摘要： 隨著微電子技術的飛速發展，工廠自動化(FA)的興起，可編程邏輯控制器(PLC)具有功能強大、操作簡單、可靠性強等特點，使其應用幾乎覆蓋了所有工業控制領域。在傳統的應用方式中，PLC一旦安裝到使用現場后設計人員將很難跟蹤維護，出現問題也不能及時調試和升級。現在可以為PLC加裝GPRS/CDMA智能無線數傳設備( DTU)，改造為無線升級方案，實現了PLC的集中管理和分散控制。本方案使用互聯網服務器通過無線方式對工業現場的PLC進行遠程控制，不受距離和組網的限制。

關鍵詞： 遠程控制；ZWG-23A；DTU；PLC

方案論證

　　在工業控制領域，位于工業現場的PLC設備可能分布各地，為了實現遠程集中管理分布于多個工業現場的PLC設備，采用電纜布線通信方式與遠程服務器相連，不但布線麻煩、維護不方便、耗材極大，而且長距離造成的通信不穩定性大大增加(例如信號干擾、衰減)。尤其在高度分散性的工業控制系統，取而代之的無線通信方式，讓傳統布線方式所產生的問題迎刃而解。無線通信方案主要有無線數傳電臺和GPRS/CDMA無線通信兩大類。

　　無線數傳電臺方案的建設成本(發射塔、天線、基站)及維護成本都是一筆不小的開支，并且網絡容量有限。最重要的是通信距離有限，受城市影響很大，高樓大廈會造成電波的反射和折射，要不斷的調整電臺位置和天線位置，因此不宜采用。

　　GPRS/CDMA無線數據通信是如今廣泛使用的兩種通用通信方式。采用GPRS/CDMA無線通信方案，依靠現成的GPRS/CDMA網絡，網絡覆蓋面積大，維護成本低，通信可靠，而且完全不受距離的限制，特別適合分散性的工業控制系統，其中選擇GPRS網絡的優勢是覆蓋范圍廣泛，適合頻繁，突發和少量的數據傳輸，CDMA網絡是基于目前商用的CDMA2000-1X,因為具有理論上153.6K的速率，是GPRS網絡的3倍，所以適合有高速數據傳輸要求的應用。

　　目前基于GPRS/CDMA無線數據通信方式的工業控制模塊和系統已經廣泛應用于工業控制、安防、電力、金融、交通、石油、煤礦各個領域。

系統設計

　　本方案中整個系統由用戶設備(PLC)、無線數據傳輸設備(DTU)、服務器三大主要部分組成，如圖1所示。服務器通過Internet網絡、GPRS/CDMA網絡與無線數據傳輸設備(DTU)建立連接，無線數據傳輸設備(DTU)又通過串口(RS-232/485/422)直接與位于各個工業現場的PLC相接，以實現對PLC遠程控制。

圖1  DTU遠程控制PLC方案

　　本文以廣州致遠電子有限公司的GPRS DTU ZWG-23A和OMRON的CJ1G-H 型PLC為例進行方案的說明。ZWG-23A是一款基于GPRS 網絡的無線數據傳輸終端設備(DTU)，提供全透明數據通道，可以方便地實現遠程、無線、網絡化的通信方式，能夠讓串口設備輕松實現與Internet 的無線連接。
　　
系統安裝配置流程

　　系統安裝流程主要有如下四個步驟：
　　
　　架設服務器并且安裝相關軟件；
　　架設服務器；
　　相關軟件：OMRON PLC上位機編程軟件(CX-Programmer 5.0)、DTU配置工具及虛擬串口(ZNetCManager)；
　　現場設備安裝，ZWG-23A和PLC連接。ZWG-23A通過DB9母頭串口插座和PLC進行數據通信。該串口插座的外形和引腳編號如圖2所示。

圖2  DB9母頭插座編號

　　該DB9母頭串口插座引腳的引腳編號、信號名稱、功能定義和方向如表1所示。表中的“方向”都是相對于DTU設備而言的，例如“OUT”表示該引腳為DTU的輸出引腳。在連接硬件的時候需要根據PLC的通信接口引腳定義選擇合適的連接線。