【宇电应用93】宇电AI仪表无线GPRS实现远程数据采集

一、前言；    

GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务，提供端到端的、广域的无线IP 连接。通俗地讲，GPRS 是一项高速数据处理的技术，方法是以”分组”的形传送资料到用户手上。近年来，随着网络技术的不断发展GPRS以其永久在线、通信速度快、支持Internet数据分组业务、通信费用低（0.01分/k，也可包月或包年）等特点，被广泛用于各种网络无线遥控系统中。

二、AI温度控制器与组态王软件通过GPRS DTU通讯；与组态王通讯过GPRS DTU的连接方式是，上位机—GPRS DTU—AI人工智能温度控制器，如下图1；

AI系列仪表硬件采用了先进的模块化设计，具备5个功能模块插座：辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯。模块可以与仪表一起购买也可以分别购买，自由组合。仪表的输入方式可自由设置为常用各种热电偶、热电阻和线性电压（电流）。AI人工智能温度控制器需配置S模块，内部通讯参数设置为ADDR=1、bAud设置为9600S： 光电隔离RS485通讯接口模块用仪表内部12V隔离电源。

      要实现与组态王软件通讯，首先要在软件中串口设置选择宇电AI系列串口，在接下来的设置串行端口要设置为使用虚拟串口设备（GPRS）KVCOM1（使用哪个虚拟串口没有限制，但是每一个虚拟串口只能定义同一类型的设备），        Kvcom 是组态王和GPRS 服务程序通讯的通道。KVCOM 类似通常的串口设备。每一个虚拟串口都会打开一个Kvcom 设备（采用CreateFile 函数就可以建立）。组态王发给服务程序的所有数据都写入KVCOM 的写通道（采用WriteFile 方法），并且新写入的数据会覆盖前次写入的数据。由于对于同一个虚拟串口数据写入是串行的（即写入后只有等待数据返回后或超时才会写下一个数据），所以只需要一个通道。写入数据后就会设置事件通知服务程序接收数据。服务程序监听KVCOM 的线程接收到数据后，服务程序通过SOCKET 将数据发送给DTU。当收到DTU 返回的数据后，服务程序将数据通过设备数据返回通道传送给设备驱动（设备数据的写入方式是追加的，即写入上次数据的尾部，这里注意要防止缓冲区溢出，设备驱动可以通过ReadFile 读出该数据）。       在一个虚拟串口上只能定义1 个虚拟设备每个虚拟设备可以关联多个实际设备（设备的协议必须相同）；与每个虚拟设备关联的实际设备地址不能重复；工程中所有虚拟设备或实际设备逻辑名称不能重复；不同虚拟设备的标识不能重复；同一厂家的虚拟设备端口号应该一致；下一步选择哪个厂家的DTU设备，这里与厦门桑荣的DTU为例：在配置DTU设备标识信息中为DTU中手机SIM卡号，设备端口号为默认选用的组态王软件默认设置的端口号5001（组态王软件对不同的DTU设备设定的默认端口号不同，如果用户希望设置成其他端口号，那么在组态王建立虚拟设备时的端口号，必须和此处的“DTU参数设定”的端口保持一致），组态王中设备地址要与下位设备的地址相同（AI仪表），设置如下图2：

做好这一切后，在设置窗口中有一个KVCOM的虚拟设备，打开后设置参数如下：数据格式为1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止，通讯传输数据的波特率为9600，通讯方式为RS232，通讯延时要设置15000MS以上否则通讯会中断在页面上出现问号，设置如图3：

TU参数配置，打开配置工具，然后给DTU上电，工作状态为配置状态，配置方式可以有4种；       第一种：先设置中心服务器地址和端口，一台DTU最多可以有5个中心地址（为公网IP），也就是说可以由5个地方可以远程采集下位设备的数据，如果中只有一个地址则需设置备份中心服务器地址和端口。工作方式是通过移动内网，在连接到因特网。       二、如果没有公网静态IP，那可以使用域名解析类软件比如‘88IP’，DTU 支持域名方式。每一台DTU也最多支持5个域名.        三、也可不通过因特网，直接采用移动APN 专网时，此种方案客户先向移动申请APN 专网业务，用于GPRS 专网的SIM 卡（专用卡，不同于普通卡，）仅开通该专用APN，把卡放到路由器上，从而使PC 机具有移动内网固定IP。        四、如果客户选择的DTU 可以直接拨号，DTU 相当于MODEM，数据传输对组态王来说是透明的。 下面以第一种方式为例配置参数如下；        中心服务器参数根据所连接网络的IP，连接上后会在又边窗口显示过程日志信息，DTU工作参数设置要与下位设备相同（AI人工智能仪表），1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止，通讯传输数据的波特率为9600；

DTU设置完成后，在组态王的画面里组态好所需要实现的要求，设定好要连接的数据变量，在画面窗口中组态好动画，这些与常规的通讯组态相同，然后连接仪表，打开组态王运行系统，启动DriverForGPRS 服务程序把用户配置信息通过共享内存发送给服务程序，服务程序接收到信息后，根据厂家，DTU 标识和端口来建立连接。连接建立成功后，服务程序会设置初始化成功事件，通知运行系统。打开虚拟驱动（kvvirtual）获得虚拟串口的连接状态，打开设备驱动采集数据。不过如果当前虚拟串口的V_S 的状态为0，则组态王不会调用设备驱动进行数据采集，过如果当前虚拟串口的V_S 的状态为0，则组态王不会调用设备驱动进行数据采集，组态王和GPRS中数据传递方向，组态王查询的数据祯：KingView>>KVCom>>DriverForGprs>>INTERNET>>GPRS>>DTU>>AI人工智能仪表，组态王发一条命令下去后,等待设备的返回，只有当返回结果或者超时情况下，组态王才再发第2 条查询命令。如果设备没有响应或者超时返回，组态王认为读失败，发送尝试恢复通讯的命令。AI仪表返回的数据祯：AI人工智能仪表>>DTU>>GPRS>>INTERNET>>DriverForGprs>>KVCom>>KingView，这时数据祯是以追加的方式放到KVCom 里，供组态王提取，防止数据丢失。查看是否与DTU通讯成功，如果通讯成功则DTU上OLINE指示灯会常亮（此DTU已经与组态王连接成功，已连接到网络，可以远程监控采集数据）。

需要注意的是对于无线网络传输，在设置参数时务必一致，以下位设备为标准（AI仪表），否则无法通讯。

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