1 概述

　　近兩年來，隨著自動化控制在工業(yè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，遠程數(shù)據(jù)/設(shè)備的采集/控制和傳輸越來越成為人們所關(guān)注的話題。DTU （Data Transfer unit）全稱數(shù)據(jù)傳輸單元，是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信 網(wǎng)絡(luò)進行傳送的無線終端設(shè)備。DTU現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、LED信息發(fā)布、物流、水文、氣象等行業(yè)領(lǐng)域。如上圖所示，盡管應(yīng)用的行業(yè)不同，但應(yīng)用的原理是相同的。大都是DTU和行業(yè)設(shè)備相連，然后和后臺建立無線的通信連接。在物聯(lián)網(wǎng)日益發(fā)展的今天，DTU的使用也越來越廣泛。為各行業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)融合提供了幫助。

　　2 應(yīng)用示例

　　本文以廣州致遠電子的GPRS DTU、歐姆龍的PLC設(shè)備和北京亞控科技的組態(tài)王軟件為例介紹如何在傳統(tǒng)工控領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示?；诒疚慕榻B的方案，用戶可以輕松實現(xiàn)組態(tài)王軟件與各設(shè)備廠家的PLC、板卡、變頻器、智能儀表等設(shè)備遠程通信。

　　3 通信原理

　　使用亞控科技的組態(tài)王GPRS服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)用戶組態(tài)軟件的遠程無線通信。GPRS DTU設(shè)備和用戶終端設(shè)備之間使用串口相連，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。組態(tài)王作為GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)端，通過Internet網(wǎng)絡(luò)接收GPRS DTU轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并通過虛擬串口的形式提供給用戶調(diào)用進行組態(tài)。用戶通過GPRS DTU使用虛擬串口的方式組態(tài)操作終端設(shè)備像使用本地串口組態(tài)操作終端設(shè)備的方式一樣。

　　3.1 設(shè)備介紹

　　3.1.1 DTU

　　本文使用的GPRS DTU設(shè)備型號為ZWG-28A,其提供了全透明的無線GPRS數(shù)據(jù)通道。透明數(shù)據(jù)通信的意思即為用戶設(shè)備與DTU之間沒有通信協(xié)議，DTU將用戶設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)不做修改地傳送到目標(biāo)PC上，運行于PC上的軟件可以完整地接收到DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)包，比如用戶設(shè)備發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)為0xAA,則在PC端運行的軟件就會收到一個字節(jié)數(shù)據(jù)0xAA,從PC到用戶設(shè)備的通信過程與之相同。

　　3.1.2 PLC

　　PLC = Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的部分。

　　歐姆龍PLC性能穩(wěn)定可靠，在很多工業(yè)自動化領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)采用歐姆龍的CJ1G系列CPU,PLC與組態(tài)軟件間采用HostLink協(xié)議進行通信。

　　3.2 工程建立步驟

　　3.2.1 建立設(shè)備

　　打開組態(tài)王工程管理器并新建一個工程，如圖2所示。

　　在組態(tài)王工程瀏覽器里使用向?qū)陆ㄔO(shè)備，選擇歐姆龍PLC CJ1型號，使用HostLink協(xié)議，如圖3所示。

　　選擇串口號，串口號使用虛擬串口（GPRS設(shè)備），如圖 4所示。

　　設(shè)置虛擬串口參數(shù)，在"設(shè)備選擇"里選擇廣州致遠（ZLG）DTU,"配置DTU設(shè)備標(biāo)識信息"里填入DTU配置工具里配置的手機號碼，"設(shè)備端口"填入DTU配置工具里配置的數(shù)據(jù)中心端口號，這兩個參數(shù)一定要一一對應(yīng)相同，否則DTU連接不上組態(tài)軟件。如圖5所示。

　　設(shè)備創(chuàng)建完成后如圖6所示。

　　3.2.2 建立數(shù)據(jù)詞典

　　在組態(tài)王工程瀏覽器數(shù)據(jù)庫里建立數(shù)據(jù)詞典變量，如圖7所示。

　　本例子一共建立5個數(shù)據(jù)變量，讀取歐姆龍PLC的A區(qū)內(nèi)存，地址從0x090~0x094,如圖8所示。

　　3.2.3 建立組態(tài)畫面

　　在組態(tài)王工程瀏覽器畫面里建立用戶的組態(tài)軟件畫面，如圖9所示，并與數(shù)據(jù)詞典變量建立關(guān)系，分別讀取顯示PLC A區(qū)0x090~0x094內(nèi)存的數(shù)據(jù)。

　　3.2.4 系統(tǒng)運行

　　當(dāng)組態(tài)畫面和數(shù)據(jù)詞典變量建立好后，啟動組態(tài)運行，如圖10所示，由圖可看到讀取到PLC的內(nèi)存信息：地址A090的數(shù)據(jù)值為：0x5824;地址A091的數(shù)據(jù)值為：0x2912;地址A092的數(shù)據(jù)值為：0x1004;地址A093的數(shù)據(jù)值為：0x0004;地址A094的數(shù)據(jù)值為：0x3945.

　　本文只是DTU設(shè)備與組態(tài)軟件配合使用的一個縮影，實際上本方案具有非常高的靈活性，用戶能快速地建立起各種完善美觀的工業(yè)自動化遠程監(jiān)控人機交互系統(tǒng)。