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宇电AI仪表通过无线GPRS来实现远程数据采集

   日期:2013-06-09     来源:互联网    

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、Saro GPRS DTU介绍;

Saro GPRS DTU采用高性能嵌入式处理器,以实时操作系统为软件支撑平台,内嵌TCP/IP协议栈,可为用户提供提供高速,稳定可靠,数据终端永远在线,多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户,产品支持语音,短信,数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份,以及多数据中心同步接收数据等功能,智能防掉线,支持在线检测,在线维持,掉线自动重拨,确保设备永远在线。支持RSA,RC4加密算法、支持虚拟值守VWM(Virtual Man Watch)功能,确保系统稳定可靠、支持虚拟数据专用网(APN)、透明数据传输与协议转换,支持多种工作模式、支持数据中心动态域名和IP地址访问支持双数据中心备份、支持多数据中心、支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接、支持短消息备份及告警、多重软硬件看门狗、数据包传输状态报告、标准的AT命令界面、可以用做普通拨号MODEM、支持telnet功能、支持远程配置,远程控制、通过串口软件升级、同时支持LINUX和WINDOWS操作系统。

 

 

三、AI温度控制器与组态王软件通过GPRS DTU通讯;

AI温度控制器与组态王通讯过Saro 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9600

S: 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光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:

 

 

桑荣DTU参数配置,打开桑荣配置工具,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’,桑荣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;如图4、5、6;

 

 

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)。如下图7:

 

 

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。

四、结语;

采用有线方式,租用静态IP目前费用比较高

 
  
  
  
  
 
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