FATEK PLC透过MODEM作远程通讯

The FATEK-PLC’s Remote Communications Base on MODEM

摘要：永宏PLC提供调制解调器的联机方式，本篇文章主要介绍该连接方式的方法，以便提供技术参考使用。

关键词：永宏   调制解调器  MODEM  PLC  通讯   

Abstract:： FATEK PLC provide modem to on-line, this article introduces the modem connection approach to the provision of technical reference.

引言

随着网络技术的日益发展，通讯网络的覆盖面也变得相关的广泛；使得PLC的作为下位机，透过网络做远程监控应用也逐步广泛。如偏远地区的无人控制站、设备的异国调试等方面；从安全、成本和性能方面考虑，都使得整个系统得到很到的优化。本文着重介绍永宏PLC透过Modem做远程通讯的使用方法。

1.调制解调器工作原理

调制解调器（Modem）是为数据通信的数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的，它一般由基带处理、调制解调、信号放大和滤波、均衡等几部分组成。调制是将数字信号与音频载波组合，产生适合于电话线上传输的音频信号（模拟信号）；解调是从音频信号中恢复出数字信号。

图1.1  MODEM工作示意图

   调制解调器一般分为外置式、内置式和PC卡式三种。可通过电话线或专用线缆连接。与PLC连接时采用外置调制解调器。同样，在上位机端，若是台式PC，可以采用外置式或者PC卡式。而笔记本型电脑都内建MODEM模块，提供一个RJ-11接口。

调制解调器的性能及速率直接关系到联网以后传输信息的速度，调制解调器的速率目前56K使用较为普遍。CCITT建议调制解调器的V.34标准，其最大的特点是"自适应速率传输"，即在传输过程中，根据当地用户线路的质量好坏，产品有自动调节传输速率的功能，这样能使所在地区线路不佳的联网用户也可以享受到高速传输的连接效果。而V.37标准具有9600~128000bps信号速率、四线全双工通信方式、同步、单边带调制方式和60~108kHz基群电路等功能；v.42标准具有56Kbps信号速率、全双工通信方式、同步和拥有数据压缩及差错控制技术等功能。

2. MODEM在上位机的设定

本次测试，采用的MODEM为阿尔法外置式“先行者”速度为56Kbps。

2.1 Modem 指示灯介绍

外置Modem 的面板上都有一排指示灯，它们用来向使用者提示现在Modem 所处的状态，这也就是Modem 语言。了解Modem的语言，就能让Modem马不停蹄的为您接受和传送信息。

下面介绍一下比较常用的Modem的语言：

HS（High Speed）：Modem 是否处在最高速的调制解调状态中；

AA（Auto Answer）：自动接通电话，如果此灯闪烁，就表明此时正在振铃；

CD（Carrier Detect）：确认现在是否接收到调制解调器等载波；

OH（On Hook）：Modem 是否连接到电话线上；

SD（Send Data）：传送信息；

RD（received Data）：接收信息；

MP（MODEM Power）：电源指示灯；

DTR（Data Terminal Ready）：确认计算机；

DSR（Data Set Ready）：确认终端服务器是否和DSR 一样准备就绪

2.2MODEM在上位机上的设定

调制解调器通电后，通常先进入挂机方式，通过电话拨号拨通线路后进入通话方式，最后通过Modem的“握手” 过程进入联机方式。

普通的Modem 通常都是通过RS-232C 串行口信号线与计算机连接，采用RJ-11线缆接入电话网络。接线示意图如下：

图2.1 MODEM接口配线示意图

现就以该MODEM为例，简要说明上位机的安装过程。

在关闭计算机和MODEM断电下 ，在使用MODEM自带的DB-9接口的通讯线电缆与电脑的RS-232串口连接。检查连接无误后，先给MODEM通电，然后再开启计算机。在开启后，计算机会查找到新硬件，此时插入MODEM提供的驱动光盘，按提示进行驱动安装，成功安装后，在“我的电脑”的“设备管理器”中会出现MODEM的型号。如下图所示。

图2.2 MODEM安装成功示意图

通过上述的操作可以完成MODEM在计算甲上的安装，为了确保计算机和MODEM能正常通讯，可以在MODEM的属性中使用“查询调制解调器”来查看一下计算机能否与MODEM正常通讯。

2.3永宏PLC编程软件端设定

先打开编程软件“WinProLadder”，然后按F12(或在“PLC”菜单中)调出联机界面，如下图

图2.3 永宏PLC联机界面

这时点击“新增”来添加一个联机方式。根据“联机精灵”的提示完成：

命名：给联机方式命名：如“MODEM”，点击下一步；

联机界面：选择连接的界面：选择“调制解调器(MODEM)”，点击下一步；进入MODEM相关设定界面，如下图。

图2.4 联机精灵示意图

PLC站号：设定当前要联机的PLC站号，默认为1。

选择调制解调器：选择当前计算机安装好的调制解调器。如：上面安装好的“MAVICOM V90 Modem”型号。

WinProLadder有3种拨号方式，我们分别做介绍：

主动拨号模式：WinProLadder作为主动拨号端；在不做任何选择下，在电话号码设定里面设定好电话号码即可完成主动拨号设定。

被动拨号模式：即该MODOEM作为接收模式，由远方MODEM拨号过来。这个设定为在“使用被动模式”打钩即可。

回拨模式：该模式工作过程是：本地先呼叫远方MODEM，等待远方MODEM回应后先将回拨号码下写入电话号码寄存器中，然后以写入的号码回拨至本地。在“使用回拨模式”上打钩后，进行拨号号码和回拨号码的设定。完成下面的设定毕后如下图所示。

图2.4 MODEM联机设定示意图

3.永宏PLC端MODEM界面设定

3.1 永宏PLC MODEM界面介绍

永宏FBs系列PLC提供Port1口上使用MODEM联机界面，而且仅此端口才能使用。该端口需要是要到通讯扩展板扩展得来，可以选配FBs-CB22或者FBs-CB25。在使用Port1口作为调制解调器转用联机界面时，需要通过设定专用寄存器R4149来规划界面。

R4149高字节=55H时，Port1可以透过MODEM，由WinProLadder程序拨号控制，达到远程CPU-LINK，自动收集与异常监控应用；

            =AAH时，Port1透过MODEM提供远程维修与修改程序；

            =其他值，作为一般通讯口使用。

根据需要，可以进行联机后设定该寄存器，或者使用程序来实现设定。如下图所示，利用开机脉冲达到设定效果。

图3.1 PLC程序设定参数范例

当R4149 设定为AA**H时，即表示Port1设定为MODEM专用界面。但在Port1下，CPU仍会使用“永宏标准协议”或者“ModBus协议”来管理Port1通讯口的交易。但必须透过MODEM来连线。所以，在这个环节MODEM驱动程序只负责MODEM的联机管理工作，一旦收发MODEM联机成功后，就将Port1的控制权移交“永宏标准协议”或者“ModBus协议”来掌控。以上设定还可以通过WinProLadder中的通讯端口设定来完成。具体请参考永宏公司的《WinProLadder使用手册》

另外永宏PLC中使用MODEM拨号相关的专用寄存器和接点还有如下：

R4163：MODEM的拨号方式控制；

M1959：拨号选择音频还是脉冲方式；

M1964：拨号控制：01时，开始拨号。10时，挂断电话

M1965：ON时表示拨号联机成功；

M1966：ON时表示拨号联机失败。

3.2 PLC电话号码设定的格式

永宏PLC中设定MODEM电话号码时，号码格式必须按规定的格式填写才算有效。当电话号码专用寄存器：R4140~R4145存有电话时，并且格式有效时，PLC运行后即将按该号码拨出去，与远程MODEM联机。其中R4140~R4145使用字符规定如下：

数字：0~9

字母A：表示延时，在一些拨号时可能需要等待或者拨打分机号码；一个A表示延时2秒。

字母B：表示“#”键。

字母C：表示“*”键。

字母E：表示电话号码结束。

R4140~R4145存放字符的16进制数，共可以存放24个16进制数。例如存放电话号码为021-66315485如下：

摆放方向

R4145 R4144 R4143 R4142 R4142 R4140

E 5 8 4 5 1 3 6 6 1 2 0

图3.3 电话寄存器储存示意图

同样PLC电话的设定，WInProLadder也提供设定界面如图。

图3.4 设定拨号号码示意图

如范例所示，可以直接输入“#”和“*”；二延时则使用“，”来表示延时2秒。

3.3 永宏PLC与MODEM连接线引脚定义

由于永宏PLC与MODEM的连接时无标准的通讯线，在这里简要介绍一下通讯线的引脚定义，以方便读者自行制作。

图3.5 PLC与MODEM连接线引脚定义图

读者可以依照上图，进制自己制作PLC与MODEM的连接线。

4.简单应用说明

现在我们以MODEM做程序修改范例做简单PLC远程联机测试。

4.1 PLC端的与MODEM的设定

首先根据上面说明，设定R4149值为“AA**H”。另外，设定通讯口的参数与MODEM的参数一致:

波特率：9600；

数据位：8位；

校验：无；

停止位1位。

由于是作为PLC程序监控和修改，Port1的通讯协议选择“永宏标准通讯协议”。由于作为修改程序，并作为主动拨号方式，所以其他专用寄存器就不需做其他的设定。

在完成上述的设定后，使用由图3.5示意的引脚自制通讯线，将PLC与MODEM连接起来。连接完毕后，给PLC和MODEM通电，这时在参数正确、通讯线完好的情况下。MODEM的指示灯：HS、AA和MR指示灯为点亮状态，表示当前PLC和 MODEM连接状态正常。

4.2 PC与MODEM的连接WinProLadder设定

PC端依照上面的MODEM安装介绍，可以安装好MODEM设备。此次采用DELL VOSTRO系列笔记本电脑，内建MODEM模块(型号为Conexant HDA D330 MDC V.92 Modem)。所以在安装完毕后只需插好电话线即可。

图4.1 DELL电脑MODEM示意图

在联机界面中，建立好MODEM的联机方式；PLC的站号设定为“1”。使用主动拨号模式。由于此次联机电话网络透过电话交换机，所以有话机密码和内、外线的选择设定。所以电话号码设定为：#**801010902166315485。号码的前部分“#**801010”为话机密码；“9”则为选择外线；外线电话号码为：02166315485。

设定完毕后可以点击“确定”即开机进行拨号联机。

图4.2 MODEM进行拨号示意图

当远方的MODEM开始响应时，先将远程网络连接完毕，完毕后MODEM的控制权将转交给“永宏标准协议”来掌控通讯端口。此时就会进入PLC的联机界面。最后才完成WinProLadder与PLC的远程联机。

图4.3 WinProLadder建立好MODEM联机示意图

此时就可以通过WinProLadder来修改远程PLC的程序或者做监控。以上MODEM连接方式已经实现实践过联机。同时，也可以考虑使用无线MODEM，这样也可以达到无线的联机方式。另外还有PLC之间的自动拨号联机等应用，由于篇幅有限，请读者自行参考永宏公司的相关介绍。

5.结束语

综上所述，永宏PLC可以更为方便的实现PLC的远程控制 。这样在系统的监视方面大大的提高系统的便捷性，以及能很大程度的节约系统的维护成本；即我只需在本做远程系统的维护，无需在派遣人员到现场进行维护工作。

参考文献：

[1] 永宏可编程控制器使用手册I 和使用手册II.永宏电机股份有限公司

[2] 永宏PLC编程软件使用手册.永宏电机股份有限公司

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