工程机械控制器如何远程联机

 　　在工程机械领域，控制器与编程软件之间通常采用RS232串口进行联机。串口通信属于有线传输，存在传输距离短、可移动性差等缺点，接下来小编简单介绍一篇优秀工程机械论文。

　　随着智能化水平的提高，基于codesys平台的可编程控制器在工程机械上得到了广泛应用。采用控制器的系统相较于传统电气系统存在设计复杂、维修难度大等缺点。另外，驾驶员和维护人员技术水平参差不齐，当出现故障时，很难及时分析和查找问题，对故障的排除很难做到及时有效。此外，当由于某种原因需要对控制器程序进行升级时，需要由维护人员或专业服务人员携带笔记本电脑、逆变器等相关设备上车进行手动更新，操作十分繁琐，费时费力。针对以上问题，本文介绍了一种工程机械控制器远程联机系统。借助于该系统，工程师可以远程进行车辆状态监控及程序升级，大大节约了排除故障消耗的时间和费用。

　　1工程机械控制器编程软件简介

　　codesys是德国3S(Smart,Software,Solutions)公司开发的一款PLC编程软件。它是一个独立于硬件平台且能满足可重构需求的开放式全集成化开发平台，向自动化及嵌入式系统客户提供了一个基于IEC61131-3国际标准的开发环境。同时codesys是基于微软Microsoft.NET技术进行构建的，因此它具有结构先进、功能强大、易于学习掌握等优点。凭借这些优点，codesys目前已成为工控领域和工程机械领域的标准开发平台，基于该平台的产品有芬兰EPEC控制器、德国Rexroth控制器、德国ifm控制器等。

　　2工程机械控制器远程联机系统

　　该系统包含安装codesys的计算机、搭载中转平台的服务器、无线透传模块和控制器四部分，计算机属于数据发送端，搭载中转平台的服务器属于数据中转端，无线透传模块和控制器属于数据接收端。数剧发送端和数据接收端通过数据中转端进行连接，从而实现了控制器的远程联机。其结构如图1所示。2.1数据发送端codesys通过RS232串口与控制器进行联机，而串口通信属于有线传输，存在传输距离短、可移动性差等缺点，无法实现远程联机。因此，要想实现远程联机，首先需要把RS232串口数据转换为可远程传输的数据。虚拟串口是一款可以把TCP/IP连接映射成本机串口的软件，codesys借此软件实现了串口数据与IP数据的转换。转换后的IP数据可以通过Internet进行远程传输。codesys联机设置如图2所示，虚拟串口设置如图3所示。2.2数据中转端数据中转平台又称为“云”，解决了codesys软件如何与无线透传模块进行一对一远程数据交互的问题。首先，在云端添加两个节点，分别为无线透传模块和codesys使用的虚拟串口。然后,创建一对透传组并将两个节点加入同一透传组(见图4)。这样，同一透传组的两个节点的数据就实现了自动互转。2.3数据接收端数据接收端用于实现IP数据与串口数据的双向透明传输。所谓透明传输，指传送网络无论传输内容如何，只负责将需要传送的内容传送到目的节点，同时保证传输的质量既可，而不对传输的内容进行处理。本系统采用了基于最新4G传输技术(兼容GPRS/3G网络)的DTU模块来实现无线透传。DTU(DataTransferUnit)是专用于串口数据和IP数据互相转换的无线终端设备，该设备广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。DTU模块通过4G网络接收来自数据中转平台的数据并转换为TTL电平的串口数据。TTL电平经max232芯片转为RS232电平后与控制器下载口连接。接线原理图见下图5。

　　3工程机械控制器远程联机方法

　　鉴于互联网的不安全性，以及为了节省电量，数据接收端在不需要联机的时候处于断电状态。需要进行远程联机的时候，首先要打开数据接收端的电源，然后分别打开数据发送端的codesys软件和虚拟串口软件，按上文设置方法进行配置。配置完毕后点击codesys软件中的“online”菜单既可实现codesys与远程控制器的联机。

　　4效果验证

　　以Rexroth控制器RC6-9为例，测试该系统的远程联机效果。Bodas是Rexroth公司定制的codesys版本，该软件支持RS232串口联机方式。首先打开数据接收端的电源，等待模块上电运行。然后打开计算机端的虚拟串口软件，映射一个虚拟串口com1，并把串口配置为波特率38400、数据位8，校验位none，停止位1。远程服务器IP地址设置为test.usr.cn，端口号为2317。最后打开Bodas，点击“online”菜单下的“CommunicationParameters”选项。将Channels设置为COM1，参数与虚拟串口设置一致。设置完成后点击“online”菜单下的“Login”既可实现远程联机。图6为截取到的Bodas联机请求报文。图7为截取到的控制器应答报文。

　　5结语

　　基于无线透传模块的远程联机系统及方法，不受位置和线缆的束缚，可移动性较好、交互性更强，可完成工程机械控制器的远程联机，使得工程机械故障排查更加方便、快捷。该方法成本较低，可靠性高，可广泛应用各种工程机械设备，具有良好的拓展性和通用性。

　　参考文献

　　[1]汤为,孙才红.基于labview的串口数据采集的应用[J].软件,2013,11(34):24-26.

　　[2]ScagliaSergio.潘琢金,译.嵌入式internetTCP/IP基础实现及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

　　阅读期刊：轻工机械

　　《轻工机械》Light Industry Machinery(双月刊)曾用刊名：轻机通讯，1983年创刊，是全面介绍轻工机械(主要包括：造纸、食品、包装、塑料加工、日用化工、日用机电及其他轻工行业的专用机械)和与之相关的模具、配件、仪表、自控、通讯等领域的发展趋势及研究、设计、制造、维修、检测、控制、使用等方面的新设备、新技术、新成果、新经验，发布有关行业与企业信息、广告，为轻工业各行业、轻工机械制造行业及相关协作、配套、供应行业、企业和广大读者服务。

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