引言
PLC作為一種高性能的控制裝置，在分布式系統中得到了越來越廣泛的應用。在這種控制系統中，PLC可以多種方式，如直接采用現有的組態監控軟件與上位機通信，但針對小規模的控制系統，找到一種高性能價格比的通信方法，具有積極的實際意義。本文就日本三菱公司生產的FX2可編程控制器與監控中心通信方式的實現，從軟、硬件兩個方面來說明這個問題。隨著GSM移動通信網絡的迅速發展和用戶的日益擴大，新技術和新業務的開發和應用就已提到十分重要的位置。短消息服務業務作為ＧＳＭ網絡的一種基本業務，已得到越來越多的系統運營商和系統開發商的重視，基于這種業務的各種應用也蓬勃發展起來。
以往，在無人值守的現場出現問題后，維修人員不可能訊速趕到現場排除故障，造成許多不必要的損失，所以作者設計了該采集與監控系統，將告警信息通過手機短消息的方式，發送到集中監控中心，從而實現了遠程遙控、遙測、遙調、遙訊。
1． 系統的工作原理及組成
該系統主要是由兩部分組成：數據采集與監控終端；集中監控中心。通信方式采用手機短消息方式，通信設備采用手機模塊TC35，手機終端TC35T。TC35具有的功能：有語音、數據、短消息、FAX四種傳輸方式；工作在GSM900MHz和1800MHz頻帶范圍內；工作電源3.3V---5.5V；波特率為300bps-115kbps,在1200bps-115kbps為自動波特率設置；數據傳送采用AT命令集；SMS具有TEXT和PDU圖形模式；P-P數據通訊速率是2400、4800、9600、14400bps。TC35T是將TC35做到工業手機中，對外提供標準的RS232接口和電源接口。將計算機的串行口與TC35T的串行口用電纜直接連接，并在計算機上添加標準的調制解調器就可以使用了。TC35T使用AT命令集工作。系統的原理框圖如圖1所示：

集中監控中心通過通道1發送命令，首先通過TC35T發送設置命令，初始化數據采集與監控終端，設置需要采集的模擬量和開關量，設置系統的密碼，設置維修人員的手機號碼；然后發送采集命令，采集各種數據量。采集完數據量后，經PLC的處理，通過通道2以短消息的方式發送到集中監控中心，中心將數據整理存入數據庫中。如果數據采集與監控終端出現了故障，直接通過TC35模塊發送故障信息到維修人員手機上，同時監控中心接收發自數據采集與監控終端的告警信息，并進行相應的處理，如判定告警地點、告警類型及相應的原因、及時通知值班和相關維護管理人員、對告警信息進行統計和分析、設置告警監控模塊配置信息等。當故障排除后，數據采集與監控終端同樣發送短消息到監控中心，通知中心故障排除，可以正常采集數據了。當然每個數據采集與監控終端都對應由維修人員。
短消息服務業務（Short　Message　Service）是GSM系統提供給用戶的一種數字業務，它與話音傳輸及傳真一樣同為GSM數字蜂窩移動通信網絡提供的主要電信業務，SMS的收發占用的是GSM網絡的信令信道，不會占用普通話音信道，而且它是雙向通信，具有一定的交互能力。而且SMS具有較高的可靠性，短消息發送端的用戶可知道短消息是否已經到達接收端，由于短消息依靠了SMSC短消息服務中心的存儲和轉發機制，當接收端用戶關機或不在服務區內時，SMSC會暫時保存該短消息，接收端用戶如果在規定時間（通常為24小時）內重新處于工作狀態，SMSC會立刻發送短消息給接收端用戶，當發送成功時會返回發送端用戶一個確認信號。SMS充分利用了GSM網絡覆蓋廣的特點和全程全網的優勢，具有極佳的移動性，使得任何一個申請了短消息服務的GSM無線終端用戶在全網范圍內獲得服務。每個短消息的信息量限制為140個八位組（7比特編碼）140個英文字符或70個中文字符。如果超過此長度，則要分多次發送。

2．　硬件電路設計
系統的硬件電路包括：監控終端硬件設計；集中監控中心。
監控終端硬件包括：數據采集部分；TC35接口電路；溫度傳感器電路；遙調電路。
集中監控中心硬件包括：上位機；TC35T手機終端。

2.1　數據采集部分
數據的采集分為：模擬量的采集和開關量的采集。
模擬量主要采集各種工業儀表的數據，如壓力、流量、溫度、濕度、電壓、電流等。
開關量的檢測，分別為：220V交流電壓檢測，門禁檢測。
電路原理框圖如圖2所示。

2.2遙調電路設計
為了能夠實現遠程自動調節各種現場的參數。作者設計了遙調電路。采用固態非易失性數字電位器X9313。電路圖如圖3所示。數字電位器是一種特殊的DAC，它的模擬量輸出不是電壓或電流，而是電阻。滑動單元的位置是由CS、U/D、INC三個輸入端控制。當CS為高，INC為高時，滑動端的位置可以被儲存在一個非易失性存儲器內，因此在下一次上電工作時可以被重新調用。當電位器的滑動端移到某一新位置時，而保持INC為低，CS為高時，此位置不存儲。VH、VL、VW相當于一般電位器的三個端。

圖3　遙調電路

2.3溫度傳感器電路設計
為了實時監視數據采集與監測終端的溫度變化，當溫度超過上限值時啟動排風裝置。當溫度低過下限值時啟動加溫裝置，作者設計了溫度傳感器電路。由于采集的溫度范圍屬于常溫范圍，所以采用晶體管傳感器LM335。它的輸出電壓與熱力學溫度成正比，靈敏度10mv/c。輸出后的電壓經過LM358放大器的放大后送A/D轉換器。電路圖如圖4所示。

圖4　溫度傳感器電路

2.4　TC35接口電路設計
TC35模塊主要是由射頻天線、內部FLASH、GSM基帶處理器、匹配電源和一個40腳的ZIP插座組成。TC35接口電路設計主要是40針的電纜與單片機的接口。如圖所示5。1~5腳提供3.3~5.5V峰值2A的直流電源；6~10接地；15腳為點火信號，接到單片機的P1.7，可以通過軟件啟動模塊。16腳~23腳是RS232串口的功能引腳，18腳、19腳分別為發送RXD和接收TXD引腳。24腳~29腳對應的是SIM卡的引腳。32腳為指示燈引腳，當未插入SIM卡或40腳的電纜沒有接好或者模塊正在入網時，指示燈處于閃亮狀態，亮600ms　滅600ms；當模塊登錄網絡時，指示燈亮75ms滅3s。

圖5　　TC35接口電路