實際應用中我們采用了SIEMENS公司的中、高檔S7 300和S7 400系列PLC.由于微波傳輸網絡分布范圍廣、地形復雜、環境惡劣和交通不便等不利條件,常規的PLC連網通信機制已不太適用,因此我們根據微波設備的特殊設計,利用微波設備的公務通道和PLC遠程通信控制模塊實現了一種新的PLC遠程通信網絡結構。
1微波遠程監控系統的連網通信1 .1常規的PLC連網通信PLC的連網通信包括PLC之間、PLC與上位計算機間和PLC與智能設備間的通信。常規的連網通信方法是利用PLC主控模塊上的RS 232或RS 422/423接口和專用電纜組成較簡單的多機系統也可利用PLC的專用通信模塊,用雙絞線、同軸電纜或光纜連接組成網絡,從而實現不同系統間的信息交換,構成集中管理、分散控制的集散型、分層式控制系統。
1 .2實際系統中的連網通信實際監控設備包括微波高頻架、微波中頻架、PCM架、環境傳感器、智能設備等。由于微波傳輸網絡分布范圍廣、地形復雜、交通不便等不利條件無法采用常規PLC間用物理介質直接連接的方法連網通信。研究發現微波設備中的特殊設計給我們提供了新的思路。在郵電部四所設計制造的微波中頻架上,由于采用了微波幀復接技術,可提供一路數字公務聯絡通道和一路數字監控通道,同時還在0.3~12kHz內提供了三路FM模擬聯絡通道。由于是數字信號的通信,同時數字監控通道只用來連接監控設備且只能監控該連接設備,即不能向上位機通信,因而我們可利用數字公務聯絡通道進行連網通信。
1 .3遠程控制接口模塊TIM司專門針對遠程通信控制開發的PLC通信控制模塊。它具有以下特點:?自帶通信處理器CP ,減輕主處理器的負擔?配有相關的調制解調器以適應各種連接?帶有DCF77時鐘?最大1M的數據緩存區RJ45)并附有多種接口的模塊?通過設置數據可在連接中斷或對方忙時在TIM中存儲一段時間?在撥號網絡傳輸中可設置不同的優先級,優先級高的數據可立即建立連接并傳送,優先級低的數據可存儲在TIM中待建立常規連接時傳送?可作為單獨設備與PLC進行連接?可實現點對點的廣播式通信。
根據實際應用,我們采用了帶有一個RS232口和一個WAN(RJ45)口的TIM 3V和帶有一個RS232口、一個WAN口和一個MPI口的TIM 4R的遠程控制模塊。
自動化與儀器儀表X .25網絡是一種分組交換網絡,是面向連接的支持交換式虛電路和永久式虛電路的面向低速數據通信的國際標準。X .25協議系列對應于OSI參考模型的物理層、數據鏈路層和網絡層。X .25網絡有嚴格的可靠性和數據完整性。大多數X .25網絡工作速率為64Kb/s.
根據實際微波遠程監控網絡高層傳輸的具體情況,并不要求很高的數據傳輸速率,但對數據的準確性和完整性有較高的要求,而且基于建設成本及今后的改擴建,我們采用X .25網絡實現上層的連網通信。
2微波遠程監控系統的實現微波遠程監控系統采用三級復合型分布式網絡結構:?省級監控中心一級?地區監控中心二級?微波電路監控段三級省級監控中心負責控制和管理全省的微波傳輸電路系統。該中心是由網絡服務器、監控報警臺、監控業務臺、打印機等設備組成的計算機局域網,并根據一級監控中心和二級監控中心傳輸監控信號的實際要求,采用X .25網絡連接各二級監控中心和部分三級監控段組成一個廣域網。
地區監控中心負責相關微波電路監控段的監控。中心是由數據庫服務器(存放所屬微波監控段的配置資料和運行數據)、監控報警臺、監控業務臺和打印機等設備組成的局域網。二級監控中心與三級監控段是利用1 .2、1 .3中分析的方法,通過PLC的TIM模塊和微波傳輸設備的公務通道相連接實現連網通信和監控管理。
微波監控段是微波遠程監控系統的基本組成部分(如圖1所示),也是監控設備與微波系統連接最緊密的部分。每條電路中的各站通過數據采集器將設備的報警信息和測試數據收集取樣,并傳送給監控設備。主監控設備通過微波公務信道與各站的監控設備相連接,并發送循環命令,各站監控設備在收到命令后上傳該站各項數據信息。
CPU模框代表主處理模塊TIM模框代表遠程控制模塊SM模框代表信號模塊(數字、模擬)。