基于plc及gprs无线通信在环保污水在线监测系统中应用

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1、基于PLC及GPRS无线通信在环保污水在线监测系统中应用摘要：我国大部分地区的企业产生的污水，其中部分企业虽安装有污水监控仪表，但安装的仪表没有上传到环保执法部门进行实时监控。为此建立了基于PLC与GPRS无线通信在环保污水在线监测系统中的应用。介绍了现场监测点的PLC控制系统，以及利用GPRS网络技术与远程监控中心进行远程通讯的方式，并对系统的结构、超级终端的设置方法。关键词：PLCGPRS远程通信污水监测超级终端通信协议1前言目前我国大部分地区都存在一定程度的水环境污染问题，由于环保部门人手不足造成监管不全面

2、。随着信息科技的迅猛发展，环保在线监控系统很好解决环保部门人手不足及监管不全面等问题。为实现远程监控，控制中心与监测控点的数据实时通讯就显得至关重要。为此提出一种先进的在线监控方案，建立基于GPRS的PLC远程通信的环保污水在线监控系统（以下简称监控系统）：各监测点安装由台湾永宏FBS系列的PLC完成对现场数据的采集和设备的监控，通过GPRS与监控中心计算机建立可靠、稳定的通讯服务。2系统硬件组成及方案该系统主要有3部分组成：现场监控点部分（由PLC对各监控仪表及设备信号采集）、GPRS-DTU数据传输部分、系统

3、控制中心。通过GPRS模块将数据发送到控制中心，详细系统结构示意图如图1所示。FBS-PLC通过通讯模块RS-232与GPRS完成通信，并将数据传输到GPRS网络，通过ADSL网络及以太网交换机将数据传输到服务器平台，最终监控电脑实现在线监控。PLC将采集到的数据发送给GPRS模块，其中FBS-PLC硬件部分自带20点I/O接口，扩展模块6路模拟量AD接口，I/O接口可以实现对企业设备状态进行相应的采集，AD接口实现对污水监测仪表的数据进行采集，PLC通过采集到的数据及监测值向GPRS模块发送数据，GPRS模块实

4、时接收等。2.1现场监测点现场监测点采用FBS-PLC进行对企业设备的运行状态及仪表数据进行采集，并定时将数据发送给GPRS模块，发送的长度可根据实际长度进行设置，一般情况为128个字节,包括所有模拟量和开关量信息状态等。2.2GPRS数据传输部分2.2.1GPRS的配置GPRS模块可以通过相应的软件进行参数配置。本系统采用北京天同诚业科技有限公司生的WG-8010系列的GPRS-DTU通信模块是通过超级终端进行配置的（具体参数设置可根据厂家提供的技术设置文档）o在配置过程中，必须输入服务器的地址、端口号，通信波

5、特率及协议方式等相关内容。设置完成后，将手机卡插入相应的位置后，GPRS模块可以实现和服务器的自动拔号及自动连接，并最终通信成功。2.2.2GPRS的工作流程现场监测站采用GPRS无线方式，流量费采用包月制，包月制30元/月，流量不限，各个地区可能有所差别。GPRS-DTU通信模块通过RS-232接口与PLC连接，收到FBS-PLC发来的数据后，把这些数据发送到监控中心的数据库服务器中。2.3监控平台控制平台接收现场监测点的数据，并对数据进行存贮、历史趋势分析，完成报表打印等任务；如果发现污水排放监测值超标，则系

6、统发出预警提示，方便环保监督部门排查及时处理。2.3.1服务器及监控中心服务器通过ADSL路由器经以太网交换机动态分配IP地址，目前大部分地区采用电信ADSL包月费用大概每月几百元左右，对于较大的监控平台需要100兆以上的网速，也可以交由电信部门托管，费用会相对较高。3系统软件设计3.1现地软件现场软件由触摸屏显示界面，可以进行相应的参数设置，例如设定PLC站号等，并可以显示相应监测状态和实时监测数据，插入U盘并可以导出相应的历史数据记录功能。PLC编程的方法通常有：顺序功能图、梯形图、语句表等，其中梯形图最直观

7、易读，因此一般采用梯形图编程。在编程环境中将程序编制好后，下载到PLC中进行测试。经过测试成功后，可以将程序写入在PLC中。监控中心软件和现场监控点的通讯方法为监控中心软件为上位机，现场监控点为现场机，监控中心软件接收PLC采集到的数据，如果接收数据正常，监控软件发送0K指令给现场机并作出响应，因此PLC程序只要将数据放在合适的寄存器中，在通讯方面不需要编写梯形图，只要设置通讯口参数，波特率、同位检查、停止位等与GPRS模块中一致即可。此时PLC软件的编程和通讯设置已完成，等待监控中心接收和写命令，并根据命令做出

8、响应。3.2监控中心软件监控中心软件采用VB编程。现场监测点GPRS终端采用TCP/IP方式登录后，在终端登录号码一栏中自动出现，终端登录号码也就是GPRS模块中SIM卡号（此处为13250490848）o在发送栏，监控中心站按照GPRS设定的透传通信协议发送命令，就可以接收/写PLC寄存器的内容了，实现环保污水在线监测系统。4结语该方案实现对企业污水排放质量的在线式监视