实际应用中我们采用了SIEMENS公司的中、高档S7 300和S7 400系列PLC.由于微波传输网络分布范围广、地形复杂、环境恶劣和交通不便等不利条件,常规的PLC连网通信机制已不太适用,因此我们根据微波设备的特殊设计,利用微波设备的公务通道和PLC远程通信控制模块实现了一种新的PLC远程通信网络结构。
1微波远程监控系统的连网通信1 .1常规的PLC连网通信PLC的连网通信包括PLC之间、PLC与上位计算机间和PLC与智能设备间的通信。常规的连网通信方法是利用PLC主控模块上的RS 232或RS 422/423接口和专用电缆组成较简单的多机系统也可利用PLC的专用通信模块,用双绞线、同轴电缆或光缆连接组成网络,从而实现不同系统间的信息交换,构成集中管理、分散控制的集散型、分层式控制系统。
1 .2实际系统中的连网通信实际监控设备包括微波高频架、微波中频架、PCM架、环境传感器、智能设备等。由于微波传输网络分布范围广、地形复杂、交通不便等不利条件无法采用常规PLC间用物理介质直接连接的方法连网通信。研究发现微波设备中的特殊设计给我们提供了新的思路。在邮电部四所设计制造的微波中频架上,由于采用了微波帧复接技术,可提供一路数字公务联络通道和一路数字监控通道,同时还在0.3~12kHz内提供了三路FM模拟联络通道。由于是数字信号的通信,同时数字监控通道只用来连接监控设备且只能监控该连接设备,即不能向上位机通信,因而我们可利用数字公务联络通道进行连网通信。
1 .3远程控制接口模块TIM司专门针对远程通信控制开发的PLC通信控制模块。它具有以下特点:?自带通信处理器CP ,减轻主处理器的负担?配有相关的调制解调器以适应各种连接?带有DCF77时钟?最大1M的数据缓存区RJ45)并附有多种接口的模块?通过设置数据可在连接中断或对方忙时在TIM中存储一段时间?在拨号网络传输中可设置不同的优先级,优先级高的数据可立即建立连接并传送,优先级低的数据可存储在TIM中待建立常规连接时传送?可作为单独设备与PLC进行连接?可实现点对点的广播式通信。
根据实际应用,我们采用了带有一个RS232口和一个WAN(RJ45)口的TIM 3V和带有一个RS232口、一个WAN口和一个MPI口的TIM 4R的远程控制模块。
自动化与仪器仪表X .25网络是一种分组交换网络,是面向连接的支持交换式虚电路和永久式虚电路的面向低速数据通信的国际标准。X .25协议系列对应于OSI参考模型的物理层、数据链路层和网络层。X .25网络有严格的可靠性和数据完整性。大多数X .25网络工作速率为64Kb/s.
根据实际微波远程监控网络高层传输的具体情况,并不要求很高的数据传输速率,但对数据的准确性和完整性有较高的要求,而且基于建设成本及今后的改扩建,我们采用X .25网络实现上层的连网通信。
2微波远程监控系统的实现微波远程监控系统采用三级复合型分布式网络结构:?省级监控中心一级?地区监控中心二级?微波电路监控段三级省级监控中心负责控制和管理全省的微波传输电路系统。该中心是由网络服务器、监控报警台、监控业务台、打印机等设备组成的计算机局域网,并根据一级监控中心和二级监控中心传输监控信号的实际要求,采用X .25网络连接各二级监控中心和部分三级监控段组成一个广域网。
地区监控中心负责相关微波电路监控段的监控。中心是由数据库服务器(存放所属微波监控段的配置资料和运行数据)、监控报警台、监控业务台和打印机等设备组成的局域网。二级监控中心与三级监控段是利用1 .2、1 .3中分析的方法,通过PLC的TIM模块和微波传输设备的公务通道相连接实现连网通信和监控管理。
微波监控段是微波远程监控系统的基本组成部分(如图1所示),也是监控设备与微波系统连接最紧密的部分。每条电路中的各站通过数据采集器将设备的报警信息和测试数据收集取样,并传送给监控设备。主监控设备通过微波公务信道与各站的监控设备相连接,并发送循环命令,各站监控设备在收到命令后上传该站各项数据信息。
CPU模框代表主处理模块TIM模框代表远程控制模块SM模框代表信号模块(数字、模拟)。