黃惠鵬

(龍川縣技工學校，廣東 龍川 517300)

1.引言

為滿足企業(yè)管理者或工廠負責人能對自己企業(yè)的產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況能隨時隨地進行查詢，以在高速運轉的商業(yè)規(guī)劃與談判中作出正確的決定，并能隨時通過短信的方式控制及改變生產(chǎn)狀況，提高生產(chǎn)的靈活性及快速性，從而降低企業(yè)的運作成本，我們設計了一個自動分揀線遠程控制系統(tǒng)，能較好地通過手機短信或者上位機飛信軟件對生產(chǎn)線進行監(jiān)視和控制。

本設計將構建一個基于PLC的手機短信遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用GSM短信息進行無線通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，它具有節(jié)約建設成本、維護成本和使用成本以及實施方便、工作可靠等優(yōu)點。該系統(tǒng)由無線GSM終端通信模塊、PLC、自動報警系統(tǒng)模塊、自動生產(chǎn)模塊、自動報警系統(tǒng)、自動生產(chǎn)和回饋生產(chǎn)信息系統(tǒng)等構成。

2.PLC自動分揀線遠程控制系統(tǒng)的整體框架

基于TC35i的PLC自動分揀線遠程控制系統(tǒng)主用于對自動分揀線進行手機短信息或上位機飛信軟件遠程監(jiān)控，該系統(tǒng)可分為三層：

(1)管理級計算機層：即飛信軟件或個人手機短信，用于對自動分揀線進行監(jiān)視與操作，如：查詢各類工件的個數(shù)，合格率，是否有故障等；也可以對系統(tǒng)進行生產(chǎn)產(chǎn)品參數(shù)的修改。

(2)控制級計算機層：即PLC，對自動生產(chǎn)線進行控制。PLC輸入口連接各類傳感器，磁性開關，按鈕開關等，輸出口用來控制送料機構，傳輸機構，分揀機械手等。同時PLC的擴展口接有RS232通訊模塊，該模塊主要用于與TC35i的數(shù)據(jù)交流，當TC35i短信模塊接收到手機或者上位機飛信軟件發(fā)送過來的短信后，通過232串口傳送給PLC，PLC對短信進行分析，執(zhí)行相應的動作；同時，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者達到系統(tǒng)設定的某些要求時，則通過PLC擴展口上的RS232模塊將將系統(tǒng)的情況反饋給TC35i短信模塊，后者將情況通過GSM網(wǎng)絡以短信息的方式發(fā)送給管理者手機或者上位機飛信軟件。

(3)執(zhí)行級現(xiàn)場設備層：變頻器，送料機構，傳輸機構，推料機構，分揀機構等。

整個系統(tǒng)的框架圖如下圖1所示：

圖1 基于TC35i短信模塊PLC水位監(jiān)控教學系統(tǒng)的整體框架

3.自動分揀線遠程控制系統(tǒng)的工作流程

自動分揀線遠程控制系統(tǒng)的功能如下：

有若干種雜亂無序的不同的圓形杯柱，大、中、小銀色金屬杯柱，黑色金屬杯柱，白色塑料杯柱，這些杯柱通過送料機構出來，經(jīng)過一系列的高度，顏色和材質判斷，通過機械手與傳送帶上的推料處理機構將其歸類。系統(tǒng)的大致功能流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)的大致功能流程圖

在圖2中，管理者可以隨時對自動分揀線的工作狀況進行查詢與操作，而系統(tǒng)如果出錯或者已經(jīng)完成工作任務，也可以將信息反饋給管理者。

4.軟件設計

基于TC35i的PLC自動分揀線遠程控制系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)主要包括以下幾點：

4.1 TC35i用于短消信常用的AT指令TC35i

可根據(jù)對應的AT指令完成各種不同的任務內容，具體指令的解釋如表1所示。

表1 TC35i短消信常用的AT指令

4.2 PDU模式發(fā)送的數(shù)據(jù)格式分析；

假設系統(tǒng)負責人的手機號碼為15920432096，連接設備的TC35i的sim卡號碼為：13570356390。

如果現(xiàn)在要向生產(chǎn)線發(fā)送“啟動”的信號，則應該發(fā)送以下PDU數(shù)據(jù)格式：

數(shù)據(jù)格式說明：

若發(fā)送7Bit編碼數(shù)據(jù)，則TP-UDL為實際字符個數(shù)；

若為8Bit數(shù)據(jù)，則TP-UDL，則為數(shù)據(jù)字節(jié)(8位)的個數(shù)。

若為16Bit編碼的Unicode，則為數(shù)據(jù)字節(jié)(8位)的個數(shù)[2]。

(13)542F52A8：用戶數(shù)據(jù)TP-UD。用USC2轉換器得到中文“啟動”UCS2可以用VB中的Chrw()將十進制值轉化為字符串；Hex()將10進制轉換成16進制；Ascw()將字符串轉化為10進制值。

4.3 PDU模式下收到的USC2數(shù)據(jù)分析

如果生產(chǎn)線出現(xiàn)了缺料的故障，則系統(tǒng)向負責人號碼為15920432096的手機發(fā)送這些數(shù)據(jù)：0891683108200005F0040 D91685129402390F6000801112290650580027F3A6599

4.4 PLC程序編寫

PLC與TC35i的通信程序往往需設定一下通信參數(shù)格式，選用三菱FX2N系列PLC：

由于TC35I只能識別ASCII碼，在編寫PLC程序時，由于數(shù)據(jù)文段很長，會占用大量的寄存器，故規(guī)劃好專門用來存放要和TC35I短信模塊的ASCII碼的寄存器區(qū)也就顯得相當重要了，一個好的規(guī)劃可以使得程序簡明易懂，不易出錯。以下是本設計在能正確運行接收管理者短信查詢及操作的部分控制程序，如需增加擴展功能，可在此程序上添加進去。

該程序能實現(xiàn)的程序包括以下幾項內容：

(1)操作功能包括：啟動，停止，復位，急停。

(2)查詢功能包括：查詢各種工件的個數(shù)，合格率，系統(tǒng)運行狀態(tài)等。

(3)系統(tǒng)報警包括：電動機過載報警，缺料報警，變頻器工作異常報警等等。

5.結束語

基于TC35i短信模塊自動化分揀線遠程控制系統(tǒng)的硬件平臺搭建容易且成本低，由于GSM的廣泛使用，使得系統(tǒng)成熟，數(shù)據(jù)在通信過程中不易受到干擾，利用PLC的強大的運算處理功能和抗干擾能力，使得現(xiàn)場控制穩(wěn)定可靠。將TC35i和PLC連接在一起，能快速有效的實現(xiàn)分揀線的遠程控制。

[1]劉松.基于GSM的遠程家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].嵌入式技術.2009，(1)：88-91.

[2]張俊.SMS短消息傳愉的遠端控制技術及其實現(xiàn)[J].儀器儀表學報.2003，24(4)：610—611.

[3]魏小龍.MSP430系列單片機接口技術及系統(tǒng)設計實例[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002.

[4]廖常初.FX系列PLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.