用PLC和电台组成的无线遥控遥调自动控制系统

用S7-300PLC组成的无线遥控遥调网络当多个控制点之间的距离很远，且偏僻、分散时，例如城市自来水和水利等...





用S7-300PLC组成的无线遥控遥调网络

当多个控制点之间的距离很远，且偏僻、分散时，例如城市自来水和水利等部门的水源井、阀门和水位监控等，这些设备分散在几十甚至几百平方公里内，为了对这些分散的设备或传感器进行控制和检测，再采用总线方式或集中方式进行控制就已经不是不可能的了，这时人们往往采用无线控制的方式来解决这一问题。下面给出用S7-300PLC组成的无线遥控遥调系统的方法，用S7-300PLC组成的无线遥控遥调系统如图1所示。

图1  用S7-300PLC组成的无线遥控遥调系统

中央控制室的主站由S7-300PLC的CP314和CP340通信模块组成，CP340通信模块的RS-485（或RS-232）口与电台的RS-485（或RS-232）口连接，电台和天线之间串接避雷器，以防雷电击毁设备。

外围的分站由CPU312FM、若干I/O模块和CP340通信模块组成，I/O模块的数量根据现场设备的数量和信号种类配置，CP340通信模块的RS-485（或RS-232）口与电台的RS-485（或RS-232）口连接，电台和天线之间串接避雷器，以防雷电击毁设备。通信电台和CP340的连接如图2所示。

图2  通信电台和CP340连接

要求中控室的主站依次查询各个分站的数据，中控室PLC发射出去的数据中，包含被叫分站的地址和给该站的控制指令，分站收到有该地址的指令时，就向中控室发回巡检的数据，同时按控制命令的要求开关设备和调节工艺目标设定值。中控室的PLC发射出去的数据地址+1，循环下一个站，这样就实现了中控室对各无线分站的巡检和控制。

用S7-200PLC组成的无线遥控遥调网络

如果利用S7-200PLC进行无线通信连接，可以使用带双通信口的CPU224或CPU226等。通信端口0和通信端口1的引脚布局及含义如图3所示

图3  通信端口0和通信端口1的引脚布局及含义

将数传电台与通信口0连接，通信口0设置为自由口模式，自由口由程序编程控制，电台通信口如为RS-485则可以直接连接，如果电台通信口为RS-232，则需要使用RS-232/PPI转接电缆，将RS-232转换成RS-485接线方式，同时把通信电缆上的DIP5开关拔到0，通多DIP1、2、3选择通信速率。

PLC为RUN时自由口模式激活，在PLC为STOP状态时自由口恢复为PPI协议（点到点接口，可以与编程PC连接）。

特殊存储器字节SMB30定义通信口0，特殊存储器字节SMB130定义通信口1。自由口接收数据后产生中断事件8，且把数据放到SMB2。SMB3用于对自由口接收的数据进行奇偶校验，校验错误，则SMB3.0=1，可以编制程序判断该位SM3.0，进行数据取舍。通信口0空闲时，SM4.5=1。SM4.0=1表示通信中断溢出，说明中断程序的处理速度低于中断发生的频率。SMB30的意义见表1，如令SMB30=9（二进制1001），则说明定义通信口0为自由口协议，通信速率为9600波特率，8个数据位，不校验。

表1  SMB30的意义

SM34产生定时中断0，定时基准为1ms，定时区间为1~255ms，定时时间到，产生定时器0中断事件10。

自由口发射数据完成后产生中断事件9。

发射指令XMT指定通信口0和发射字节数的存放地址，如VB200指定发射个数（如13个），则从VB201开始发射。

用MD720-3模块组成的GPRS无线数据监控网络方案1：多个远程站，每个远程站包括S7-224XP，S7-224XP的PORT1通过PC/PPI电缆与MD720-3模块连接；将专用天线安装到MD720-3模块上，MD720-3模块上安装有SIM手机卡，SIM手机卡开通了GPRS功能；中心站由WinCC组态监控软件、SINAUT MICRO SC路由（OPC）软件、申请了固定IP地址的ADSL和PC构成，远程站通过GSM网络的GPRS服务直接向固定IP地址的中心站发起连接。

S7-200与MD720-3模块组成GPRS无线数据监控如图4所示。

图4  S7-200与MD720-3模块组成GPRS无线数据监控

远程站硬件构成：

S7-224：6ES7 214-2BD23-0XB8（带两个通信口，方便调试，另增加必要的I/O模块）；

PC/PPI电缆：6ES7901-3CB30-0XA0（一端连接PLC的PORT1，一端连接MD720-3模块）；

MD720-3模块：6NH9720-3AA00；

ANT794-4MR天线：6NH9860-1AA00；

中心站构成：

电话线；

ADSL上网MODEM（一端连接电话，一端连接计算机RJ45网口，向电信部门申请固定IP地址）；

PC（带RJ45网口）；

SINAUT Micro SC路由软件（有8、64、128、256等数量的终端授权）：6NH9910-0AA10、0AAX；

WinCC 6.1组态软件（有128、256等点数授权）：6AV6381-1BM06-0DV0。

方案2：多个远程站包括S7-314、CP340模块，CP340模块的RS-232口与MD720-3模块（+专用天线）连接，CP340模块与MD720-3模块的RS-232口直接连接（1-1、2-2…）；MD720-3模块上安装SIM手机卡，SIM手机卡开通了GPRS功能；中心站由WinCC组态软件、SINAUTMICRO SC路由软件、带有固定IP地址的ADSL、PC构成，远程站通过GPRS服务连接到固定IP地址的中心站。

S7-300与MD720-3模块组成GPRS无线数据监控如图5所示

图5  S7-300与MD720-3模块组成GPRS无线数据监控

远程站硬件构成：

S7-300：6ES7 314-1AE01-0AB0（增加其他必要的I/O模块）；

CP340：6ES7 340-1AH00-0AE0；

MD720-3模块：6NH9720-3AA00；

ANT794-4MR天线：6NH9860-1AA00。

中心站构成：

电话线；

ADSL上网MODEM（一端连接电话，一端连接计算机RJ45网口，向电信部门申请固定IP地址）；

PC（带上RJ45上网口）；

OPC路由软件SINAUT Micro SC（有8、64、128、256等数量的终端授权）：6NH9910-0AA10-0AA8；

WinCC 6.1组态软件（有128、256等点数的授权）：6AV6381-1BM06-0DV0。

Web navigator网络发布软件，远程客户可通过到固定IP地址的中心站进行数据查看。

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