基于GSM,远程控制PLC装置探讨

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摘要：当今网络发展越来越快，而工业控制一般使用的是PLC（Programmable Logic Controller， 可编程控制器件），如何将GSM（全球移动通信系统Global System for Mobile Communication）与PLC链接起来作为一个整体是本人探讨的关键，通过短信远程修改PLC内部参数以及启停等等。本文给出系统的硬件结构，以实际制作为例进行分析。该方法可以应用于远程工业控制的各个领域。

关键词：工业控制 GSM PLC

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00

1系统硬件结构

微控制器使用STC12C5A60S2单片机，本单片机具有双串口和EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）满足本设计的要求。GSM使用GSM900模块，通过单片机串口1既可以通过AT指令进行操作。因单片机与PLC传输格式不同，单片机输出为TTL电平（Time To Live，生存时间），PLC的传输格式为RS232C（EIA-RS-232C标准），所以需将要单片机与PLC通信模式进行电平转换，sp3232een芯片则可以满足需求。串口通信对晶振的要求很高，而本系统的双串口使用的波特率都是9600。因而使用晶振11.0592理论算出波特率在9600时没有误差，提高可靠性。数据掉电存储使用单片机内部的EEPROM则可以。系统方案如图1所示。

2通信传输原理

2.1单片机与GSM900通信

单片机与GSM90使用AT指令。AT指令集是从终端设备（Terminal Equipment，TE）或数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）向终端适配器（Terminal Adapter，TA）或数据电路终端设备（Data Circuit Terminal Equipment，DCE）发送的。通过单片机程序设计通过串口1则可以对GSM900进行读写。

2.2单片机与PLC通信

本次设计与三菱PLC为例，单片机串口2与PLC通信使用三菱FX系列PLC编程口通信协议为例 。FX 系列 PLC 采用异步格式，由 1 位起始位、7位数据位、1位偶校验位及 1位停止位组成，波特率为 9600bps ，字符为 ASCi Ⅱ码。如让Y0置1则可以用单片机发送0x02，0x37，0x30，0x30，0x30，0x35，0x03，0x46，0x46，它的组成为始（STX）0x02，置位命令（FORCE ON）0x37，地址（ADDRESS），0x30，0x30，0x30，0x35，终（ETX）0x03，和校验（SUM）0x46，0x46，具体的通信协议可以通过三菱PLC官网下载以及网上查看。

3数据处理

通过接收短信后需要把相关数据存储，防止掉电后丢失。用户可更改的只读存储器EEPROM，其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程（重写）。不像EPROM芯片，EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候可频繁地反复编程，因此EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。EEPROM是一种特殊形式的闪存，其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程。处理后的数据将存储在EEPROM。

4程序流程设计

PLC开机首先发送指令给单片机，单片机通过访问EEPROM通过密码比较则反馈给PLC，（必须在GSM900能检测到信号的情况下）并且把相应的数据发送给PLC。当需要修改参数时，则按规则编辑对应的短信后发送，单片机进行处理后，把处理结果以及数据通过短信反馈回来。

5安全设计

因手机SIM卡（Subscriber Identity Module 客户识别模块）会收到大量的垃圾短信以及防止他人对PLC进行控制，单片机必须对这些垃圾短信进行判别以及进行相应的处理。这个对于程序而言大大的增加了难度。而一个SIM卡对应着一个号码。需要防止换卡而无法进行控制，因此单片机必须要识别SIM卡的号码，当号码不正确时，单片机将处理后使PLC关机后无法启动，并且发出警告。当SIM卡费用不足时（运营商会发送欠费等短信），单片机处理后，将短信转发给机主。当欠费停机后，PLC关机后无法启动。

6结语

基于GSM 远程控制PLC装置是一个大胆而创新的想法，并且通过团队合作而实现的方法，本次设计首先使用理论分析后进行的科学实验，并且在设计过程中不断发现问题以及解决问题，得到了预先的效果，并且本方案设计比较简单，成本相对于比较低，具有良好的市场应用价值。

参考文献

[1]胡金凤，郑萍，吴拥，裴蕾，李建平.基于GSM的PLC车载远程控制系统设计[J].自动化仪表，2011（04）.

[2]唐会阳，江世明，阳泳，周毅.基于PLC节能灶设计方法探讨[J].科技经济市场，2015（04）.

[3]李生军，李少蒙.单片机与PLC之间的串行通信实现[J].化工自动化及仪表，2010（02）.

收稿日期：2015-06-03

作者简介：柳亚（1993—），男，湖南岳阳人，汉族，学生，在读本科，所学专业为电子信息工程；阳泳（1994"—），男，湖南邵阳人，瑶族，学生，在读本科，所学专业为电子信息工程。

通讯作者：江世明（1965—），男，湖南邵阳人，副教授，研究方向：嵌入式应用系统设计。

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