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配料秤儀表無(wú)線(xiàn)通信論文
一、系統總體構架
工業(yè)現場(chǎng)需要對配料秤儀表數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，但由于配料秤設備安裝在不同的車(chē)間，分布范圍廣且大多分布在環(huán)境惡劣的車(chē)間中，對儀表數據的實(shí)時(shí)采集存在難度。本課題設計的基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的數據傳輸系統能夠實(shí)時(shí)的完成配料秤儀表的參數讀取、參數設置、重量信號采集等功能，將有用信息傳往監控中心上位機服務(wù)器，這樣即縮短配料秤故障處理時(shí)間也提高工作效率。這種通訊方式具有傳輸距離不受空間約束、連接方便可靠、數據信號傳輸穩定等好處。SMS（短信息）方式具有安全可靠、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，作為GPRS網(wǎng)絡(luò )的切換模式共同完成配料秤儀表遠程數據傳輸的功能，本課題中GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸終端采用SIEMENS內置TCP/IP協(xié)議棧的GPRS模塊MC55。
1.1GPRS傳輸方式介紹
配料秤儀表的GPRS數據傳輸系統主要由以下部分組成：監控計算機、無(wú)線(xiàn)數據通信網(wǎng)絡(luò )以及稱(chēng)重儀表（帶無(wú)線(xiàn)數據傳輸芯片MC55）。稱(chēng)重儀表采集傳感器的稱(chēng)重數據并將數據封裝后經(jīng)串口RS-232發(fā)送到無(wú)線(xiàn)數據傳輸芯片MC55，MC55將發(fā)來(lái)的數據進(jìn)行TCP/IP打包封裝傳送到Internet網(wǎng)絡(luò )中，監控中心計算機通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )對數據進(jìn)行析取得到有用的數據存儲到網(wǎng)盤(pán)中。每臺儀表的GPRS模塊具有固定的IP地址，它可以自動(dòng)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )連接到監控中心，這樣完成通信鏈路的數據通信。此外，監控中心計算機也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )對稱(chēng)重儀表進(jìn)行參數設置等功能。
1.2GSM/SMS傳輸模式
GSM/SMS傳輸模式具有數據傳輸穩定可靠的優(yōu)點(diǎn)，在配料秤無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統中主要由以下部分組成：稱(chēng)重儀表(帶無(wú)線(xiàn)數據傳輸芯片MC55)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )和智能終端手機，稱(chēng)重儀表將數據傳輸到MC55，MC55將數據以AT格式通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )傳送到指定手機中，利用AT指令將短消息讀出。
二、GPRS硬件實(shí)現
MC55是內置TCP/IP協(xié)議的GPRS模塊，開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)單，通過(guò)常規RS-232、RS-485接口和簡(jiǎn)單的AT命令進(jìn)行通信。MC55模塊可以完成GPRS網(wǎng)絡(luò )和以太網(wǎng)的互連，信號傳輸穩定可靠。MC55可以實(shí)現完整的PPP協(xié)議及TCP/IP協(xié)議，同時(shí)具有Router功能。MC55與單片機的連接方式如圖3所示。MC55與單片機ADuC845通過(guò)串口進(jìn)行通信，SIM卡應用的引腳為SIM-RST、SIM-I/O、SIM-VCC、SIM-CLK。
三、系統軟件設計
AT命令是對GPRS模塊的控制方式，它是調制解調器可以識別并執行的命令，AT指令簡(jiǎn)單方便容易學(xué)習。在“超級終端”中使用AT命令完成數據傳輸，也可以用AT指令設置串口屬性。當GPRS與MC55初始化后，通過(guò)鏈接PPP后對數據進(jìn)行UDP、IP封裝，最終將數據送入MC55模塊，完成數據初始化。MC55模塊提供標準的RS-232串行接口，通過(guò)設置AT指令完成GPRS網(wǎng)絡(luò )連接功能，五、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的配料秤儀表數據傳輸系統測試結果應用VB編寫(xiě)上位機界面程序，對所設計的無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統進(jìn)行測試，現場(chǎng)有5臺儀表，配有5臺帶GPRS功能的MC55芯片，IP地址選擇如下圖所示，測試距離選擇距監控中心5千米的地方進(jìn)行，。由上面的實(shí)驗數據可知，GPRS方式的數據接收準確率相對SMS方式要低一些，原因是GPRS信號存在不穩定因數，而短信息方式的數據傳輸率較高，因此結合SMS與GPRS的無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式可以滿(mǎn)足配料皮帶秤儀表的遠程數據傳輸。
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