基于GMS和PLC的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

一．引言

　　SMS 短消息服務(wù)業(yè)務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運(yùn)營商和系統(tǒng)開發(fā)商的

　　重視。目前，GSM、CDMA、TDMA 等移動網(wǎng)絡(luò)都支持SMS，這使SMS 成為一項(xiàng)非常普及的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來，如資訊服務(wù)、商務(wù)娛樂、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。SMS 可以實(shí)現(xiàn)全國漫游，同時(shí)它克服了傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)建網(wǎng)周期長、投資大、維護(hù)費(fèi)高、用戶數(shù)量有限的缺點(diǎn)，如果用戶使用STK 加密卡，還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的保密通信。利用GSM 短信息系統(tǒng)進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)傳送運(yùn)營費(fèi)用低、性能穩(wěn)定，為各種遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了一個(gè)全新的的通信平臺。

　　由于PLC 適合工業(yè)企業(yè)對自動化系統(tǒng)高可靠性的要求，長期以來，PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制系統(tǒng)提供了先進(jìn)、可靠的應(yīng)用案例。另一方面，PLC 還必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊。開放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用首當(dāng)其沖，一些PLC 廠商在基于現(xiàn)場總線、internet 及移動通信的PLC 網(wǎng)絡(luò)互連功能的開發(fā)方面已有所突破。

　　本文設(shè)計(jì)的分布式遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場測控采用以色列UNITRONICS 公司具有SMS 功能的M90型PLC，遠(yuǎn)程無線傳輸途徑選用性能穩(wěn)定的GSM 公用網(wǎng)絡(luò)，傳輸模式采用成熟的SMS 短消息方式，以PLC 現(xiàn)場站定時(shí)自動上傳到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)為主信息流，同時(shí)設(shè)有監(jiān)控服務(wù)器適時(shí)呼叫指定參數(shù)和手機(jī)加密移動查詢功能，從而形成集中與移動方式結(jié)合的完整的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用方案，實(shí)踐證明該系統(tǒng)功能完備、性能 可靠、規(guī)模配置靈活、性價(jià)比高。

二．系統(tǒng)硬件配置及工作原理

　　該系統(tǒng)由一個(gè)集中監(jiān)控中心、多個(gè)PLC 現(xiàn)場監(jiān)控站和GSM 網(wǎng)絡(luò)組成。

　　2． 1GSM 傳輸站

　　GSM 傳輸站由GSM MODEM、SIM 卡、RS232連接電纜、直流電源和外接天線組成。每一個(gè)傳輸站可很方便的接入GSM 公網(wǎng)。GSM MODEM 集成了使用西門子TC35的GSM 信道單元、信令轉(zhuǎn)換單元、電平轉(zhuǎn)換單元。在應(yīng)用中，現(xiàn)場PLC 測控站和監(jiān)控服務(wù)器通過RS232接口連接到內(nèi)插GSM 手機(jī)通用的SIM 卡的 GSM MODEM 來發(fā)送和接收GSM 短消息，完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換功能。DC24V 的直流電源用于現(xiàn)場的GSM 傳輸站是比較方便的，監(jiān)控中心的GSM 傳輸站可選常用5V 變壓器。

　　2．2現(xiàn)場測控站

　　一個(gè)PLC 現(xiàn)場測控站由各種現(xiàn)場傳感器和一臺M90 PLC 組成，每一臺PLC 分別配置一個(gè)GSM 傳輸站。

　　現(xiàn)場傳感器如流量計(jì)、液位計(jì)監(jiān)測到數(shù)據(jù)以0-5V 獲4-20mA 的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號形式輸入PLC，現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)與開關(guān)控制信號接入PLC 的數(shù)字I/O 端，由PLC 就可獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制。由于M90-PLC 自身具有很強(qiáng)的通信功能包括CAN 總線、基于PSTN 的串口遠(yuǎn)程通信，更別具特色的是它基于串口的SMS 短信收發(fā)功能。按照監(jiān)控系統(tǒng)的要求，M90-PLC 可以將設(shè)備工況與產(chǎn)量信息通過GSM 傳輸站以短信的形式發(fā)送給監(jiān)控中心，并接收監(jiān)控中心或授權(quán)的手機(jī)的操作命令短消息，進(jìn)行現(xiàn)場參數(shù)設(shè)定和設(shè)備控制。