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PLC和DTU模块在无线远程系统中的建立与应用

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应用技术　

●Ｉ　

ＰＬＣ和ＤＴＵ模块在无线远程系统中的建立与应用　

吴子需蔡庆春张帅于欢　（沈阳化工大学辽宁沈阳１１０１４２）　

［摘要］为无线远程控制系统提供了一种新型通讯方案，主要是结合ＤＴＵ模块的通讯功能和ＰＬＣ的控制功能实现无线远程控制。本文介绍了新型通讯模块　ＤＴＵ的优势和自身的通讯方式；ＰＬＣ与其连接、设置、通讯和本方案的应用。通过使用该系统，可以提高无线远程控制系统运行的可靠陛，缩减项目经费，提供方便　高效的使用体验和工程效率。　［关键词］ＰＬＣ　ＤＴＵ　ＭＯＤＢＵＳ　无线控制　中图分类号：ＴＢ７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）０７—０７２９—０ｌ　

引言　

随着现代科学技术的发展，我国对无线远程工控技术的需求越来越多，无　

线远程控制得到了众多工程的亲睐。与此同时可编程控制器（ＰＬＣ）的远程控制　也得到了重要的发展，众多无线模块的出现也验证了未来无线控制的趋势，大　

量工程实践证明，采用远程控制的ＰＬＣ在多种场景、复杂环境、管理效率、经济　

效益等方面有着很大的优势。本文旨在讲解ＰＬＣ和ＤＴＵ模块通讯的搭建以及在　

多种工业控制中的应用。　

１．目前的ＰＬＣ通讯介绍　

目前有线方面的ＰＬＣ通讯大多为Ｐｃ／ＰＰＩ、ＲＳ一４８５接口通讯、ＲＳ－２３２接口　

通讯、ＭＰＩ多点接口通讯、ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络线缆通讯　和ＭＯＤＢＵＳ、ＭＰＩ、　ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＰＰＩ、自由口等等众多通讯方式和通讯协议，绝大多数通讯需要对　

应的通讯电缆、通讯接头、调制解调器、中继器等等，并且有线通讯存在线缆长　

度限制，架设成本高等等缺陷。　

２．ＤＴＵ介绍　

ＤＴＵ（Ｄａｔａ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｕｎｉｔ）又称数据传输单元，是通过无线通讯网络把　

串口数据转换为ＩＰ数据并传输的无线终端设备。ＤＴＵ有ＣＰＵ控制模块、无线通　

讯模块以及电源模块组成。　ＤＴＵ模块的主要通讯方式有ＧＳＭ和ＧＰＲＳ，而ＧＰＲＳ作为工业较为新兴的　

传输方式，和其它通讯方式相比，有着无与伦比的优势　首先其信道主要采用中　

国移动等运营商提供的网络通道进行数据交换，信道维护成本低，信号覆盖范　

围广，系统建设周期短，使用成本低，传输距离理论无距离限制等；其次，其工业　

模块化设计和宽电压输人等，都降低了使用门槛；永久在线的工作模式，可以２４　小时监控数据变化。而且，如果监控端和设备现场不在同一地点，或者是有多个　

不同地点而且距离较远的设备需要同时通讯时，传统的接线已经不能满足，使　

用ＤＴＵ通讯就会方便很多。　

不仅如此，ＧＰＲＳ，￣．活全面的的通讯方式、方便的远程管理机制、方便的多　

模式切换等等有点让其在无线领域有着广泛的应用。　

虽然ＤＴＵ在无线通讯上有着一定的优势，但是由于采用手机通讯信道，其　

响应时间有着很大的缺陷，信道的响应速度受到了很大的影响。实验验证表明　

其信号响应速度大概在＜＝１ｓ左右。因此对于系统延迟要求极高的系统不推荐　

使用ＤＴＵ模块，对于系统变量变化缓慢，数据采集周期长的系统，采用ＤＴＵ模　块是完全满足要求的。　

３．ＤＴＵ连接方式　

本文以宏电公司出品的ＤＴＵ　ｈ７７１０／￣例，该产品具备ＲＳ２３２／４２２／４８５或　

ＴｒＬ电平接口，如使用其它处理方案则可任意选择通讯方式　本文主要阐明了　

型号为Ｈ７７１０－ＳＧＳ　型号的宏电ＤＴＵ与西门子￥７－２００系列ＣＰＵ通过　

ＲＳ－４８５连接的案例。ＳＴ－２００ＣＰＵ上的通讯端口是符合ＲＳ－４８５的兼容９针Ｄ型　连接器，只需要使用其９针中的２个针脚作为本次通讯的接线即可，分别是ＰＬＣ　

端口中的３针信号Ｂ和８针信号Ａ，引出３针脚和８针脚连接ＤＴＵ的４８５＋和４８５一即　

可完成ＰＬＣ和ＤＴＵ通讯线缆的连接。　

４．ＰＬＣ与ＤＴＵ通讯方式　

ＰＬＣ通过有线ＭＯＤＢＵＳ—ＲＴＵ的方式和ＤＴＵ通讯，在ＭＯＤＢＵＳ－ＲＴＵ通　

讯中ＰＬｃ作为从站，ＤＴｕ作为主站，通过ＰＬＣ中的ＭＢＵＳ—ＩＮＩＴ和　ＭＢＵＳ＿ＳＬＡＶＥ两个指令开启ＭＯＤＢＵＳ从站通讯，在此基础上通过对ＰＬＣ和　

ＤＴＵ端的设置完成ＰＬＣ和ＤＴＵ的设备连接和通讯组建　５．ＤＴＵ设置　

在ＤＴｕ与互联网通讯之前，首先要对ＤＴＵ内部写入设定，使用之前介绍的　

ＲＳ４８５型接口的宏电ＤＴＵ，通过ＲＳ一４８５转ＲＳ－２３２串口数据线与计算机连接　

即可，ＤＴＵ的设置需要使用宏电专用软件，点击打开串口之后，把需要改写的　参数选中后进行更改，即可完成对ＤＴＵ的参数设置。　

６．ＤＴＵ与互联网的网络组建　

ＤＴＵ连接互联网需要特定的网络组建，通常的ＤＴＵ中设置界面会有域名　

和ＩＰ的选项。　通常我们设置只需在ＤＳＣ　ＩＰ处填写目标计算机的外网ＩＰ地址，并在路由　

器设置界面打开端口映射即可。　

但是，由于目前网络大多以多网融合为模式进行构建，并且很多网络运营　商的网络节点是关闭的，只有相关运营商的技术人员才能进行分配，所以单单　

通过　地址找到目标计算机已经越来越难。　

目前ＤＴＵ与目标计算机通讯寻址的主要方式是通过域名解析的方式，也　

就是ＤＮＳ解析，通过“花生壳”等动态域名解析软件，只要当此类软件开启，本机　

的外网域名就可以确定，ＤＴＵ就可以顺利地与目标计算机进行通讯。　

７．实现ＤＴＵ的通讯功能　ＤＴＵ内部的ＤＮＳＮｔ址、端口与动态域名解析软件调用的Ｄ　Ｉ地址、端口保　

持一致，ＤＴＵ内部波特率、数据位、停止位、检验位、流控制和ＰＬＣ中ＭＯＤＢＵＳ　

内对应的数据保持一致，ＰＬＣ和ＤＴＵ就可以正常通讯了。　

８．无线远程控制系统的应用　

（１）远程路灯控制：　某城市市内需要远程监控路灯的使用状态，并能够实时控制。对于这样的　

远程控制系统，如使用本文介绍的ＤＴＵ构建的无线网络，不仅可以节省大量通　

讯线缆，并且减少了以往繁杂的施工过程，节约了大量的项目经费。还通过采用　

划分区域和Ｉ／Ｏ节点分配等方法进一步大幅控制整个项目资金．　

（２）多地区厂房监控：　

某公司下属分为多个工厂，每个工厂中配有多条ＰＬＣ控制的流水线，要求　

目标计算机能同时监控和控制所有厂区的ＰＬＣ设备。如按照传统的控制方法，　则需购买昂贵的以太网模块或者是更高端的ＰＬＣ设备，如果采用本文介绍的　

ＤＴＵ构建无线网络，厂房内部无需接入网线、没有厂房距离的限制、无需购人　

新设备或新模块，不但增加了网络的可靠性，同时减少了现场会因布线复杂带　

来的线缆损坏，更为重要的是缩减了该项目的改进成本。　

９．结语　本套方案采用了ＤＴＵ与ＰＬＣ的连接，通过ＤＴｕ的运营商网络通讯，并支持　

多ＤＴＵ模式，通过实现本方案后，减少了现场布线的复杂，大幅缩减了远距离　

分散ＰＬｃ的通讯成本。这种高效、稳定、性价比高的无线控制方案适用范围不仅　

仅是本文中提到的两个案例，在众多需求和环境类似的无线数据监控与控制领　

域将得到更大范围的应用。　

参考文献　

…１庞皎晓，刘伟，无线通讯技术在ＰＬＣ控制系统中的应用，电子信息．　

［２］柳迎春，基于ＰＬＣ和ＧＰＲＳ的无线路灯监控终端的设计，智能电器及计　

算机应用．　

科技博览ｌ

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PLC无线通讯模块

PLC无线通讯模块

1 PLC无线通讯模块

plc无线通讯模块使用GPRS或者无线数据终端作为通讯手段，自带通讯口，可以和西门子，三菱，欧姆龙或各种国产PLC连接，实现组态软件对PLC的远程无线掌握，远程报警，远程维护等。

PLC实现无线通信只能添加通信模块了，plc先与通信模块相连进行对接，通过通信模块进行数据传输与接收即可；

PLC是可编程规律掌握器，它采纳一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行规律运算、挨次掌握、定时、计数与算术操作等面对用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出掌握各种类型的机械或生产过程。

PLC无线通讯模块依据多年的工业掌握阅历和沉淀，首创GPRS和短信电话三重通讯相结合的方式，彻底解决了传统GPRS模块的不稳定性问题，即使GPRS网络中断，还可以借助短信或电话的形式，实现PLC的远程短信掌握，短信查询和短信报警，电话报警。

PLC无线通讯模块供应包括免费上位机组态软件(也可以通过opc支持各种组态,WINCC,组态王,力控等)，GRPS掌握模块，及云监控在内的整体解决方案。客户只需具备一台能上网的电脑，对GRM200进行简洁配置，PLC无需编写任何程序，即可轻松完成PLC的远程无线监控。

功能概述：

1) 支持云监控服务，电脑只需能上网即可远程读写PLC变量。支持 2 手机网页访问。

2) 同时支持用手机短信读写PLC全部寄存器，实现短信报警和短信远程掌握。

3) GRM200G自带数字输入和模拟量输入，可以接各种传感器和开关，实现无线传感器的功能。

4) 若被监控设备消失故障，GRM200G自动发送报警短信到值班人员手机，并在电脑上显示报警。

5) 值班人员可发送手机短信或在电脑上掌握GRM200G，实现设备启停，参数设置，故障复位等。

6) 报警产生后，可以通过GRM200G的继电器输出切断设备电源。

7) 可定时发送设备信息到值班人员手机。

8) 可以打电话掌握设备。GRM200G一端不必接听就可以完成掌握，无需手机通话费。

DTU通讯模块在无线智能计量锁中的开发与应用

DTU通讯模块在无线智能计量锁中的开发与应用

DTU通讯模块在无线智能计量锁中的开发与应用

区健华;梁世昌;叶发新;梁健文

【摘 要】Currently in the power system, specifically changed user metering

box, measuring cabinet locks currently mainly used in mechanical locks,

the state information can not be effectively monitored, the operation can

not be real-time control, and has the following disadvantages of lock keys

easy to copy, locks and keys not standardized management, metering door

switch operation no relevant records,can not be found stealing behavior.

To solve the above problems,this paper designed wireless communications

based on GPRS DTU smart metering lock control circuit,remote monitoring

and management of wireless smart metering lock.%在电力系统中，专变用户计量箱、计量柜的锁具目前主要采用的是机械锁，其状态信息不能有效监测，无法实时掌握运行情况，且存在以下不足：锁具钥匙容易复制，锁具及钥匙不规范管理，计量箱门的开关操作无相关记录，不能及时发现窃电行为等。为解决以上不足，设计开发了基于GPRS DTU通讯的无线智能计量锁控制电路，实现了无线智能计量锁的远程监控和管理。

基于PLC的远程监控与控制系统设计

基于PLC的远程监控与控制系统设计

基于PLC的远程监控与控制系统设计

引言

现代工业领域中，远程监控与控制系统的设计与实施举足轻重。随着技术的不断进步，工业自动化程度逐渐提高，企业对于能够远程监控与控制生产过程的系统需求也越来越迫切。基于可编程逻辑控制器(PLC)的远程监控与控制系统成为工业界的主流选择之一。本文旨在探讨基于PLC的远程监控与控制系统的设计原理、特点以及实现方法。

PLC的基本原理与特点

PLC是一种特定用途的数字计算机，其核心是CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块以及通信模块等。PLC的工作原理为：根据预先设定的控制程序，通过输入模块采集外部信号，经过CPU处理后，再通过输出模块控制外部设备。PLC具有以下特点：

1. 高可靠性：PLC采用可靠的硬件结构和操作系统，能够适应各种恶劣工业环境，并且具备故障自诊断和容错能力。

2. 可扩展性：用户可以根据需要，通过添加不同类型的I/O模块或者通信模块，灵活扩展PLC的功能。

3. 强大的运算能力：PLC的处理速度快，具备多通道输入输出功能，能够处理复杂的控制逻辑。

远程监控与控制系统设计的目标与要求

在工业生产中，远程监控与控制系统的设计目标是提高生产效率、减少人为错误、降低成本并确保安全。因此，设计远程监控与控制系统需要满足以下要求： 1. 实时性：远程监控与控制系统需要能够及时响应远程操作指令，并且将实时数据反馈给控制中心。

2. 稳定性：远程监控与控制系统需要稳定运行，不易受到外界干扰，保证生产过程的连续性和稳定性。

3. 安全性：远程监控与控制系统需要具备安全保护措施，防止非法访问、数据泄露以及黑客攻击。

PLC与远程监控与控制系统的结合

基于PLC的远程监控与控制系统的设计是将传统的PLC系统与现代网络技术相结合，实现远程操作与监控。其基本架构如下图所示：

[插入一张图，展示基于PLC的远程监控与控制系统的基本架构]

远程监控与控制系统的设计步骤

设计基于PLC的远程监控与控制系统一般包括以下步骤：

plc无线通讯方案

plc无线通讯方案

1 plc无线通讯方案

在自动化控制项目中，经常会遇到分布在不同地方的plc之间需要进行远程通讯，实现**控制，常规方式是采取现场拉线的方式。但有时由于现场条件的限制，布设通讯线路很不方便，例如山上与山下，或者横跨马路的情况，尤其对于工程改造项目二次布线可能会要影响到已有设备运行，甲方可能应为停运造成经济损失。无线通讯方式可以很好的弥补这些不足。

现在市场上有很多plc无线DTU产品，这种无线传输方式基本上是点对点透传，两台plc之间直接通讯没有问题，或则一主对多从也可以，但是无法解决从机之间的互相通讯，且普通市面透传模块效率低，无法实现PPI,MPI之类的要求实时响应的通讯协议。长沙聚控的GRM102智能工业控制器内置多种工控通讯协议，并够进行编程实现数据**，能满足现场主机和从机、从机和从机之间组网无线通讯。

在本次试验测试中采用了三台西门子200的plc进行组网无线通讯，试验结果表明GRM102能够稳定实现多台plc之间的组网无线通讯。

一、测试实现的功能：

测试项目为三个西门子S7-200之间的相互通讯，即一个PLC的输入，通过无线控制另一个远端PLC的输出，三个plc之间要互相实现控制。具体实验控制方式见下表：

输入控制点

输出点

PLC1的I0.0

PLC2的Q0.0 2 PLC1的I0.1

PLC2的Q0.1

PLC1的I0.2

PLC3的Q0.0

PLC1的I0.3

PLC3的Q0.1

PLC2的I0.0

PLC1的Q0.0

PLC2的I0.1

PLC1的Q0.1

PLC2的I0.2

PLC3的Q0.2

PLC2的I0.3

PLC3的Q0.3

PLC3的I0.0

PLC1的Q0.2

PLC3的I0.1

PLC1的Q0.3

PLC3的I0.2