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GPRS技術在MCGS組態軟件中的應用解決方案

2009年05月15日 20:33:55人氣:1627來源:煙臺勾股通信技術有限公司

北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司是國內的一家高科技企業,公司主要從事專業自動化軟件的開發,應用系統的集成,并向用戶提供從硬件到軟件的總體設計方案。產品遍布石油、化工、冶金、礦山、運輸、機械、食品等幾十個行業,并應用于全國乃至世界的眾多工業控制現場。值此之即,我們向大家介紹公司軟件GPRS技術在MCGS組態軟件中的應用解決方案。
  
  一、 GPRS簡介
   GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱,是在現有GSM 系統上發展出來的一種新的承載業務,目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA 幀結構,這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此,現有的基站子系統(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據,而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸,也適用于偶爾的大數據量傳輸。GPRS 理論帶寬可達171.2Kb/s,實際應用帶寬大約在10~70Kb/s,在此信道上提供TCP/IP 連接,可以用于INTERNET 連接、數據傳輸等應用。
  
  GPRS 是一種新的移動數據通信業務,在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接,給移動用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術,每個用戶可同時占用多個無線信道,同一無線信道又可以由多個用戶共享,資源被有效的利用,數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收,用戶永遠在線且按流量計費,迅速降低了服務成本。GPRS 移動數據傳輸系統有很大的應用范圍,幾乎所有中低速率的數據傳輸業務都可以應用,如城市配電網絡自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、*等。
  
  二、 背景
  某從事衛星通訊服務的公司要通過MCGS組建一個以一(主站)對多(從站)模式的遠程監控網絡,用于監控各衛星發射機工作情況。各發射機信號通過康拓板卡采集,使用研華工控機作為從站,軟件采用MCGS通用版(嵌入版),一臺有固定IP的服務器作為主站,軟件采用MCGS網絡版。從站用無線GPRS Modem撥號通過GPRS網絡和連接在Internet上的主站通訊并傳輸數據。

 

如上圖所示,從站可以隨時通過MCGS和GPRS Modem撥號上網與主站建立起用于傳輸數據的TCP/IP鏈接,將自己檢測到的實時數據或歷史數據傳送到主站,主站也可以通過此TCP/IP鏈接發送命令修改從站上MCGS變量的值,以達到對現場設備進行簡單控制的作用。
  對于GPRS網絡、互聯網、TCP/IP鏈接在數據通訊過程中出現的TCP/IP鏈接中斷,通訊超時,網絡連接中斷等異常情況MCGS軟件中的驅動程序都進行了相應的處理。使被異常中斷的數據通訊能自動恢復到正常通訊狀況。
  
  三、 設備簡介
  以下對GPRS Modem做簡單介紹
  
  設備型號:ETProⅣ GPRS Modem(外置無線調制解調器)
  生產廠商:深圳倚天科技開發有限公司
  相關資料:ETPro_Guide.pdf(操作手冊)、MC35_AT_v0302.pdf(AT指令說明)
  
  設備供應商:
  公司:深圳倚天科技開發有限公司
  地址:深圳市南山區南山軟件園西座2301室
  :/46/47/48/49
  :
  
  四、 GPRS使用
  A、GPRS Modem安裝過程中的注意事項:
  在安裝GPRS Modem的過程中要注意,除非使用西門子(MC35)通訊串口線,否則能將GPRS的串口線直接與PC串口相連,這樣才能保證GPRS Modem能夠獲得足夠的信號強度,保證撥號成功。
  
  B、GPRS Modem的上網設置過程:
  1, 安裝GPRS Modem
  按以下順序對GPRS Modem進行設置
  控制面板—>和調制解調器選項—>調制解調器—>選擇添加—>不檢測調制解調器—>標準19200bps調制解調器—>選定安裝到哪個串口
  2, 設置19200調制解調器
   假設19200調制解調器被安裝到COM1
  控制面板—>和調制解調器選項—>調制解調器—>屬性—>常規—>串口1—>zui高速率(57600)—>—>額外的初始化命令:
  在額外的初始化命令一欄中填寫:AT+CGDCONT=1,ip,CMNET

zui后:在設置完成后進入
  控制面板—>和調制解調器選項—>調制解調器—>屬性—>診斷—>查詢調制解調器
  按上面步驟可以查詢GPRS Modem是否正確安裝。
  
  3, 建立撥號連接
  新建連接—>撥號到網絡—>標準19200調制解調器—>區號置空,填: *99***1#
  
  4, 設置撥號連接網絡屬性
  撥號連接—>屬性—>網絡
  服務器類型選擇PPP
  連接只選用TCP/IP協議

嘗試登陸網絡:
  在設置完畢之后可以試一下登陸網絡,雙擊剛才新建的撥號網絡,置空用戶名和密碼,進行撥號,PPP服務器會檢測用戶名和密碼,通過檢測后將注冊您的計算機,過后撥號網絡的圖標會出現在WINDOWS任務欄右下角。
  
  C、服務器/客戶端模式的通訊試驗(add by xp)
  試驗環境:
  硬件:
  服務器:普通pc+普通Modem,撥號上網。
  客戶端:普通pc+GPRS Modem,撥號上GPRS網絡。
  軟件:
  MCGS通用版:通用TCPIP父設備+網絡數據同步CE
  
  服務器:通過Modem撥號或通過其他方式連接在Internet上,具有固定IP地址。在客戶端軟件中設置服務器的IP地址,通過Internet與服務器建立連接。
  客戶端:在本試驗中指連接了GPRS Modem的計算機或設備。通過上述步驟安裝了GPRS Modem,并撥上Internet后就具備了實現數據上傳(下傳)的通訊鏈路條件。
  
  服務器端設置注意事項:
  1、 如果服務器端還存在其他網絡(如:局域網)連接,將其斷開。
  2、 通過控制臺命令“ipconfig”可以查看服務器端分配到的IP地址。
  
  客戶端設置注意事項:
  1、 zui后斷開其他連接
  2、 通過ping命令測試網絡連接狀況。由于通過GPRS網絡速度比較慢,需要加大ping命令的超時時間。具體如下:“ping IP地址 –w 超時時間”。一般超時時間可以設置為2000(ms),通過返回的平均通訊時間判斷在MCGS中設置的zui小采集周期。如平均返回時間為1200ms,則設置zui小采集周期為2000ms比較合適。
  
  
  D、測試中的其他問題:
  1、 設備測試:
  由于設備測試端的TimeOut時間比較短,在測試時發現,客戶端設備測試發送成功,但是在服務器端沒有數據接收到,偶然出現同時收到多個發送數據包的情況。只要確定可以ping通網絡,可以進入運行環境進行數據同步。
  2、 *次同步時間比較長。
  一般情況下(尤其是設置的采集周期比較短的時候),網絡數據同步成功的建立起*次通訊需要的時間比較長,往往需要20秒左右。當連接建立起來之后,數據同步可以按照設定的采集周期更新數據。所以,在剛剛建立連接的時候需要耐心等待一段時間。
  3、 通訊數據量的影響
  通訊的數據量和通訊周期有比較密切的關系。如果只有一個數據,可以在1500ms(ping命令的平均返回時間為1200ms)同步數據,而且能夠在一兩個周期內建立起通訊連接。如果有10個數據同步,一般周期需要設置在2500ms以上,并且建立時間比較長(20s)。
  4、 關于固定IP
  通過GPRS網路傳輸數據,服務器端必須要有固定IP地址。在實際的現場應用中,需要通過電信部門申請一個固定IP地址,每一個客戶端需要將該IP地址固化在連接的GPRS Modem中,當客戶端上電之后自動根據固化的IP地址撥通GPRS網絡,在網絡上尋找到服務器。
  在進行調試試驗時,通過Modem撥號獲得的只是一個暫時的IP地址,當再次撥號上網后,該地址會重新分配,在應用中需要和用戶講清楚。
  試驗時,服務器端和客戶端設置如圖:

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