用PLC實現(xiàn)的蜂窩移動通信網(wǎng)基站參數(shù)采集系統(tǒng)

1、    用PLC實現(xiàn)的蜂窩移動通信網(wǎng)基站參數(shù)采集系統(tǒng)        謝澤明 尹俊勛 時間:2009年02月24日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        摘要：關(guān)鍵詞： 可編程序控制器(PLC) 數(shù)據(jù)采集 蜂窩移動通信網(wǎng)1 基站參數(shù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成圖中的

2、數(shù)據(jù)采集器由日本松下電工公司生產(chǎn)的小型PLC產(chǎn)品FP1實現(xiàn)。FP1雖然是小型機(jī)，但性能價格比高，硬件配置較全。它可以通過增加I/O模塊來進(jìn)行擴(kuò)充，最大可擴(kuò)充至幾百點；通過擴(kuò)充A/D模塊，可實現(xiàn)對模擬量的輸入；機(jī)上配有RS232接口，可實現(xiàn)PLC與PC機(jī)之間的通信。因而比較容易配置成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2 用FP1實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集器FP1的A/D單元有四個模擬輸入通道(CH0CH3)，其占用的I/O通道分別為：CH0WX9 (X90X9F)CH1WX10 (X100X10F)CH2WX11(X110X11F)CH3WX12 (X120X12F)每個通道可以以電壓或電流輸入，分辨率為滿量程的1%，電壓輸入

3、時輸入范圍是05V或010V可選。本系統(tǒng)采用05V電壓輸入。由于每個主控單元只能帶一個A/D單元，而每個A/D單元只有4個輸入通道，為了能測量更多的模擬量，需要利用多路選擇開關(guān)選擇模擬量后再輸入A/D模塊。在本系統(tǒng)中，CH2通道作12V電壓測量，CH3通道作24V電壓測量，而CH0和CH1通道經(jīng)過多路選擇開關(guān)擴(kuò)展后作發(fā)射功率和反射功率的測量以及作基站室內(nèi)氣溫和交流電壓的測量。C24主控單元有16個輸入口(X0XF)及8個輸出口(Y0Y7)。輸入口X0XF作開關(guān)量輸入，X0XF分成兩組，其中X0X7用于熔絲告警、整流告警等信號的輸入，對這類信號系統(tǒng)不需要鎖存；而X8XF用于防盜報警、火災(zāi)報警等信

4、號的輸入，對這類信號系統(tǒng)要對出現(xiàn)過的情況進(jìn)行鎖存，直到監(jiān)控室發(fā)命令復(fù)位為止。用于X8輸入鎖存的梯形圖如圖3所示，用于X9XF鎖存的梯形圖與圖3類似。PLC內(nèi)部通用寄存器R148R14F分別用于X8XF的鎖存，R15D作復(fù)位寄存器，由PC機(jī)通過RS232口送命令來置位或復(fù)位，當(dāng)它被置為導(dǎo)通時R148R14F被復(fù)位，當(dāng)R15D被置為開路時，X8XF監(jiān)視輸入信號。輸出繼電器Y2Y7用作多路選擇開關(guān)，其連線如圖2所示。其中Y2、Y4、Y6作為一組，送到Y(jié)2、Y4、Y6的信號經(jīng)過選擇后送到A/D單元的CH1通道，用于發(fā)射功率和交流電壓測量；Y3、Y5、Y7作為另外一組，選出的信號送往A/D單元的CH0通

5、道，用于反射功率和室內(nèi)氣溫的測量。PLC進(jìn)行編程使Y2、Y4、Y6及Y3、Y5、Y7輪流導(dǎo)通，如圖4所示。當(dāng)相應(yīng)輸出繼電器導(dǎo)通時，相應(yīng)信號接入A/D單元的CH0或CH1通道，讀取這時CH0和CH1通道A/D轉(zhuǎn)換的值(WX9，WX10)存入對應(yīng)的存儲單元，即可實現(xiàn)對多路模擬信號的采集。為了避免在切換輸入時讀入的數(shù)據(jù)不確定，必須在切換前停止讀取A/D值(WX9，WX10)，如圖4所示。由于基站每個信道的發(fā)射功率和反射功率要同時讀取才能得出駐波比，因而要分成兩組多路選擇開關(guān)，Y2、Y3同時導(dǎo)通同時采集，Y4、Y5和Y6、Y7也一樣。如要采集更多的模擬量輸入，可采用帶有更多輸出繼電器的主控單元(如C4

6、0)及增加擴(kuò)充I/O模塊(如E8，E40等)。Y0輸出繼電器用于煙感報警器的復(fù)位用。3 PLC與PC機(jī)的通信FP1可通過RS232口或RS422口與PC機(jī)進(jìn)行通信，PC機(jī)通過通信口可以設(shè)置PLC、對PLC進(jìn)行編程、對PLC的繼電器和寄存器的狀態(tài)進(jìn)行讀取或設(shè)置。FP1采用日本松下電工公司的專用通信協(xié)議即MEWTOCOLCOM標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其格式如下：其中BCC是塊檢查碼，由前面的字符按一定規(guī)則產(chǎn)生，松下電工公司已給出了BCC的生成程序；CR是結(jié)束碼，值為0DH。FP1C24主控單元同時帶有RS232和RS422口，本系統(tǒng)把RS422口用于對PLC進(jìn)行編程，而把RS232口作為與計算機(jī)的遠(yuǎn)程通信口。P

7、LC把采集到的基站信息經(jīng)過預(yù)處理后存在內(nèi)部通用數(shù)據(jù)寄存器DT100DT145單元，對PC機(jī)用VB編程，通過COM2口向PLC發(fā)送數(shù)據(jù)塊讀取命令RD，PLC收到命令后把DT100DT145的數(shù)據(jù)通過RS232口送給計算機(jī)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)計算機(jī)處理后在顯示器上顯示，從而實現(xiàn)對基站的監(jiān)測。同時，PC機(jī)通過向PLC發(fā)送寫觸點命令WCS設(shè)置R15D及Y0，可實現(xiàn)對鎖存了的X8XF信號及煙感報警器的復(fù)位。程序流程如圖5所示。綜上所述，本系統(tǒng)把PLC用于數(shù)據(jù)采集，在擴(kuò)充了A/D模塊后，利用PLC的輸出繼電器構(gòu)成多路選擇開關(guān)，從而實現(xiàn)對多路模擬信號的采集。由于PLC的優(yōu)點，用PLC構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、構(gòu)成方便等優(yōu)點。經(jīng)過實驗表明，用PLC實現(xiàn)