實(shí)際應(yīng)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(wǎng)絡(luò)分布范圍廣、地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣和交通不便等不利條件,常規(guī)的PLC連網(wǎng)通信機(jī)制已不太適用,因此我們根據(jù)微波設(shè)備的特殊設(shè)計(jì),利用微波設(shè)備的公務(wù)通道和PLC遠(yuǎn)程通信控制模塊實(shí)現(xiàn)了一種新的PLC遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
1微波遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的連網(wǎng)通信1 .1常規(guī)的PLC連網(wǎng)通信PLC的連網(wǎng)通信包括PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)間和PLC與智能設(shè)備間的通信。常規(guī)的連網(wǎng)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(jī)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的信息交換,構(gòu)成集中管理、分散控制的集散型、分層式控制系統(tǒng)。
1 .2實(shí)際系統(tǒng)中的連網(wǎng)通信實(shí)際監(jiān)控設(shè)備包括微波高頻架、微波中頻架、PCM架、環(huán)境傳感器、智能設(shè)備等。由于微波傳輸網(wǎng)絡(luò)分布范圍廣、地形復(fù)雜、交通不便等不利條件無法采用常規(guī)PLC間用物理介質(zhì)直接連接的方法連網(wǎng)通信。研究發(fā)現(xiàn)微波設(shè)備中的特殊設(shè)計(jì)給我們提供了新的思路。在郵電部四所設(shè)計(jì)制造的微波中頻架上,由于采用了微波幀復(fù)接技術(shù),可提供一路數(shù)字公務(wù)聯(lián)絡(luò)通道和一路數(shù)字監(jiān)控通道,同時(shí)還在0.3~12kHz內(nèi)提供了三路FM模擬聯(lián)絡(luò)通道。由于是數(shù)字信號的通信,同時(shí)數(shù)字監(jiān)控通道只用來連接監(jiān)控設(shè)備且只能監(jiān)控該連接設(shè)備,即不能向上位機(jī)通信,因而我們可利用數(shù)字公務(wù)聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行連網(wǎng)通信。
1 .3遠(yuǎn)程控制接口模塊TIM司專門針對遠(yuǎn)程通信控制開發(fā)的PLC通信控制模塊。它具有以下特點(diǎn):?自帶通信處理器CP ,減輕主處理器的負(fù)擔(dān)?配有相關(guān)的調(diào)制解調(diào)器以適應(yīng)各種連接?帶有DCF77時(shí)鐘?最大1M的數(shù)據(jù)緩存區(qū)RJ45)并附有多種接口的模塊?通過設(shè)置數(shù)據(jù)可在連接中斷或?qū)Ψ矫r(shí)在TIM中存儲一段時(shí)間?在撥號網(wǎng)絡(luò)傳輸中可設(shè)置不同的優(yōu)先級,優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)可立即建立連接并傳送,優(yōu)先級低的數(shù)據(jù)可存儲在TIM中待建立常規(guī)連接時(shí)傳送?可作為單獨(dú)設(shè)備與PLC進(jìn)行連接?可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的廣播式通信。
根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,我們采用了帶有一個(gè)RS232口和一個(gè)WAN(RJ45)口的TIM 3V和帶有一個(gè)RS232口、一個(gè)WAN口和一個(gè)MPI口的TIM 4R的遠(yuǎn)程控制模塊。
自動化與儀器儀表X .25網(wǎng)絡(luò)是一種分組交換網(wǎng)絡(luò),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(shù)據(jù)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)。X .25協(xié)議系列對應(yīng)于OSI參考模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。X .25網(wǎng)絡(luò)有嚴(yán)格的可靠性和數(shù)據(jù)完整性。大多數(shù)X .25網(wǎng)絡(luò)工作速率為64Kb/s.
根據(jù)實(shí)際微波遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)高層傳輸?shù)木唧w情況,并不要求很高的數(shù)據(jù)傳輸速率,但對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性有較高的要求,而且基于建設(shè)成本及今后的改擴(kuò)建,我們采用X .25網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)上層的連網(wǎng)通信。
2微波遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)微波遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用三級復(fù)合型分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):?省級監(jiān)控中心一級?地區(qū)監(jiān)控中心二級?微波電路監(jiān)控段三級省級監(jiān)控中心負(fù)責(zé)控制和管理全省的微波傳輸電路系統(tǒng)。該中心是由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)控報(bào)警臺、監(jiān)控業(yè)務(wù)臺、打印機(jī)等設(shè)備組成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),并根據(jù)一級監(jiān)控中心和二級監(jiān)控中心傳輸監(jiān)控信號的實(shí)際要求,采用X .25網(wǎng)絡(luò)連接各二級監(jiān)控中心和部分三級監(jiān)控段組成一個(gè)廣域網(wǎng)。
地區(qū)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)相關(guān)微波電路監(jiān)控段的監(jiān)控。中心是由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(存放所屬微波監(jiān)控段的配置資料和運(yùn)行數(shù)據(jù))、監(jiān)控報(bào)警臺、監(jiān)控業(yè)務(wù)臺和打印機(jī)等設(shè)備組成的局域網(wǎng)。二級監(jiān)控中心與三級監(jiān)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(shè)備的公務(wù)通道相連接實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)通信和監(jiān)控管理。
微波監(jiān)控段是微波遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成部分(如圖1所示),也是監(jiān)控設(shè)備與微波系統(tǒng)連接最緊密的部分。每條電路中的各站通過數(shù)據(jù)采集器將設(shè)備的報(bào)警信息和測試數(shù)據(jù)收集取樣,并傳送給監(jiān)控設(shè)備。主監(jiān)控設(shè)備通過微波公務(wù)信道與各站的監(jiān)控設(shè)備相連接,并發(fā)送循環(huán)命令,各站監(jiān)控設(shè)備在收到命令后上傳該站各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。
CPU??虼碇魈幚砟KTIM模框代表遠(yuǎn)程控制模塊SM模框代表信號模塊(數(shù)字、模擬)。