宇電AI儀表通過無線GPRS來實現遠程數據采集
關鍵詞:Saro GPRS DTU、AI溫度控制器、組態王
一、前言;
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱,是在現有的GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務。GPRS是一種新的GSM數據業務,它可以給移動用戶提供無線分組數據接入股務。GPRS主要是在移動用戶和遠端的數據網絡(如支持TCP/IP、X.25等網絡)之間提供一種連接,從而給移動用戶提供高速無線IP和無線X.25業務,提供端到端的、廣域的無線IP 連接。通俗地講,GPRS 是一項高速數據處理的技術,方法是以”分組”的形傳送資料到用戶手上。近年來,隨著網絡技術的不斷發展GPRS以其永久在線、通信速度快、支持Internet數據分組業務、通信費用低(0.01分/k,也可包月或包年)等特點,被廣泛用于各種網絡無線遙控系統中。
二、Saro GPRS DTU介紹;
Saro GPRS DTU采用高性能嵌入式處理器,以實時操作系統為軟件支撐平臺,內嵌TCP/IP協議棧,可為用戶提供提供高速,穩定可靠,數據終端永遠在線,多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶,產品支持語音,短信,數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份,以及多數據中心同步接收數據等功能,智能防掉線,支持在線檢測,在線維持,掉線自動重撥,確保設備永遠在線。支持RSA,RC4加密算法、支持虛擬值守VWM(Virtual Man Watch)功能,確保系統穩定可靠、支持虛擬數據專用網(APN)、透明數據傳輸與協議轉換,支持多種工作模式、支持數據中心動態域名和IP地址訪問支持雙數據中心備份、支持多數據中心、支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接、支持短消息備份及告警、多重軟硬件看門狗、數據包傳輸狀態報告、標準的AT命令界面、可以用做普通撥號MODEM、支持telnet功能、支持遠程配置,遠程控制、通過串口軟件升級、同時支持LINUX和WINDOWS操作系統。

三、AI溫度控制器與組態王軟件通過GPRS DTU通訊;
AI溫度控制器與組態王通訊過Saro GPRS DTU的連接方式是,上位機—GPRS DTU—AI人工智能溫度控制器,如下圖1;

AI系列儀表硬件采用了先進的模塊化設計,具備5個功能模塊插座:輔助輸入、主輸出、報警、輔助輸出及通訊。模塊可以與儀表一起購買也可以分別購買,自由組合。儀表的輸入方式可自由設置為常用各種熱電偶、熱電阻和線性電壓(電流)。AI人工智能溫度控制器需配置S模塊,內部通訊參數設置為ADDR=1、bAud設置為9600
S: 光電隔離RS485通訊接口模塊用儀表內部12V隔離電源。
要實現與組態王軟件通訊,首先要在軟件中串口設置選擇宇光AI系列串口,在接下來的設置串行端口要設置為使用虛擬串口設備(GPRS)KVCOM1(使用哪個虛擬串口沒有限制,但是每一個虛擬串口只能定義同一類型的設備),
Kvcom 是組態王和GPRS 服務程序通訊的通道。KVCOM 類似通常的串口設備。每一個虛擬串口都會打開一個Kvcom 設備(采用CreateFile 函數就可以建立)。組態王發給服務程序的所有數據都寫入KVCOM 的寫通道(采用WriteFile 方法),并且新寫入的數據會覆蓋前次寫入的數據。由于對于同一個虛擬串口數據寫入是串行的(即寫入后只有等待數據返回后或超時才會寫下一個數據),所以只需要一個通道。寫入數據后就會設置事件通知服務程序接收數據。服務程序監聽KVCOM 的線程接收到數據后,服務程序通過SOCKET 將數據發送給DTU。當收到DTU 返回的數據后,服務程序將數據通過設備數據返回通道傳送給設備驅動(設備數據的寫入方式是追加的,即寫入上次數據的尾部,這里注意要防止緩沖區溢出,設備驅動可以通過ReadFile 讀出該數據)。
在一個虛擬串口上只能定義1 個虛擬設備每個虛擬設備可以關聯多個實際設備(設備的協議必須相同);與每個虛擬設備關聯的實際設備地址不能重復;工程中所有虛擬設備或實際設備邏輯名稱不能重復;不同虛擬設備的標識不能重復;同一廠家的虛擬設備端口號應該一致;下一步選擇哪個廠家的DTU設備,這里與廈門桑榮的DTU為例:在配置DTU設備標識信息中為DTU中手機SIM卡號,設備端口號為默認選用的組態王軟件默認設置的端口號5001(組態王軟件對不同的DTU設備設定的默認端口號不同,如果用戶希望設置成其他端口號,那么在組態王建立虛擬設備時的端口號,必須和此處的“DTU參數設定”的端口保持一致),組態王中設備地址要與下位設備的地址相同(AI儀表),設置如下圖2:

做好這一切后,在設置窗口中有一個KVCOM的虛擬設備,打開后設置參數如下:數據格式為1個起始位,8位數據,無校驗位,1個或2個停止,通訊傳輸數據的波特率為9600,通訊方式為RS232,通訊延時要設置15000MS以上否則通訊會中斷在頁面上出現問號,設置如圖3:

桑榮DTU參數配置,打開桑榮配置工具,然后給DTU上電,工作狀態為配置狀態,配置方式可以有4種;
第一種:先設置中心服務器地址和端口,一臺DTU最多可以有5個中心地址(為公網IP),也就是說可以由5個地方可以遠程采集下位設備的數據,如果中只有一個地址則需設置備份中心服務器地址和端口。工作方式是通過移動內網,在連接到因特網。
二、如果沒有公網靜態IP,那可以使用域名解析類軟件比如‘88IP’,桑榮DTU 支持域名方式。每一臺DTU也最多支持5個域名.
三、也可不通過因特網,直接采用移動APN 專網時,此種方案客戶先向移動申請APN 專網業務,用于GPRS 專網的SIM 卡(專用卡,不同于普通卡,)僅開通該專用APN,把卡放到路由器上,從而使PC 機具有移動內網固定IP。
四、如果客戶選擇的DTU 可以直接撥號,DTU 相當于MODEM,數據傳輸對組態王來說是透明的。
下面以第一種方式為例配置參數如下;
中心服務器參數根據所連接網絡的IP,連接上后會在又邊窗口顯示過程日志信息,DTU工作參數設置要與下位設備相同(AI人工智能儀表),1個起始位,8位數據,無校驗位,1個或2個停止,通訊傳輸數據的波特率為9600;如圖4、5、6;



DTU設置完成后,在組態王的畫面里組態好所需要實現的要求,設定好要連接的數據變量,在畫面窗口中組態好動畫,這些與常規的通訊組態相同,然后連接儀表,打開組態王運行系統,啟動DriverForGPRS 服務程序把用戶配置信息通過共享內存發送給服務程序,服務程序接收到信息后,根據廠家,DTU 標識和端口來建立連接。連接建立成功后,服務程序會設置初始化成功事件,通知運行系統。打開虛擬驅動(kvvirtual)獲得虛擬串口的連接狀態,打開設備驅動采集數據。不過如果當前虛擬串口的V_S 的狀態為0,則組態王不會調用設備驅動進行數據采集,過如果當前虛擬串口的V_S 的狀態為0,則組態王不會調用設備驅動進行數據采集,組態王和GPRS中數據傳遞方向,組態王查詢的數據禎:KingView>>KVCom>>DriverForGprs>>INTERNET>>GPRS>>DTU>>AI人工智能儀表,組態王發一條命令下去后,等待設備的返回,只有當返回結果或者超時情況下,組態王才再發第2 條查詢命令。如果設備沒有響應或者超時返回,組態王認為讀失敗,發送嘗試恢復通訊的命令。AI儀表返回的數據禎:AI人工智能儀表>>DTU>>GPRS>>INTERNET>>DriverForGprs>>KVCom>>KingView,這時數據禎是以追加的方式放到KVCom 里,供組態王提取,防止數據丟失。查看是否與DTU通訊成功,如果通訊成功則DTU上OLINE指示燈會常亮(此DTU已經與組態王連接成功,已連接到網絡,可以遠程監控采集數據)。如下圖7:

需要注意的是對于無線網絡傳輸,在設置參數時務必一致,以下位設備為標準(AI儀表),否則無法通訊。
四、結語;
采用有線方式,租用靜態IP目前費用比較高

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