COMWAY GPRS DTU用于PLC和组态软件建立无线数据通信

2009/9/29 10:58:00

概述

组态软件，又称组态监控软件系统软件。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们是自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。以下以广泛使用的西门子S7-200为例来说明。

北京天同诚业科技有限公司研发生产的GPRS DTU可以用于在组态软件和工业现场PLC之间建立可靠的基于GPRS网络的数据通信，实现无线远程监控和数据的采集。

二、 PLC和组态软件之间基于GPRS网络数据通信的组网方式

方案一

中心服务器端具有公网固定IP地址，GPRS-DTU直接通过IP地址和软件端口号访问组态软件，系统示意图如下图：

方案二:

中心服务器端利用ADSL等动态公网IP+动态域名解析软件（如花生壳）。GPRS-DTU通过DNS解析中心服务器IP地址完成双向通讯。此种方式可以大大节约申请公网固定IP的所需费用，但稳定性受制于DNS服务器，此种方案适合小规模应用，系统示意图如下图：

方案三：

通过数据中转服务器实现DTU和组态软件的数据通信。COMWAY无线串口软件配合GPRS DTU可以实现如下图的通信过程，此种方案的优点是无需固定IP,任何可以上网的计算机均可通过数据中转服务器实现GPRS数据通信。系统稳定可靠，无任何附加费用，方便各种规模的客户使用。

三、 PLC、DTU和组态软件的配置说明

以下基于COMWAY无线串口通信方式为例来说明西门子PLC S7-200和组态软件（亚控组态王）之间通信的建立过程。

1. 配置西门子PLC S7-200

当西门子PLC S7-200需要通过GPRS DTU与组态软件建立通信时，必须选择自由口通信方式，其物理层接口为RS-485。

S7200使用自由口方式进行通讯时，亚控公司提供了自由口通讯的初始化程序(组态王光盘中提供此程序：\Value Pack\S7_200\standard\microwin_32),您需要下传此程序至PLC中去，此程序默认的PLC通讯端口为PORT0，地址为2，波特率9600。当CPU为226时，有两个通讯口：PORT0和PORT1，您可以选择PORT0与组态王进行自由口通讯(此时使用PORT1通讯不上)。

2. 配置 GPRS DTU:

GPRS DTU需要按照如下参数（通信协议、服务器地址和端口号）进行配置才能与COMWAY DATA-SERVER建立连接。DTU的串口参数需要与PLC的相关串口参数完全一致。

DTU正确配置并上线后，将会在如下界面中显示ONLINE，用户可以将此DTU ID与一个虚拟串口建立映射，即在计算机建立了一个虚拟串口COM8，相当于本地计算机增加了一个虚拟串口并与S7-200 PLC相连接。（详见comway无线串口的说明）

3. 配置组态软件

在亚控组态王软件中选择“新建板卡”，并在如下图界面中选择西门子PLC S7-200的自由口。

下一步为此设备选择通信端口，在如下界面中选择COMWAY无线串口在本地建立的虚拟串口COM8（切忌不能选择下面的KVCOM）。

四、 PLC的通信端口和相关的设置。

西门子S7-200 PLC之间或者PLC与PC之间通信包括以下四种方式:PPI方式，自由口方式，MPI方式，Profibus方式。 S7-200的编程口物理层定义为RS-485接口。

1. PPI 方式：

此通信方式是利用西门子PLC的专有通信协议，主要用于其开发工具软件STEP 7 MICROWIN与PLC编程接口进行通信，实现软件的下载，需要用专门PC/PPI编程电缆实现PC机到PLC的编程接口的连接。

PC与PLC采用主从方式通讯，PC按PPI协议的报文格式发读写指令，PLC收到后做出正确的响应

以上通信方式对于数据通信的延时有固定要求，通常只能在PLC通过PPI电缆连接本地串口或者通过PLC的以太网模块建立和计算机通信时，才能实现正常通信。

因此，也就不难解释为何PLC无法通过第三方GPRS产品实现程序的远程下载了。

2. 自由口方式：

此方式下S7-200的通信端口可自由定义其波特率，接受和发送的报文自行编程处理，可方便与各种设备进行通讯。其端口物理层为485接口，当S7200处于RUN状态时端口是我们定义的协议，当处于STOP状态时变为PPI协议，可以与编程软件进行通讯， S7-200的2个通信口是相互独立的，可以定义成不同的协议。

在自由口方式下，通信协议是由用户定义的，但系统选择在启动通信时，PLC具有优先权，PLC通过XMT发送指令，将数据通过COM口发送至上位机，然后延时等待上位机反馈信息；上位机接收到数据后，进行数据处理，将反馈信息或修改后的数据通过COM口传送到PLC的PORT0（或PORT1）端口。PLC通过RCV接收指令接收信息、数据并做相应的处理，至此完成一轮“一问一答”式通信。