jìn)行了介紹。成本低、操作方便、控制距離長(zhǎng)、抗干擾性能好，是手機(jī)無線控制裝置最大的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.s7-200PLC基礎(chǔ)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007（01）.

[2]張?jiān)苿?宋小春 郭武強(qiáng).西門子S7200PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M].北京：人民郵電出版社，2007（06）.

作者單位

烏魯木齊米東科發(fā)再生水有限公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830000endprint

摘 要

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析，解決了城市供水偏遠(yuǎn)泵站的控制問題，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制 通訊 PLC

無線電控制裝置使用在遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸時(shí)，總是需要建立無線電發(fā)射和接收機(jī)站，建設(shè)投資工期長(zhǎng)，投資大。同時(shí)無線電信號(hào)易受到高壓電磁干擾。大功率的無線電裝置使用時(shí)，要辦理相應(yīng)的手續(xù)。手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置利用現(xiàn)有的商業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)（GSM、GPRS等）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單?？刂凭嚯x不受限制，只要有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)就能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，且不受高壓電磁輻射的影響，普通手機(jī)也是便攜式監(jiān)控終端設(shè)備。

1 工作原理

手機(jī)作為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，向GSM通信模塊寫入短信指令，GSM模塊收到指令并傳送到PLC，PLC根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的程序，通過輸出模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制；指令執(zhí)行后，PLC通過輸入模塊采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)，執(zhí)行程序并傳給GSM模塊，GSM模塊將采集到的信號(hào)發(fā)送到手機(jī)；直流供電單元提供直流電供PLC和GSM模塊使用；TTL/485/232模塊，負(fù)責(zé)將GSM模塊輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232串口，用于計(jì)算機(jī)的通訊。也可以轉(zhuǎn)換成RS485串口，實(shí)現(xiàn)與PLC的通訊；PC機(jī)，對(duì)GSM模塊進(jìn)行通訊測(cè)試及對(duì)PLC編程。

2 GSM模塊的數(shù)據(jù)的傳輸：

GSM 模塊的作用就是收發(fā)數(shù)據(jù)。收發(fā)方式是指上位機(jī)怎樣將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給模塊，模塊收到的數(shù)據(jù)又以什么樣的方式傳送給上位機(jī)。GSM的收發(fā)方式有兩種，一種是有格式的方式，一種是透明方式。 收發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以是二進(jìn)制數(shù)據(jù)、漢字和字符。實(shí)際上當(dāng)模塊對(duì)模塊傳輸時(shí)無論是漢字或字符都用二進(jìn)制以字節(jié)為單位表達(dá)。

3 GSM模塊數(shù)據(jù)格式

對(duì)模塊收發(fā)二進(jìn)制數(shù)據(jù)和模塊對(duì)手機(jī)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)收發(fā)漢字和字符混合的數(shù)據(jù)，采取有格式傳輸方式，如圖1。

字頭：D7H，1 字節(jié)，表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是漢字或十六進(jìn)制數(shù)據(jù) 。 控制字：01H，1 字節(jié) 手機(jī)號(hào)碼：6 字節(jié)的 8 位二進(jìn)制 BCD 碼，將電話號(hào)碼轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包中 BCD 碼的格式的步驟就是：1.在電話號(hào)碼的左邊補(bǔ)一個(gè)“0” 2. 從左向右每?jī)晌环殖梢唤M 3. 分別將各組轉(zhuǎn)換成BCD碼。如果要將數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)還原成電話號(hào)碼，步驟正好相反。 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度，2 字節(jié)。GSM 模塊規(guī)定每次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度不大于 140 字節(jié)，若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過這個(gè)閾值，則本次傳輸失敗，模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)。

4 GSM模塊與PLC的通訊實(shí)現(xiàn)方法

采用西門子S7-200PLC的自由口通訊方式。這種方式完全由用戶程序控制S7-200的串口通訊端口。自由端口模式時(shí)，程序通過使用接收中斷、傳送中斷、"傳送"指令和"接收"指令控制通訊端口操作。通訊協(xié)議位于自由端口模式時(shí)完全受梯形圖程序的控制。SMB30（用于端口0）和SMB130（用于端口1，如果S7-200有兩個(gè)端口）被用于選擇波特率和校驗(yàn)。

當(dāng)S7-200位于STOP（停止）模式時(shí)，自由端口模式被禁止，正常通訊重新建立（例如，編程設(shè)備存?。?。

只有在S7-200位于RUN（運(yùn)行）模式時(shí)才能使用自由端口通訊。在SMB30（端口0）或SMB130（端口1）的協(xié)議選擇域中設(shè)置一個(gè)01數(shù)值，啟用自由端口模式。位于自由端口模式時(shí)，無法與編程設(shè)備通訊。SMB30和SMB130分別配置通訊端口0和1，用作自由端口操作，并提供波特率、校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位選擇。SMB30和SMB130描述自由端口控制字節(jié)。為所有的配置生成一個(gè)停止位。對(duì)應(yīng)端口0或1，分別定義SMB86至SMB94以及SMB186至SMB194被用于控制和讀取有關(guān)“接收信息”指令的狀態(tài)。

5 手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的應(yīng)用：

手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置可用于城市地下水抽水泵站的遠(yuǎn)程控制。在新疆地區(qū)，由于地表水資源匱乏，部分城市供水采用地下水，當(dāng)抽水泵站分布較廣、間隔距離較長(zhǎng)時(shí)，人工控制和布線控制都具有較大的困難。采用手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置能夠節(jié)省通訊布線工程費(fèi)用、降低管理成本，實(shí)現(xiàn)足不出戶就能實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方泵站的控制，同時(shí)能夠把泵站的運(yùn)行情況反饋給管理者，及時(shí)處理異常情況。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)手機(jī)無線遠(yuǎn)程控制裝置的工作原理、通訊的實(shí)現(xiàn)方式和典型應(yīng)用進(jìn)行了介紹。成本低、操作方便、控制距離長(zhǎng)、抗干擾性能好，是手機(jī)無線控制裝置最大的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.s7-200PLC基礎(chǔ)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007（01）.

[2]張?jiān)苿?宋小春 郭武強(qiáng).西門子S7200PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M].北京：人民郵電出版社，2007（06）.

作者單位

烏魯木齊米東科發(fā)再生水有限公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830000endprint