一种无线数传设备（DTU）在组态软件中的实现

 

　　1 概述

　　近两年来，随着自动化控制在工业领域的飞速发展，远程数据/设备的采集/控制和传输越来越成为人们所关注的话题。DTU （Data Transfer unit）全称数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信 网络进行传送的无线终端设备。DTU现在已经广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业领域。如上图所示，尽管应用的行业不同，但应用的原理是相同的。大都是DTU和行业设备相连，然后和后台建立无线的通信连接。在物联网日益发展的今天，DTU的使用也越来越广泛。为各行业之间的产业融合提供了帮助。

　　2 应用示例

　　本文以广州致远电子的GPRS DTU、欧姆龙的PLC设备和北京亚控科技的组态王软件为例介绍如何在传统工控领域实现远程数据采集，系统结构图如图1所示。基于本文介绍的方案，用户可以轻松实现组态王软件与各设备厂家的PLC、板卡、变频器、智能仪表等设备远程通信。

　　3 通信原理

　　使用亚控科技的组态王GPRS服务程序实现用户组态软件的远程无线通信。GPRS DTU设备和用户终端设备之间使用串口相连，通过GPRS网络进行数据传输。组态王作为GPRS网络数据服务端，通过Internet网络接收GPRS DTU转发的数据，并通过虚拟串口的形式提供给用户调用进行组态。用户通过GPRS DTU使用虚拟串口的方式组态操作终端设备像使用本地串口组态操作终端设备的方式一样。

　　3.1 设备介绍

　　3.1.1 DTU

　　本文使用的GPRS DTU设备型号为ZWG-28A,其提供了全透明的无线GPRS数据通道。透明数据通信的意思即为用户设备与DTU之间没有通信协议，DTU将用户设备发送过来的数据不做修改地传送到目标PC上，运行于PC上的软件可以完整地接收到DTU发来的数据包，比如用户设备发送一个字节数据为0xAA,则在PC端运行的软件就会收到一个字节数据0xAA,从PC到用户设备的通信过程与之相同。

　　3.1.2 PLC

　　PLC = Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的部分。

　　欧姆龙PLC性能稳定可靠，在很多工业自动化领域都有着广泛的应用。本系统采用欧姆龙的CJ1G系列CPU,PLC与组态软件间采用HostLink协议进行通信。

　　3.2 工程建立步骤

　　3.2.1 建立设备

　　打开组态王工程管理器并新建一个工程，如图2所示。

　　在组态王工程浏览器里使用向导新建设备，选择欧姆龙PLC CJ1型号，使用HostLink协议，如图3所示。

　　选择串口号，串口号使用虚拟串口（GPRS设备），如图 4所示。

　　设置虚拟串口参数，在"设备选择"里选择广州致远（ZLG）DTU,"配置DTU设备标识信息"里填入DTU配置工具里配置的手机号码，"设备端口"填入DTU配置工具里配置的数据中心端口号，这两个参数一定要一一对应相同，否则DTU连接不上组态软件。如图5所示。

　　设备创建完成后如图6所示。

　　3.2.2 建立数据词典

　　在组态王工程浏览器数据库里建立数据词典变量，如图7所示。

　　本例子一共建立5个数据变量，读取欧姆龙PLC的A区内存，地址从0x090~0x094,如图8所示。

　　3.2.3 建立组态画面

　　在组态王工程浏览器画面里建立用户的组态软件画面，如图9所示，并与数据词典变量建立关系，分别读取显示PLC A区0x090~0x094内存的数据。

　　3.2.4 系统运行

　　当组态画面和数据词典变量建立好后，启动组态运行，如图10所示，由图可看到读取到PLC的内存信息：地址A090的数据值为：0x5824;地址A091的数据值为：0x2912;地址A092的数据值为：0x1004;地址A093的数据值为：0x0004;地址A094的数据值为：0x3945.

　　本文只是DTU设备与组态软件配合使用的一个缩影，实际上本方案具有非常高的灵活性，用户能快速地建立起各种完善美观的工业自动化远程监控人机交互系统。