基于GMS和PLC的分布式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

一．引言

　　SMS 短消息服務業(yè)務作為GSM網(wǎng)絡的一種基本業(yè)務，已得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的

　　重視。目前，GSM、CDMA、TDMA 等移動網(wǎng)絡都支持SMS，這使SMS 成為一項非常普及的移動數(shù)據(jù)業(yè)務，基于這種業(yè)務的各種應用也蓬勃發(fā)展起來，如資訊服務、商務娛樂、遠程監(jiān)控等。SMS 可以實現(xiàn)全國漫游，同時它克服了傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)建網(wǎng)周期長、投資大、維護費高、用戶數(shù)量有限的缺點，如果用戶使用STK 加密卡，還可實現(xiàn)點對點的保密通信。利用GSM 短信息系統(tǒng)進行的雙向數(shù)據(jù)傳送運營費用低、性能穩(wěn)定，為各種遠程監(jiān)控提供了一個全新的的通信平臺。

　　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、可靠的應用案例。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)絡技術(shù)的應用首當其沖，一些PLC 廠商在基于現(xiàn)場總線、internet 及移動通信的PLC 網(wǎng)絡互連功能的開發(fā)方面已有所突破。

　　本文設計的分布式遠程無線監(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，遠程無線傳輸途徑選用性能穩(wěn)定的GSM 公用網(wǎng)絡，傳輸模式采用成熟的SMS 短消息方式，以PLC 現(xiàn)場站定時自動上傳到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)為主信息流，同時設有監(jiān)控服務器適時呼叫指定參數(shù)和手機加密移動查詢功能，從而形成集中與移動方式結(jié)合的完整的遠程監(jiān)控應用方案，實踐證明該系統(tǒng)功能完備、性能 可靠、規(guī)模配置靈活、性價比高。

二．系統(tǒng)硬件配置及工作原理

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

　　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。在應用中，現(xiàn)場PLC 測控站和監(jiān)控服務器通過RS232接口連接到內(nèi)插GSM 手機通用的SIM 卡的 GSM MODEM 來發(fā)送和接收GSM 短消息，完成遠程數(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GSM 傳輸站。

　　現(xiàn)場傳感器如流量計、液位計監(jiān)測到數(shù)據(jù)以0-5V 獲4-20mA 的標準模擬信號形式輸入PLC，現(xiàn)場設備狀態(tài)與開關(guān)控制信號接入PLC 的數(shù)字I/O 端，由PLC 就可獨立的實現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制。由于M90-PLC 自身具有很強的通信功能包括CAN 總線、基于PSTN 的串口遠程通信，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)的手機的操作命令短消息，進行現(xiàn)場參數(shù)設定和設備控制。