世紀星組態軟件與無線傳輸

本文來源：《世紀星月刊》第7期 作者：劉月新

　　摘要：現場設備連接到DTU，DTU通過GRPS連接到Internet，世紀星通過虛擬串口→Internet實現和現場設備交換數據。

　　關鍵字：世紀星組態軟件；GPRS；無線傳輸；DTU

1 DTU

　　DTU是指數據終端設備（Data Terminal unit)，可以理解為下位GPRS發射終端，在進行通信時，傳輸數據的鏈路兩端肯定存在DTU。在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。

　　GPRS DTU全稱GPRS數據傳輸單元，在國內目前實際上對GPRS DTU具有更加明確的約定：GPRS DTU是專門用于將串口數據通過GPRS 網絡進行傳送的GPRS無線設備。

　　GPRS DTU的四個核心功能：

　　1）內部集成TCP/IP協議棧
　　GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協議以及TCP/IP協議棧并且具有嵌入式操作系統，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能。

　　2）提供串口數據雙向轉換功能
　　GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。

　　3）支持自動心跳，保持在線
　　GPRS通信網絡的優點之一就是支持GPRS終端設備在線，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持在線（當長時間沒有數據通信時，移動網關將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發送一個小數據包，以保持連接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。

　　4）支持參數配置，保存
　　GPRS DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣泛。在不同的應用中，數據中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數配置，并且將配置好的參數保存內部的存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。

　　5）支持用戶串口參數設置
　　不同用戶設備的串口參數有所不同，DTU連接用戶設備的串口時，要根據用戶設備串口的實際參數對DTU端進行相應設置，保證用戶設備的正常通信和可靠數據傳輸。

　　GPRS DTU的擴展功能：

　　較為專業的GPRS DTU還提供一些擴展功能，主要包括：支持數據中心域名解析、支持遠程參數配置、遠程固件升級、支持遠程短信/電話喚醒、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線、離線電平指示等。

　　更高級的DTU，也可給用戶提供二次開發的功能；例如；通信插件、DLL、接口文檔，以便用戶根據自己的實際情況對DTU進行改造，完善DTU產品，使其更加的切合自身需求。

2 世紀星組態軟件簡介

　　《世紀星組態軟件》是在PC機上開發的智能型人機接口（HMI）軟件系統，運行于 Windows 98/2000/NT/XP 中文操作系統平臺，全中文界面。產品在開發和設計過程中，采用的組態理念，吸收當前*組態軟件的優秀成果，并經過嚴格的實驗測試和眾多行業的現場實踐。

　　《世紀星組態軟件》作為一個實時的人機界面實用程序生成器，可以產生在管理級別上的監控和數據采集（SCADA）程序。

　　《世紀星組態軟件》由開發系統（CSMaker）和運行系統（CSViewer）兩部分組成。CSMaker 和 CSViewer 是各自獨立的 Windows 32 位應用程序，均可單獨使用，兩者又相互依存，在開發系統中設計開發的畫面應用程序必須在運行系統中才能運行。

　　《世紀星組態軟件》開發系統是其應用程序的集成開發環境。在這個環境中完成工況畫面的設計、數據庫定義、動畫連接、設備安裝、命令語言編寫等。開發系統具有*完善的圖形生成功能；數據庫中有多種數據類型，對應于控制對象的特性，對數據的報警、趨勢曲線、歷史數據記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作方法。

　　《世紀星組態軟件》運行系統是世紀星的實時運行環境，用于顯示開發系統中建立的動畫圖形畫面，并負責數據庫與 I/O 服務程序的數據交換。它通過實時數據庫管理從工業控制對象采集到的各種數據，并把數據的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成報警、歷史數據記錄、趨勢曲線等監視功能。

3 世紀星通過虛擬串口連接到PLC（艾默生EC10）

　　1）測試硬件：
　　a、PLC（EC10）
　　b、DTU（廈門桑榮）、SIM卡（開通GPRS）
　　c、9針串口線（兩頭MALE。2-2，3-3，5-5）

　　2）軟件：
　　DTU配置軟件（SaroDTUcfgTool.exe）
　　DTU測試軟件（TCP2COM.exe）

　　3）開始測試：
　　a、原理圖，如圖1所示。

圖 1

　　b、DTU參數配置，如圖2、圖3所示。

圖 2

圖 3

　　設定完成后切換到通信狀態。

　　c、使用TCP2COM.exe測試。
　　如果PC（192.168.1.199）處于局域網中，需要在路由器上設置端口映射。
　　例如圖4：

圖 4

　　測試成功后將DTU連接到PLC。

　　e、連接到世紀星。（請參考圖5-圖8）

圖 5

圖 6

圖 7

圖 8

　　世紀星工程設置完成后運行，即可以實現虛擬串口連接，如圖9所示。

圖 9

注意事項：

　　* 在DTU配置中設定好遠程PC的IP地址和端口號。
　　* 在DTU中配置好連接到下位機的波特率、數據位、奇偶校驗、停止位。（保持和下位機一致）
　　* 做了端口映射。
　　* DTU和PLC連接線是否為交叉RS232串口線。

參考文獻：

　　百科；
　　世紀星組態軟件說明；
　　廈門桑榮DTU相關文獻及軟件；
　　艾默生軟件配置軟件及文檔；