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西门子模块6ES7223-1BL22-0XA8保内产品

西门子模块6ES7223-1BL22-0XA8保内产品

1 客车整车喷烤漆房系统简介
客车整车喷烤漆房设备由实体,送排风系统,控制系统,净化系统,照明系统,安全消防系统,电动升降平台,进出车辆大门,加热系统等组成。实体采用钢结构框架承插上海宝钢EPS彩钢板制作,彩钢板厚度δ=0.75mm,墙板厚度不小于75mm,具有保温性能好,整体密封性能好,承载能力大的特点。
进气净化采用不少于两级的织物过滤,过滤精度大于10μm,室内设压力传感器1个,采用美国进口产品,电路芯片采用菲利浦产品。燃油采用集中供油方式。燃烧器性能稳定,工作安全可靠。电路连接件安全,牢固,可靠。在较冷季节进行喷漆作业时,室温应大于18℃。换热器采用不锈钢制作,具有耐热性和良好的散热效能(大于75%)送,排风风机应加热系统连锁,当送,排风系统位启动时,加热装置启动开关无效;当风机发生故障时,系统应能自动关闭加热装置。
(1) 喷漆的工作原理
外部空气经初级过滤后由风机送至室顶,在经过顶部过滤网二次过滤净化后,进入房内,房内空气采用全降式,以大于0.35m/s的速度向下流动,使喷漆后的漆雾微粒不能在空气中停留,而直接进入底层出口过滤装置,从而滤去喷漆过程中产生的有害气体,经处理达标后的废气直接从排气口排除至室外。保证室内空气清新,从而达到安全卫生的工作环境。(较冷季节可以对送入的空气进行加热,使送入的空气在30min内温度升至18℃)
(2) 烤漆的工作原理
通过风机将冷空气经初级过滤网过滤后,与热能转换器产生的热量送入烤漆房顶部,在经过滤网二次过滤净化,热空气以大于0.15m/s的速度进入烤漆房内,从底部排出,经过风门的内循环作用,除吸进少量新鲜空气外,部分热空气又被继续加热利用,送入烤房内部,使烤房内温度逐渐升高,当温度打到设定温度时,燃烧器自动停机,当温度下降到设定的温度以下4-5℃度时,风机和燃烧自动机,使烤房内温度保持相对稳定。当烤漆时间达到设定值时,烤房自动关机,烤漆过程结束

2 烤漆房的控制系统控制要求
(1) 二条烤漆房配置二套控制柜和一个工控机监控系统。该套系统必须封闭在操作室内。
(2) 每条生产线电控系统均采用PLC做控制中心,全线实行联锁控制,即:循环,排风系统不能正常工作时,自动关闭加热系统,以及工作状态选择等功能。常规操作和选择在控制柜和现场操作台完成。
(3) 控制系统具备延时功能,即:先行启动循环,排风系统后,延时启动加热系统,关闭时相反。
(4) 各主控制回路均设有过载,短路,失压等保护系统,确保系统安全运行。并具有安全保护功能,当燃油加热系统出现故障时,自动关闭加热系统及全线设备。
(5) 室内温度采用数字显示,6套热电偶控制温度,通过数显控制仪表调节燃烧工作状态,达到自动控温。
(6) PLC及工控机主要功能。设备各单元的启动,停止,运行,故障及工作选择状态,均由PLC采集,按照工艺通过输出单元控制并作声光报警。工控机通过PLC接口进行数据传送完成工艺流程动态显示各设备的运行或故障监控,PLC程序编制,参数设备及报表打印功能。脱开工控机系统,电气控制同样通过PLC完成各种流程的控制,并在柜体面板上采用组合信号灯观察各设备的工作状态。
(7) 电器控制柜采用组合式及密封型结构,柜内设立排风及照明装置。
(8) 现场导线的敷设采用桥梁,电线管和绕管联合布置,防暴场所均选用防暴电路,动力导线选用VV系统四芯电缆,控制线选用KVVR及KVVRP屏蔽电缆。动力线路和控制线路敷设时用隔板分开。
(9) 照明系统
室内照明灯箱采用嵌入式,选用荧光灯,其安装方式采用隔爆处理。
(10) 安全,消防系统
按照GB14444-93要求,设置相应数量的安全门。
(11) 电动升降操作台
在喷漆室内轨道两侧设置升降工作台,通过平台立柱上的防爆按钮控制操作台的升降。

3 烤漆房的控制系统总体结构及通讯参数配置
3.1 总体结构

电气系统设计主要是根招工艺及设备的要求,分析目前国内外涂装线电控系统现状,结合当今工业控制系统发展趋势,本着高质快速、柔性化和低成本的要求,采用以计算机为主的集散型控制系统(DCS)电气控制方案。利用计算机对生产过程进行集中监控、操作、管理和分散控制,有效地克服了以前油漆涂装线电控系统由于采用大量分散的仪表控制的缺陷。上位机工控机采用 1台 研华工控机IPC-610 PⅢ 1G 256M 40G硬盘,组态软件采用KINGVIEW6.02 ,PLC采用2台三菱FX2N-128+16EX,温控仪采用富士PXW9,实现对燃烧器大小火及上限停火。如图1所示。系统具有很高的可靠性和冗余性。脱开工控机系统,电气控制同样通过PLC完成各种流程的控制。

3.2 系统连接与FX2_485协议通讯参数配置
本协议支持与三菱FX2_485及其兼容的FX系列PLC之间以485方式进行通讯,可以采用串行通讯,使用计算机中的串行口。支持上位机通过组态软件与三菱的通讯模块232ADP,485BD,485ADP之间的通讯。PLC通讯参数可以通过编程器设置,将D8120设置为:E080,
具体表示的通讯参数如下:
*协议: bbbb 数据: 7 校验:无 停止:1 传输速率:9600
*硬件:RS-485 数目检查:YES 控制程序:bbbbat4
在D8121中设置地址,在组态王中定义的设备地址必须和此设置保值一致。 
注意:从PLC资料中得知,设置后必须关PLC电源,再重新给PLC上电,设置才能生效。


4 程序没计
4.1 两种运行方式
为了保证设备的运行可靠性及现场的控制和操作的方便性,每套分系统采用2种方式运行:
(1) 自动运行方式
只要接通电源,选择自动方式,系统就会先检测设备的预备运行的各项条件,如满足条件,按下运行按钮,设备就可自动运行。
(2) 手动运行方式
接通电源,选择手动方式,系统就会先检测设备的预备运行的各项条件,如满足条件,操作人员可以有选择地操作设备,这仅用于设备的检查和应急生产使用。部分(喷装室)加设各个联动系统的检测信号,作为联动必须满足的条件。
对于设备的报警情况,分设一级和二级的故障报警,并有不同的处理方法:一级故障:是一些比较简单的故障,它不会对设备造成损害和人身安全的影响。空气过滤器压差大等,程序只对设备做声音报警和故障位置的指示。二级故障:是能引起设备的损害和人身安全的故障,它会造成生产不能正常进行。如大型风机的故障、断路器跳闸、火灾和地震等故障,程序对设备作出立即停机和声音报警及位置指示。
4.2 PLC程序总体设计
(1) 整个程序的自动喷漆和手动喷漆部分,自动烤漆和手动烤漆部分,通过CJ指令来分段,如图2所示,大大减轻了编程的难度,使得喷漆,烤漆,自动,手动可分别编程,可以采用双线圈输出,解决了程序包容性问题,注意公共部分程序和分段程序的包容性,防止双线圈输出,否则出现不可预测的结果,通过CJ 指令可实现任意分段,比采用MC,MCR实现自动和手动更具灵活性,并可以采用双线圈输出。


(2) 手动程序及复位
为使系统调试方便,设有手动程序。手动方式是通过往制箱上的手动功能开关来进行的。每接通一个开关,执行一个相应的动作。当系统没有处于自动运行和手动运行状态时,按“总复位”按钮。可使系统完全复位。
4.3 上位机监控程序
在上位机上实现工艺流程图的实时监测、数据处理是通过可编程控制器操作站系统软件和组态软件来实现的。组态软件主要对系统的构成进行定义,定义过程点参数、趋势笔、趋势组、流程图、报表等,监控软件由各种监视画面和操作画面组成,主要包括总貌画面、流程图画面、趋势画圃、报表管理以及趋势打印、报表生成打印输出、操作调整等。
上位机主要工艺参数分组曲线显示,并存人上位磁盘中,工艺人员随时调用打印,做工艺质量分析。同时还可将每班设备启停时间、各工位启停传送时间进行记录存盘.供生产管理人员随时查询打印停工台时间和停工月报表。 上位机的操作分操作员级和工程师两级.正常生产时,由生产工人操作。
工艺流程画面如图3实现了对整个烤漆房的全面监控,界面形象生动,友好,具有较好的可靠性,在画面上 实现凤机旋转动画,燃烧机燃烧动画,当某设备发生故障,该设备将闪烁,并弹出实时报警画面;在手动状态,可以直接点击该设备,便可启停该设备,喷漆和烤漆时,通风的路径及颜色将发生变化。烤漆房温度除数字显示外,采用温度棒图显示。




图4系统参数,显示系统各设备的状态,可设定参数,如烤漆时间;图5历史报警画,显示所有报警发生的时间,报警恢复、报警应答,报警的优先级,报警组,如果在运行阶段,变量的数值或变化情况满足已定义的报警条件、从报警条件恢复正常状态、报警应答时均可以产生报警事件(报警发生、报警恢复、报警应答)。报警信息还可以用文件的形式进行历史记录或实时打印报警信息。用户可以自定义报警信息的显示格式、记录格式和打印格式。同时可以利用命令语言实现对报警事件的复杂控制和灵活处理。 
5 结束语
本系统已在青岛四方车辆厂调试成功,且投入生产,从运行情况来看,电气系统几乎处于无故障工作,大大提高了生产率。此系统组态灵活,操作方便,具有抗干扰能力强,工作安全可靠,维修方便,与上位工控机联系,接受工控机的控制和查询,由工控机完成对整条生产线的监控,实现了喷烤漆自动化。

1 系统介绍
  炭素成型生产是炭素配料、混捏后的又一生产重要环节。成型就是将混捏好的糊料用加压设备压制成所需要的形状和尺寸以及具有较高密度的半成品(生坯)。我公司炭素厂使用振动成型方法,主要生产炼铝用预焙阳极和高炉用的炭块等。
  振动成型主要设备有振动台、模具和重锤,将盛装热糊料的模具放在振动台上,然后把重锤压在糊料表面上开动振动台,使糊料受到振幅小而频率高的强迫振动,在强烈的振动下糊料颗粒间的及糊料与模具壁间的摩擦力减小,颗粒移动并合理分布,得到具有规定形状的高密度的产品。压好的半成品经冷却、检查后堆放。
  我公司炭素厂原使用的振动成型机是人工手动调节,炭块的重量、高度波动范围大,对产品的产量和质量有较大的影响。为此必须根据人工操作积累的经验设计一种具有较高智能、高可靠度的自动控制系统,来提高炭素振动成型生产的产能和合格率,延长电气设备的运转周期,缩短故障检修时间,降低生产成本和岗位操作工的劳动强度。

  2 系统组成
  PLC是采用微处理器技术的新型工业控制装置,是一种使用可编程序存储器来存储设备所需专用程序的电气设备。它具有将逻辑运算顺序操作,限时,计时以及算术运算,数据通讯等功能,通过数字量或模拟量的输入/输出模板去控制各种设备或过程。其硬件结构如图1所示。
  它采用了大规模的集成电路,故特别适应于高温、潮湿、电磁干扰、机械振动大的比较恶劣的工业现场环境。输入/输出接口组件的模块化,系统设计时根据被控对象的要求,选择必要的功能模块组成控制系统,大大提高了工程效率和系统的可靠性。
  在该控制系统中选用日本三菱公司的PLCMITSUBISHI A1S小型系列作为下位机。它具有成本低、功能强的特点。上位机选择惠普P III微机,配以美国Inbbblution FIX软件,ORMON公司的继电器、行程开关,德国威德米勒隔离器、变送器,安川变频器等组成自动控制系统。系统总貌图如图2所示。

  3 系统功能
  3.1 该系统的上位机系统功能如下:
  1.实时反映工艺流程,形象再现生产过程(系统主画面图见图3);
  2.图表显示生产数据,方便操作工了解生产状况;
  3.及时产生报警信息并予以打印,帮助操作工查找分析故障原因;
  4.以曲线形式在线生产数据,方便查找历史数据,分析生产趋势;
  5.以报表打印形式反映生产状况;
  6.帮助操作工实现电机连锁开、停,并反映电机启动停车的有关信息;
  7.给定控制工艺参数。
  3.2 该系统的下位机功能如下:
  1.数据采集:通过PLC AlS68AD转换模板对冷却水温度、糊料温度、糊料计量称、油箱油温、油箱油压、炭块高度、变频器电流进行模拟采集,并转换成FIX认可的数据格式(系统主要测点如下图4)。
  2.电机连锁控制,以简单易行的PLC取代以往繁琐复杂、故障率高的电气连锁控制,并实现操作工远程开、停电机的功能。主要I/0点安排如下:
I/O Name        Comment Remark
X80 CAR-EAST      称量车回到位
X81 CAR-WEST      称量车送料到位
X82 CAR-CLOSED     称量车门闭到位
X83 CLAMP-L CLOSED   左模夹紧到位
X84 CLAMP-R.CLOSED   右模夹紧到位
X85 CLAMP-L.OPENED   左模夹放松到位
X86 CLMP.R.OPENED    右模夹放松到位
X87 HAMMER-HIGH     重锤上升到位
X88 HAMMER-LOW     重锤下降到位
X89 MOLD-HIGH      模具上升到位
X8A MOLD-LOW       模具下降到位
X8B PUSH-OUT       推进器推出到位
X8C PUSH-IN       推进器返回到位
X8D SAFE-L.OPENED  左安全爪开到位
X8E SAFE-R.OPENED  右安全爪开到位
X90 SAFE-L.CLOSED  左安全爪闭到位
X91 SAFE-R.CLOSED  右安全爪闭到位
X92 CLASP-OPENED  抱闸开到位
X93 CLASP-CLOSED  抱闸闭到位
X94 PUSH-ENABLE  后辅机允许推出
X95 CAR-OVERLOAD  称量车电机过载
X96 QUIVER-OVERLOAD  振动电机过载
X97 BP.RUNNING  变频运行
X98 BP.ALARM       变频报警
X99 SYS.AUTO       系统手自动切换
X9A OIL-LOW       低油压
X9B BP.GIVE-M       点动补料
X9C GIVE-SAFE       布料安全
YA1 CLAMP-CLOSE  模具加紧
YAl CLAMP-OPEN  模具放松
YA2 HAMMER-DOWN  重锤下降
YA3 HAMMER-UP       重锤上升
YA4 MOLD-UP       模具上升
YA5 MOLD-DOWN       模具下降
YA6 PUSH-GO       推进器推出
YA7 OIL-GUSH       喷油
YA8 DOOR-OPEN       开车门
YA9 BP.FWD        变频下料
YAA BP.RESET       变频复位
YB0 CAR-GO        程量车送料
YBl CAR-BACK       程量车返回
YB2 QUIVER-START     振动开始
YB3 CLASP-OPEN      开抱闸
YB6 TRANS.RUN       板式机运行
  3.3 通过变频器控制圆盘螺旋下料机的电机转速来控制炭块的重量。
  三菱A2ASCPFSI系列I/0点数量能达到1024点,程序语言使用梯形图或指令字语言,程序容量可达到64K步,并具有自诊断功能。
  4 控制过程的实现
  控制过程有4个操作程序:1、下料;2、装料;3、振动挤压、脱模;4、炭块推出、冷却输送。贯穿于振动成型过程中的主要问题是正确掌握温度、压力、振动频率、振动时间、推出速度。
  4.1下料
  经过混捏好的糊料,一般温度在130℃-140℃左右,从圆盘螺旋下料机顶部加料口加入,经分料器的上部锥体分布在圆盘上。在下料前,首先检查判断糊料斗称量车是否在圆盘螺旋下料机的下方等待接料,然后控制变频器输出驱动圆盘螺旋下料机电机的螺旋转速,对糊料斗称量车下料,下料过程由快到慢以满足炭块的重量。糊料斗车连同行走铁轨装有TOLEDO衡器公司生产的称重装置用于计量炭块的重量。炭块的重量可根据产品的类型、要求由上位机给定。
  4.2装料
  装料前PLC首先检查判断模具到位、模具安全爪夹紧到位、重锤上升到位、重锤安全爪夹紧到位等信号,然后打开糊料斗称量车的抱闸驱动小车送料,行走到模具口上方时停止行走关抱闸,然后糊料斗称量车底开门把称好的糊料放入模具中。
  4.3振动挤压、脱模
  1、振动挤压:此时PLC检查判断糊料斗称量车存在返回到位信号,然后重锤安全爪松开并到位,重锤下降并到位,开始驱动2台振动电机带动偏心振子转动,不平衡质量回转引起惯性力迫使振动台振动。又由于2个振动器转动方向相反、同步,使它们的惯性合力水平方向为零,只有在垂直方向产生激动力。振动台上的模具和装在模具内的糊料都处于强烈的振动状态。虽然振幅不大(一般在1~2mm),但振动频率很高(40~50HZ),它们的运动速度很快,振动周期在0.02秒左右,将产生大的加速度,这个加速度大大超过重力加速度,是它的几十倍至几百倍,因此糊料颗粒质量大小不同,获得的惯性力也不同,颗粒界面间产生应力,而这个应力超过糊料的内聚力,便产生相对位移。同时,在强烈的振动下,糊料颗粒间的内摩擦力及糊料与模具壁之间的外摩擦力也急剧下降,糊料便具有重液体的液体性质,跳跃着的糊料迅速充填到模具的各个角落,较小的颗粒充填到大颗粒间的空隙中去,从而得到具有规定形状的高密度程度的产品。
  2、振动时间:是从重锤落到糊料面到完成振动所需的时间。振动时间短,则糊料密度低,既孔隙度大。铝电解用预熔阳极炭块振动时间为1~2分钟。振动时间可根据产品在现场整定。
  3、脱模:输出信号驱动重锤上升并到位,重锤安全爪夹紧并到位;模具安全爪松开并到位,驱动模具上升且到位。
  4.4炭块推出、冷却输送
  1、炭块推出:驱动推出器从振动台推出炭块,在推出过程中对产品的高度进行检测。测高仪选用西安适盛测试设备公司的激光测高仪表,用来测试产品的质量。
  2、冷却输送:被推出的产品马上在凉水中冷却,防止产品冷却的弯曲和变形。冷却时间应根据季节、产品直径大小、冷却水的温度TE103,现场整定。冷却完成后,驱动板式输送机输送炭块到炭块堆场,检查合格后堆放。
  5、结束语
  本系统已投入运行,软件设计完善,功能齐全,运行效果稳定可靠,性能良好。自动控制的实现,大大降低了操作工的工作强度,提高了工作效率,达到了节能降耗的目的。该系统是PLC在实际生产中的成功应用,可为业内同行借鉴

引言
PLC作为一种高性能的控制装置,在分布式系统中得到了越来越广泛的应用。在这种控制系统中,PLC可以多种方式,如直接采用现有的组态监控软件与上位机通信,但针对小规模的控制系统,找到一种高性能价格比的通信方法,具有积极的实际意义。本文就日本三菱公司生产的FX2可编程控制器与监控中心通信方式的实现,从软、硬件两个方面来说明这个问题。随着GSM移动通信网络的迅速发展和用户的日益扩大,新技术和新业务的开发和应用就已提到十分重要的位置。短消息服务业务作为GSM网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。
以往,在无人值守的现场出现问题后,维修人员不可能讯速赶到现场排除故障,造成许多不必要的损失,所以作者设计了该采集与监控系统,将告警信息通过手机短消息的方式,发送到集中监控中心,从而实现了远程遥控、遥测、遥调、遥讯。
1. 系统的工作原理及组成
该系统主要是由两部分组成:数据采集与监控终端;集中监控中心。通信方式采用手机短消息方式,通信设备采用手机模块TC35,手机终端TC35T。TC35具有的功能:有语音、数据、短消息、FAX四种传输方式;工作在GSM900MHz和1800MHz频带范围内;工作电源3.3V---5.5V;波特率为300bps-115kbps,在1200bps-115kbps为自动波特率设置;数据传送采用AT命令集;SMS具有TEXT和PDU图形模式;P-P数据通讯速率是2400、4800、9600、14400bps。TC35T是将TC35做到工业手机中,对外提供标准的RS232接口和电源接口。将计算机的串行口与TC35T的串行口用电缆直接连接,并在计算机上添加标准的调制解调器就可以使用了。TC35T使用AT命令集工作。系统的原理框图如图1所示:

集中监控中心通过通道1发送命令,首先通过TC35T发送设置命令,初始化数据采集与监控终端,设置需要采集的模拟量和开关量,设置系统的密码,设置维修人员的手机号码;然后发送采集命令,采集各种数据量。采集完数据量后,经PLC的处理,通过通道2以短消息的方式发送到集中监控中心,中心将数据整理存入数据库中。如果数据采集与监控终端出现了故障,直接通过TC35模块发送故障信息到维修人员手机上,同时监控中心接收发自数据采集与监控终端的告警信息,并进行相应的处理,如判定告警地点、告警类型及相应的原因、及时通知值班和相关维护管理人员、对告警信息进行统计和分析、设置告警监控模块配置信息等。当故障排除后,数据采集与监控终端同样发送短消息到监控中心,通知中心故障排除,可以正常采集数据了。当然每个数据采集与监控终端都对应由维修人员。
短消息服务业务(Short Message Service)是GSM系统提供给用户的一种数字业务,它与话音传输及传真一样同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务,SMS的收发占用的是GSM网络的信令信道,不会占用普通话音信道,而且它是双向通信,具有一定的交互能力。而且SMS具有较高的可靠性,短消息发送端的用户可知道短消息是否已经到达接收端,由于短消息依靠了SMSC短消息服务中心的存储和转发机制,当接收端用户关机或不在服务区内时,SMSC会暂时保存该短消息,接收端用户如果在规定时间(通常为24小时)内重新处于工作状态,SMSC会立刻发送短消息给接收端用户,当发送成功时会返回发送端用户一个确认信号。SMS充分利用了GSM网络覆盖广的特点和全程全网的优势,具有的移动性,使得任何一个申请了短消息服务的GSM无线终端用户在全网范围内获得服务。每个短消息的信息量限制为140个八位组(7比特编码)140个英文字符或70个中文字符。如果超过此长度,则要分多次发送。

2. 硬件电路设计
系统的硬件电路包括:监控终端硬件设计;集中监控中心。
监控终端硬件包括:数据采集部分;TC35接口电路;温度传感器电路;遥调电路。
集中监控中心硬件包括:上位机;TC35T手机终端。

2.1 数据采集部分
数据的采集分为:模拟量的采集和开关量的采集。
模拟量主要采集各种工业仪表的数据,如压力、流量、温度、湿度、电压、电流等。
开关量的检测,分别为:220V交流电压检测,门禁检测。
电路原理框图如图2所示。

2.2遥调电路设计
为了能够实现远程自动调节各种现场的参数。作者设计了遥调电路。采用固态非易失性数字电位器X9313。电路图如图3所示。数字电位器是一种特殊的DAC,它的模拟量输出不是电压或电流,而是电阻。滑动单元的位置是由CS、U/D、INC三个输入端控制。当CS为高,INC为高时,滑动端的位置可以被储存在一个非易失性存储器内,因此在下一次上电工作时可以被重新调用。当电位器的滑动端移到某一新位置时,而保持INC为低,CS为高时,此位置不存储。VH、VL、VW相当于一般电位器的三个端。


图3 遥调电路

2.3温度传感器电路设计
为了实时监视数据采集与监测终端的温度变化,当温度超过上限值时启动排风装置。当温度低过下限值时启动加温装置,作者设计了温度传感器电路。由于采集的温度范围属于常温范围,所以采用晶体管传感器LM335。它的输出电压与热力学温度成正比,灵敏度10mv/c。输出后的电压经过LM358放大器的放大后送A/D转换器。电路图如图4所示。


图4 温度传感器电路

2.4 TC35接口电路设计
TC35模块主要是由射频天线、内部FLASH、GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIP插座组成。TC35接口电路设计主要是40针的电缆与单片机的接口。如图所示5。1~5脚提供3.3~5.5V峰值2A的直流电源;6~10接地;15脚为点火信号,接到单片机的P1.7,可以通过软件启动模块。16脚~23脚是RS232串口的功能引脚,18脚、19脚分别为发送RXD和接收TXD引脚。24脚~29脚对应的是SIM卡的引脚。32脚为指示灯引脚,当未插入SIM卡或40脚的电缆没有接好或者模块正在入网时,指示灯处于闪亮状态,亮600ms 灭600ms;当模块登录网络时,指示灯亮75ms灭3s。

2.5 电平转换器设计
FX2系列PLC的编程接口采用RS-422标准,而计算机的串行口采用RS-232标准。因此,作为实现PLC计算机通信的接口电路,必须将RS-422标准转换成RS-232标准。RS-232与RS-422标准在信号的传送、逻辑电平均不相同。RS-232采用单端接收器和单端发送器,只用一根信号线来传送信息,并且根据该信号线上电平相对于公共的信号地电平的大小来决定逻辑的“1”。RS-422标准是一种以平衡方式传输的标准,即双端发送和双端接收,根据两条传输线之间的电位差值来决定逻辑状态。RS-422电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载和接收器组成。它通过平衡发送器和差动接收器将逻辑电平和电位差之间进行转换。作者选用MAXIM公司的MAX232实现RS-232与TTL之间的电平转换。MAX232内部有电压倍增电路和转换电路,仅需+5V电源就可工作,使用十分方便;选用MAX485实现RS-485与TTL之间的转换。每片MAX485有一对发送器/接收器,由于通信采用全双工方式,故需两片MAX485,另外只需外接4只电容即可。



图5  TC35接口电路

3.软件设计
系统的软件设计包括:下位机软件设计;上位机软件设计;下位机与上位机通信软件设计。

3.1短消息PDU格式分析及实用的AT命令
发送和接收SMS信息有两种方式:基于AT命令的Text Mode(文本模式)和基于AT命令的PDU(protocol debbbbbbion unit) Mode模式。西门子的手机大多只支持PDU模式,在PDU模式下短信息正文经过编码后转换成UNICODE码被传送。由于我们采用的是西门子的TC35手机模块和TC35T手机终端,所以本文主要探讨PDU模式的发送和接收。

下面通过对发送的短消息格式分析,来介绍SMS PDU的数据格式。假设准备发送中文短消息内容为“晚上好123”。首先,将TC35T与计算机的串口相连,并打开计算机的超级终端:
3.1.1发送短消息的具体操作过程如下(带下划线字符为响应信息,{}内为注释):
AT 
OK {计算机与手机的连接成功,这时就可以输入各类GSM AT指令了}
AT+CNMI=1,1,2
OK {设置收到短消息提示}
当模块收到短消息时,给出回应: 
例如:+CMTI:“SM”,4
AT+CMGF=0
OK {设置模块工作的模式:0为PDU模式,1为文本模式}
AT+CMGS=26{发送短消息的字节数}
>0891 683108200905F0 0103 0D91 683199312523F9 3208 0C 665A4E0A597D003100320033//键入Ctrl+Z,看到提示符->出现在后一个数字后面,说明系统已经收到了命令。系统会返回操作的结果。
OK {OK表示成功,ERROR表示发送失败}
+CMGS:32
下面分析这条信息:
08:表示短消息中心地址长度
91:表示短消息中心号码类型
683108200905F0:表示短消息房屋中心号码
0103:表示发送短消息的编码方式
0D:表示目的地址长度
91:表示目的地址类型
683199312523F9:表示目的地址,即接收短消息的手机号码为:
3208:表示发送中文字符方式
0C:表示短消息长度
665A4E0A597D003100320033:表示发送中文字符的UNICODE码
665A {晚}  4E0A{上}  597D{好}  0031{1}  0032{2}  0033{ 3}
3.1.2模块接收短消息的分析:
AT+CMGR={阅读短消息的内容,Index 表示短消息存放的位置}
AT+CMGL= {列表短信息:stat =0,列未读过的短消息;stat =4,列所有的短消息}
 +CMGL: 1,2,,24 {1表示信息个数,2表示未发信息,24表示信息总容量} 
AT+CMGD={删除短消息,Index 表示短消息存放的位置}
OK {删除成功}
3.2 下位机软件设计
包括:数据采集及A/D转换程序;越限报警程序。
3.3上位机软件设计
包括:监控中心主界面设计;数据库程序设计。
3.4下位机与上位机通信软件设计
因为下位机与上位机通信是通过短消息来完成的,所以通信软件设计的关键是单片机如何发送AT命令。
4.结束语
本文采用短消息业务完成数据采集与监测终端与控制中心的通信。实现了数据采集与监测终端的遥控,远程控制电源的通断;遥测,远程测量各种开关量;遥调,远程调节各种增益;遥讯,远程查询采集各种模拟量。短消息业务具有永远在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等优势,特别适用于需频繁传送小数据量的应用,还适用于偏远地区、架设通信线路困难的地方。对于数据采集与监测终端来说,它一般放在无人值守地区,应用短消息业务来传送数据为合适。作者设计的该系统现在已经投入运行,实践证明了该系统工作非常的可靠。


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