摘要：台達 PLC具有功能強大、操作簡單
、可靠性強等特點，使其應用幾乎覆蓋了所有工業控製領域。為了能遠程實時了解設備運行與報警信息，可以讓PLC加裝GPRS智能無線數傳設備( DTU)，實現PLC的遠程監控。本方案使用互聯網服務器通過無線方式對客戶現場木工機械設備上的PLC進行遠程控製，不受距離和組網的限製。
    關鍵詞： 遠程控製；DTU；台達PLC
；無線通訊；木工機械；

    Abstract: Delta PLC has the characteristics of powerful function、easy operation and good reliability, so it can be almost used in all kinds of industry control fields. In order to know all the equipements’ real-time running and alarm information in distance, we can realize PLC’s remote control by adding GPRS intelligent wireless data transfer unit(DTU). This paper introduces a project that realize customer’s local PLC’s remote control by wireless mode, and it cannot be limited by distance and network. 

    Key words: Remote Control;DTU;Delta PLC;Wireless Communication;Woodworking Machinery

    當dang前qian我wo國guo經jing濟ji的de快kuai速su發fa展zhan和he現xian代dai化hua水shui平ping的de不bu斷duan提ti高gao
，木mu工gong行xing業ye的de發fa展zhan突tu飛fei猛meng進jin。尤you其qi是shi近jin年nian來lai作zuo為wei國guo民min經jing濟ji支zhi柱zhu行xing業ye的de房fang地di產chan迅xun速su崛jue起qi
，使shi得de人ren們men對dui於yu家jia具ju的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao，這zhe就jiu刺ci激ji了le各ge種zhong木mu工gong行xing業ye的de快kuai速su發fa展zhan。近jin十shi年nian來lai，木mu工gong加jia工gong製zhi造zao業ye經jing曆li了le許xu多duo加jia工gong控kong製zhi和he自zi動dong控kong製zhi的de技ji術shu改gai革ge。許xu多duo應ying用yong設she備bei從cong原yuan始shi的de機ji械xie控kong製zhi開kai始shi，逐zhu漸jian發fa展zhan到dao結jie合he機ji械xie結jie構gou的de繼ji電dian器qi邏luo輯ji控kong製zhi

，但dan是shi傳chuan統tong的de繼ji電dian器qi控kong製zhi存cun在zai控kong製zhi效xiao率lv低di，抗kang幹gan擾rao性xing差cha，設she備bei故gu障zhang率lv高gao等deng問wen題ti，隨sui著zhe當dang前qian自zi動dong化hua控kong製zhi技ji術shu的de發fa展zhan，已yi經jing逐zhu漸jian為weiPLChebianpinqidekongzhisuodaiti。suizhemugongxingyedefazhan，xiangyingdeduiyumugongjixieshebeideyaoqiuyuelaiyuegao，xiangyingdekongzhinanduyeyuelaiyuegao
，kongzhixitongzidonghuachengduyaoqiuyeyulaiyugao，bingqieduiyuxianchangshebeideyuanchengkongzhiyaoqiuyeyuelaituchu
，xiangyingdedouxuyaocaiyongzhenduixingdekongzhifanganlaishixianxiangyingdekongzhiyao。

    台達機電至今已經能為客戶提供PLC控製器、溫度控製器
、計數器
、人機界麵、變頻驅動器、伺服驅動器
、數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)產(chan)品(pin)，可(ke)以(yi)向(xiang)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)完(wan)善(shan)可(ke)靠(kao)的(de)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。本(ben)文(wen)基(ji)於(yu)台(tai)達(da)產(chan)品(pin)構(gou)建(jian)了(le)一(yi)套(tao)先(xian)進(jin)的(de)木(mu)工(gong)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，實(shi)現(xian)了(le)無(wu)線(xian)方(fang)式(shi)的(de)遠(yuan)程(cheng)操(cao)控(kong)且(qie)不(bu)受(shou)組(zu)網(wang)及(ji)距(ju)離(li)的(de)限(xian)製(zhi)
，值(zhi)得(de)業(ye)界(jie)借(jie)鑒(jian)並(bing)推(tui)廣(guang)。

    DTU是指數據終端設備（Data Terminal unit）,可以理解為下位GPRS發射終端，在進行通信時
，傳輸數據的鏈路兩端肯定存在DTU，在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。其設備如圖1所示。

    GPRS DTU全稱GPRS數據傳輸單元，在國內目前實際上對它具有更加明確的約定：GPRS DTU是專門用於將串口數據通過GPRS 網絡進行傳送的GPRS無線設備。　　

GPRS DTU的四個核心功能：

    1）內部集成TCP/IP協議棧

    GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協議以及TCP/IP協議棧並且具有嵌入式操作係統，從硬件上
，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能。

    2）提供串口數據雙向轉換功能

    GPRS DTU提供了串行通信接口
，包括RS232,RS485,RS422等都屬於常用的串行通信方式

，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式
，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此
，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。我們做無線連接時PLC隻需要設置好對應串口的波特率相關參數就可以了如：115200、8
、0、1。遠程隻需要按MODBUS協議來訪問PLC就可以了。

    3）支持自動心跳
，保持永久在線

    GPRS通信網絡的優點之一就是支持GPRS終端設備永久在線，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線（當長時間沒有數據通信時
，移動網關將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發送一個小數據包，以保持連接不被斷開）
、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。

    4）支持參數配置
，永久保存

    GPRS DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣泛。在不同的應用中，數據中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數配置

，並且將配置好的參數保存內部的永久存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。

    5）支持用戶串口參數設置

    不同用戶設備的串口參數有所不同，DTU連接用戶設備的串口時
，要根據用戶設備串口的實際參數對DTU端進行相應設置，保證用戶設備的正常通信和可靠數據傳輸。

    GPRS DTU的擴展功能：

    較為專業的GPRS DTU還提供一些擴展功能
，主要包括：支持數據中心域名解析
、支持遠程參數配置
、遠程固件升級、支持遠程短信/電話喚醒
、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線、離線電平指示等。
   

    圖1 遠程GPRS DTU 設備

    係統由GPRS采集終端PLC、GPRS運行網、Internet Server、通信服務器、及企業內部網組成。 GPRS采集終端通過串口或模擬量采集通道，采集各點流量計的瞬時流量與累計流量，保存在內存中。定時向Internet Server發送最新的數據。為減少發送的數據次數
，降低運行成本
，采集終端具有智能判斷功能
，在數據不變時（比如無排放流量時GPRS可一小時上報一次，無需頻繁上，RTU控製示意圖如圖2 所示。

    GPRS按量計費：雖然可以保持永遠在線，但不必擔心費用問題；因為隻有產生通信流量時才計費。她是一種麵向使用的計費，計費方式更加科學合理

高速傳輸：GPRS最高理論傳輸速度為171.2kbps
，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的傳輸速率。
   

    本文以上海某品牌無線終端和台達DVP-10SX為例進行說明。該係列產品包括了：GPRS方式
，CDMA方式，EDGE方式等產品。這裏選擇GPRS方式，232通訊口。該係列產品支持本地設置和遠程設置。係統配置表如表1所示，係統框架如圖3所示。
                                                
                             係統配置表

產品	數量	類型
DVP-10SX	1	台達PLC
ZWDTU-C設備一套	1	DTU
GSM手機卡一張（SIM 卡）	1	手機SIM卡
調試電腦並連接到Internet	1	電腦
RS232串口線	2	PLC和DTU連接線 ，DTU和電腦

表1 控製係統配置表

圖3 係統框架

    測試ZWDTU無線終端需要下列軟件：

    本地設置軟件（zwdtuset.exe）、虛擬串口軟件 VSPM.exe、服務器轉串口軟件 zwsvr2ck.exe
、網絡調試助手。

    安裝調試前的準備步驟：

    1）將設備的串口和計算機的串口使用串口線連接；

    2）運行本地設置軟件（zwdtuset.exe ）
，使用設備的波特率（設備初始波特率115200）

打開設備所連接的串口
，如“COM1”等；

    進入設置模式如圖 4所示：（注意：要上電半分鍾之內，打開串口進入設置模式）
   

圖4 設置模式主界麵

    a 打開串口：點 可以看到

    b 進入設置模式：點 可以看到提示操作成功：

    c 基本設置界麵如圖5所示：
   

圖5 基本設置界麵

d 獲取ip（獲取你的外網ip）
   

e 設置端口：（設置你路由器的端口）
   

f 設置終端編號：記得要寫成10000000008
   

   關閉軟件。

    取放SIM 卡需要先斷電，再進行，以免損壞SIM 卡或者設備。設備上有一個指示燈
，提供下列狀態信息。

    熄滅：關機

    常亮：未注冊到GPRS網絡，此時電話不通

    慢閃（亮0.2秒，熄2 秒）：注冊到網絡
，此時電話能通

    快閃（亮0.2秒，熄0.6 秒）：通信進行中

    急閃（亮0.1秒，熄0.2 秒）：設備故障

    打開網絡調試助手
，如圖3選擇“服務器模式”--填上你設置DUT時寫的端口（默認5005）--監聽
，在發送區寫11選擇16進製發送，等幾秒在接受區能接受到數據說明設備已經上線。如圖6所示。
   

圖6 網絡調試助手示意

    新建兩個虛擬串口如圖：
   

圖7 虛擬串口

串口1編輯―隻需要編輯“通用頁”注意端口和之前設置對應起來，如圖8所示。
   

圖8  編輯串口1

串口18編輯--隻需要編輯“通用頁”。IP地址和端口對應好
，如圖9所示。
   

圖9 編輯串口18

    設置好後退出，讓虛擬串口處於工作狀態。

    按圖7設置好IP、端口號
、終端編號一定要是10000000008。啟動服務器就好了，啟動後會顯示在線
，如圖10所示。
   

圖10 啟動服務器

    主要是把PLC的232編程口波特率數設置和DTU設置的一樣115200、8
、0、1
，都采用RTU模式的modbus.下載程序。
   

圖11 PLC程序

    PLC和DTU通過232串口線連接，請注意檢查接線方式2-3-5，RX-TX交叉對接。

    打開PLC編程軟件WPLSOFT2.12選擇“通訊設置”按圖9設置後確定。然後選擇在線模式就開始通訊。

    PLC編程軟件的數據通過虛擬串口發出去，然後服務器轉發程序又把虛擬串口的數據轉成TCP/IP發出去，DTU接受到數據又轉換成232給PLC。因為我們PLC支持標準MODBUS協議，其它組態軟件隻要支持標準modbus協議就可以直接通過這樣的方式來和我們的PLC實現無線通訊。如圖12所示。
   

        圖12 通訊設置

    台達PLC使用標準modbus協議，能和多種設備相兼容
，應用廣泛。本案例中，木工設備上使用該方案後，用戶可以很方便的實現監控室PC機與現場設備的無線通訊功能，達到了實時監控、遠程操作、便捷可靠的目的。

    根據客戶設備技術要求，本木工機械遠程控製係統結合台達PLC、DTU等(deng)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)產(chan)品(pin)
，為(wei)客(ke)戶(hu)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)套(tao)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，受(shou)到(dao)了(le)客(ke)戶(hu)和(he)使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)的(de)充(chong)分(fen)認(ren)可(ke)，再(zai)次(ci)證(zheng)明(ming)中(zhong)達(da)電(dian)通(tong)是(shi)客(ke)戶(hu)值(zhi)得(de)信(xin)賴(lai)的(de)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)。運(yun)行(xing)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming)
，係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)，安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)
，性(xing)價(jia)比(bi)高(gao)，值(zhi)得(de)業(ye)界(jie)同(tong)行(xing)借(jie)鑒(jian)和(he)推(tui)廣(guang)。

[1] 台達DVP-PLC應用技術手冊
，台達內部資料  2007

[2]  ZWDTU應用技術手冊，內部資料  2007

[3]  《通信原理》，第3版，北京郵電大學出版社2008，周炯盤等編著