引言：隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，客戶(hù)對現場(chǎng)設備的工況需要進(jìn)行更加精確深入的監測，所采用的通訊方式從傳統的串行通訊，發(fā)展到目前主流的以太網(wǎng)\總線(xiàn)通訊，但由于設備運行環(huán)境較惡劣、且受限于現場(chǎng)條件，當需要實(shí)現遠程的設備監控：不論是串行通訊，還是以太網(wǎng)\總線(xiàn)通訊，數據傳輸的范圍都有所限制，為此GPRS無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)應運而生。宜科提出基于HMI和GPRS技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通訊方案，充分利用GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現數據和信息的無(wú)線(xiàn)傳輸，從而對現場(chǎng)設備工況有效監控。本文以消防巡檢儀為例，介紹了基于HMI產(chǎn)品、PLC產(chǎn)品及GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)構成的遠程數據通訊方案。

一、消防巡檢儀自動(dòng)控制系統概述

　　消防巡檢儀可應用于包括大廈、寫(xiě)字樓、體育館和醫院、政府機構等各類(lèi)建筑，以達到提高建筑樓宇中消防給水系統的安全性及可靠性的目的。主要實(shí)現：????????? 　　1. 對消防設備進(jìn)行設備巡檢時(shí)，設防超壓裝置。
　　2. 電氣控制系統巡檢及電動(dòng)閥門(mén)巡檢。
　　3. 消防水泵定期自動(dòng)低頻、低速無(wú)壓巡檢。
　　4. 消防泵房排污泵巡檢：泵房長(cháng)期無(wú)污水排出的情況下，排污泵銹蝕及銹死現象時(shí)有發(fā)生，無(wú)法正常運行，造成泵房大量積水，損壞消防設備，造成消防系統癱瘓，消防巡檢儀可避免此情況的發(fā)生。
??? 為進(jìn)一步提高對現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監控，在原有系統中增加GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，充分利用GPRS網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍廣、維護成本低等特點(diǎn)，實(shí)現對現場(chǎng)監控數據、設備運行歷史數據及故障報警信息等的遠程無(wú)線(xiàn)傳輸。

二、控制系統介紹

??? 目前設計的消防自動(dòng)巡檢儀主要是由HMI、PLC、變頻器、微型打印機和GPRS無(wú)線(xiàn)模塊構成，借助HMI產(chǎn)品擁有多串口并可與多種設備同時(shí)通訊的功能，通過(guò)RS485\RS232等方式，同時(shí)將PLC、打印機及GPRS模塊產(chǎn)品與HMI相連，一方面可以簡(jiǎn)化系統架構、降低系統成本，另一方面除了傳輸現場(chǎng)數據，還可以完成對現場(chǎng)信息，比如事件信息或報警信息的傳輸。其電氣控制系統可以實(shí)現：
　　1. 液位報警功能
　　低水位自動(dòng)停機，恢復水位自動(dòng)開(kāi)機，水位出現異常自動(dòng)報警，查詢(xún)歷史記錄，可存儲上萬(wàn)條故障信息，并可自動(dòng)進(jìn)行打印。

　　2. 故障報警功能
　　設備現場(chǎng)聲光報警，現場(chǎng)消防中控室報警，可與遠程消防中控室聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現數據遠程傳輸和遙控。
　　3. 巡檢記錄查詢(xún)功能
　　設備消防巡檢的周期和每次消防巡檢的時(shí)間均可由HMI產(chǎn)品在現場(chǎng)設定，同時(shí)可以查閱設備總計巡檢的次數，最后一次巡檢的日期和下一次巡檢的日期等。
　　4. 消防泵控制功能
　　消防信號自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)補充、主泵故障備用泵自動(dòng)投入。
　　5. 系統授權功能
　　對工程師和操作員分級授權，對工程師賦予更高權限，可以在人機界面修改系統參數實(shí)現對整個(gè)系統的完全訪(fǎng)問(wèn)，而只對操作人員賦予監控權限，不能對系統參數進(jìn)行修改，從而防止未經(jīng)授權人員的誤操作。
　　三、硬件配置
　　1. PLC控制單元
　　PLC采用ELCO C200系列 32/48點(diǎn)主機，搭配C200-DIO-BG01 24點(diǎn)DI\24點(diǎn)DO（晶體管）混合模塊，C200-AI-0800U/I 12-bit 電流/電壓模塊，通過(guò)RS232方式與HMI相連，同時(shí)利用主機上RS485方式連接變頻器，完成對現場(chǎng)開(kāi)關(guān)信號的采集及對模擬量數據的處理。
　　2. 人機界面單元
　　HMI產(chǎn)品采用ELCO DEV系列經(jīng)濟型10寸人機界面DEV500T，該系列人機界面具有色彩豐富、分辨率高、屏幕亮度高以及通訊能力強等特點(diǎn)，可以同時(shí)采用不同串行通訊方式與不同設備進(jìn)行通訊。在本控制系統中，通過(guò)COM0的RS232方式連接C200 PLC，實(shí)現對其的監控和控制，通過(guò)COM1的RS232方式連接微型打印機，實(shí)時(shí)打印故障報警信息，通過(guò)COM2的RS485方式及自定義串口通訊方式連接GPRS無(wú)線(xiàn)模塊，當在人機界面的程序畫(huà)面中輸入指定手機號，即可完成對現場(chǎng)數據以及故障信息的定向發(fā)送。

　　3. GPRS無(wú)線(xiàn)模塊單元
　　GPRS模塊采用北京馳迅達SM10系列SM10LC-AB，該模塊具有使用簡(jiǎn)單、安裝方便、可靠性高等特點(diǎn)，在插入SIM卡以后，在PC上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單配置即可進(jìn)行數據和信息的無(wú)線(xiàn)發(fā)送。
　　本控制系統在組網(wǎng)時(shí)，對觸摸屏的實(shí)時(shí)通訊、數據處理和通訊拓展能力提出較高要求，而宜科C200 PLC在以下兩方面有突出表現：
　　1. 通過(guò)顯示、控制C200 PLC采集的開(kāi)關(guān)信號和模擬信號，并優(yōu)化程序，減少串行通訊延時(shí)時(shí)間，保證采集信號在觸摸屏上的實(shí)時(shí)刷新。
　　2. 通過(guò)在觸摸屏上開(kāi)發(fā)宏代碼程序（主要使用C語(yǔ)言編程），當PLC采集到故障信號時(shí)，觸摸屏顯示、打印實(shí)時(shí)故障信息，并通過(guò)將故障信息報文從十六進(jìn)制ASCII碼轉換成GPRS網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)用的Unicode碼發(fā)送給GPRS模塊，實(shí)現對故障信息的無(wú)線(xiàn)傳輸，使遠程工程人員及時(shí)了解現場(chǎng)工作情況。
　　四、系統特點(diǎn)
　　1. 先進(jìn)性
　　采用先進(jìn)的軟、硬件，人機界面可以顯示整個(gè)系統狀態(tài)、現場(chǎng)報警、采集模擬量趨勢數據、操作日志等，可直觀(guān)、動(dòng)態(tài)顯示現場(chǎng)各重要參數變化的情況，實(shí)現人性化的人機交互，利用GPRS網(wǎng)絡(luò )對數據的無(wú)線(xiàn)傳輸，完成遠程終端對現場(chǎng)的監控，使對現場(chǎng)數據的進(jìn)一步智能應用成為現實(shí)。
　　2. 高可靠性
　　整個(gè)系統價(jià)格合理，易于維護，與傳統無(wú)線(xiàn)電臺傳輸相比，GPRS網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸抗干擾能力更強，通訊覆蓋范圍遠遠大于前者，同時(shí)DEV系列人機界面具有易配置、易接線(xiàn)、隔離性好等特點(diǎn)。
　　3. 優(yōu)良的開(kāi)放性
　　通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現各個(gè)GPRS站點(diǎn)之間的數據交換，同時(shí)利用人機界面組態(tài)軟件中的C語(yǔ)言功能進(jìn)行新的通訊驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)，可以與采用自定義通訊協(xié)議的設備進(jìn)行通訊，也可以實(shí)現不同數據格式的轉換。

五、結束語(yǔ)
　　與原有傳統控制系統相比，宜科公司提供的基于HMI和GPRS技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通訊方案可以進(jìn)一步減少現場(chǎng)維護人員，降低企業(yè)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，同時(shí)具備更好的抗干擾性、數據傳輸安全性。該解決方案將在城市管網(wǎng)、熱網(wǎng)、石油、電力等利用無(wú)線(xiàn)遠程進(jìn)行數據監控的行業(yè)中會(huì )得到更大范圍的應用。