李恒

摘要：新的傳輸模式應(yīng)用于路燈遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目改造項(xiàng)目。關(guān)鍵詞：PLC;DTU;TCP2COM;OPC組態(tài)

近些年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程化控制的需求的日益增多。各行各業(yè)也對本系統(tǒng)進(jìn)行大量的智能化、遠(yuǎn)程化改造。對高速公路機(jī)電設(shè)施設(shè)備智能化、遠(yuǎn)程化的要求也逐漸提上日程[4]。

1研究背景

一般道路路燈按照路段劃分管理，道路路燈在路段上線性分布，一般由電源箱、線纜、路燈組成。短者50-200m，長者1000m-2000m，原有控制系統(tǒng)裝置大多安裝在電源箱內(nèi)，主要控制方式為本地時鐘控制或光照控制，特殊情況下人為現(xiàn)場手動控制。通過多年運(yùn)行按照上述控制方式，有諸多缺陷。第一不能夠及時發(fā)現(xiàn)路燈照明狀態(tài)運(yùn)行是否正常，雖然可以通過監(jiān)控視頻對照明進(jìn)行輪巡查看或增加現(xiàn)場人工巡查頻次進(jìn)行檢查，但效果不佳而且會加大運(yùn)維成本且也無法保證及時發(fā)現(xiàn)照明故障，第二不能隨時進(jìn)行人工干預(yù)造成路燈能耗較大，通常表現(xiàn)為照明亮的太早，造成浪費(fèi)。

1.1PLC遠(yuǎn)程控制路燈研究的現(xiàn)狀

目前主流思想均利用成熟的PLC模塊進(jìn)行監(jiān)控遠(yuǎn)程控制工作，傳輸方式目前有兩種形式一是利用光纜有線就近傳輸，二是利用無線模塊（DTU）通過公網(wǎng)無線傳輸。根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行選擇。從成本、維護(hù)、實(shí) 際使用率的情況進(jìn)行多方面驗(yàn)證選用傳輸模式，在過去一般利用光纜就近傳輸至中心站通過TCP/IP或者COM端口進(jìn)行有線傳輸，近年來隨著移動數(shù)據(jù)通信費(fèi)用的下降。新的傳輸模式應(yīng)用于路燈遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目改造項(xiàng)目。

1.2本課題研究的內(nèi)容

近年來隨著移動數(shù)據(jù)通信費(fèi)用的下降。新的傳輸模式應(yīng)用于路燈遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目改造項(xiàng)目。即基于DTU與PLC相結(jié)合的安裝調(diào)試技術(shù)方案在道路路燈遠(yuǎn)程控制上的應(yīng)用。

基于DTU與PLC相結(jié)合的安裝調(diào)試通信傳輸設(shè)計(jì)總體方案;傳輸方面DTU與PLC裝置之間的數(shù)據(jù)通信選用232/485通信串口方式。DTU設(shè)備內(nèi)置 公網(wǎng)卡（SIM）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并利用設(shè)備廠商提供的配置軟件對DTU進(jìn)行配置，利用已有的公網(wǎng)VPN服務(wù)器進(jìn)行端口的開放并打通DTU與VPN服務(wù)器的連接，終端計(jì)算機(jī)通過內(nèi)網(wǎng)與VPN服務(wù)器連接，因安全策略端口注意保密。最后進(jìn)行組態(tài)軟件的編譯運(yùn)行，以達(dá)到功能的實(shí)現(xiàn)。傳輸連接方案如圖1所示。

2功能模塊設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)運(yùn)用

2.1PLC模塊的選擇

2.1.1PLC模塊選擇的原則

由運(yùn)管單位提出要求，對路燈電源控制箱進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程開閉路燈。在滿足技術(shù)參數(shù)的情況下，PLC的選型本著品牌優(yōu)勢、穩(wěn)定可靠、經(jīng) 濟(jì)適用的基本原則進(jìn)行選擇。

2.1.2PLC模塊選擇的技術(shù)參數(shù)的要求

根據(jù)調(diào)研及PLC模塊選擇的基本原則，確定PLC編程模塊技術(shù)參數(shù)選擇MITSUBISHI（三菱）型號為FX1S-14MR-001的PLC編程控制器。

2.1.3PLC模塊的程序編譯

選用三菱FX1S系列的PLC進(jìn)行編程。編程中確認(rèn)2個因素其一是PLC與

上位機(jī)進(jìn)行通信的方式，其二確認(rèn)各控制點(diǎn)位的作用。因?yàn)槿釶LC的通信接口為標(biāo)準(zhǔn)通信接口并自帶通信協(xié)議。其通信可以在上位機(jī)安裝OPC軟件進(jìn)行過程接口通信，可以不單獨(dú)在PLC模塊內(nèi)進(jìn)行自由通信協(xié)議編輯，利用自帶通信協(xié)議即可。

2.2DTU模塊的選擇

2.2.1DTU模塊選擇的原則

DTU的中文名稱為數(shù)據(jù)傳輸單元。它用于將數(shù)據(jù)從PLC和其他較低級別的設(shè)備透明地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器。它的主要功能是將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)，或者將IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，它是種建立在GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的無線終端設(shè)備。DTU主要用于無線數(shù)據(jù)傳輸。并且通過遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸對象為設(shè)備和數(shù)據(jù)中心或設(shè)備。

根據(jù)技術(shù)參數(shù)要求及品牌原則、公網(wǎng)數(shù)據(jù)費(fèi)用、沿線公路信號狀態(tài)最終選擇廈門四信WCDMAIPMODEMF2403

2.2.2DTU模塊的參數(shù)設(shè)定及配置

在DTU功能模塊選型上，選擇具有port虛擬串口可與TCP2COM服務(wù)軟件配合使用，設(shè)置和下位機(jī)終端匹配的串口參數(shù)。

3DTU與PLC結(jié)合遠(yuǎn)程控制路燈技術(shù)的綜合運(yùn)用

3.1遠(yuǎn)程路燈控制裝置的組成

進(jìn)行路燈電源控制箱進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程開閉路燈。通過現(xiàn)場調(diào)查及技術(shù)資料的查閱擬定整體方案，首先在原有電源箱內(nèi)安裝DTU與PLC裝置，通過本地PLC編程控制中間繼電器進(jìn)而控制電源箱內(nèi)的交流接觸器分?jǐn)嚯娫催_(dá)到路燈照明的開閉。

遠(yuǎn)程路燈控制裝置本地端的裝配：由運(yùn)管單位提出要求，進(jìn)行路燈電源控制箱進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程開閉路燈。通過現(xiàn)場調(diào)查及技術(shù)資料的查閱擬定整體方案，首先在原有電源箱內(nèi)安裝DTU與PLC裝置，通過本地PLC編程控制中間繼電器進(jìn)而控制電源箱內(nèi)的交流接觸器分?jǐn)嚯娫催_(dá)到路燈照明的開閉。

3.2上位機(jī)服務(wù)器軟件安裝調(diào)試技術(shù)

3.2.1TCP2COM軟件的安裝

TCPTOCOM軟件是一款TCP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)虛擬串口的軟件，可以實(shí)現(xiàn)將DTU及串口服務(wù)器的TCP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬的串口上，從而可以實(shí)現(xiàn)讓一些原來從串口讀取數(shù)據(jù)的中心端軟件在不需要做任何修改的情況下，獲取遠(yuǎn)程TCP的數(shù)據(jù)，使用本軟件加快項(xiàng)目實(shí)施和降低系統(tǒng)投入成本。

3.2.2KEPSERVEROPC軟件的安裝

根據(jù)上位機(jī)（服務(wù)器）的版本安裝合適的OPC過程服務(wù)新增連接通道 工控解析軟件解析通過DTU透傳至中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)并設(shè)置對應(yīng)的I/O位，實(shí)現(xiàn)OPC過程接口通信，在OPC軟件中選取PLC中遠(yuǎn)程控制點(diǎn)位并設(shè)置邏輯地址、數(shù)據(jù)內(nèi)型等。

3.2.3組態(tài)軟件的安裝

根據(jù)上位機(jī)（服務(wù)器）的版本安裝合適的組態(tài)軟件，在這選用的是亞控組態(tài)軟件在組態(tài)軟件中選取OPC中遠(yuǎn)程控制點(diǎn)位并設(shè)置邏輯地址、數(shù)據(jù)內(nèi)型等。

結(jié)束語：通過流程化操作完成提出問題的解決有著現(xiàn)實(shí)的意義，通過一系列的硬件軟件安裝、設(shè)置、調(diào)試，以期達(dá)利用無線傳輸?shù)墓δ苓h(yuǎn)程控制路燈。并成功實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制的功能，滿足了業(yè)主單位的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡翔云，鄭小虎，姜麟.OPC規(guī)范及開發(fā)應(yīng)用[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，6（2）：27-3.

[2]李炎新，邢建春等.COM中連接點(diǎn)及其在OPC數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2000（5）：10-12.