配料秤仪表无线通信论文

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一、系统总体构架

工业现场需要对配料秤仪表数据进行实时监测，但由于配料秤设备安装在不同的车间，分布范围广且大多分布在环境恶劣的车间中，对仪表数据的实时采集存在难度。本课题设计的基于无线通信技术的数据传输系统能够实时的完成配料秤仪表的参数读取、参数设置、重量信号采集等功能，将有用信息传往监控中心上位机服务器，这样即缩短配料秤故障处理时间也提高工作效率。这种通讯方式具有传输距离不受空间约束、连接方便可靠、数据信号传输稳定等好处。SMS（短信息）方式具有安全可靠、价格低的优点，作为GPRS网络的切换模式共同完成配料秤仪表远程数据传输的功能，本课题中GPRS无线数据传输终端采用SIEMENS内置TCP/IP协议栈的GPRS模块MC55。

1.1GPRS传输方式介绍

配料秤仪表的GPRS数据传输系统主要由以下部分组成：监控计算机、无线数据通信网络以及称重仪表（带无线数据传输芯片MC55）。称重仪表采集传感器的称重数据并将数据封装后经串口RS-232发送到无线数据传输芯片MC55，MC55将发来的数据进行TCP/IP打包封装传送到Internet网络中，监控中心计算机通过Internet网络对数据进行析取得到有用的数据存储到网盘中。每台仪表的GPRS模块具有固定的IP地址，它可以自动通过GPRS网络连接到监控中心，这样完成通信链路的数据通信。此外，监控中心计算机也可以通过无线网络对称重仪表进行参数设置等功能。

1.2GSM/SMS传输模式

GSM/SMS传输模式具有数据传输稳定可靠的优点，在配料秤无线数据传输系统中主要由以下部分组成：称重仪表(带无线数据传输芯片MC55)、移动通信网络和智能终端手机，称重仪表将数据传输到MC55，MC55将数据以AT格式通过通信网络传送到指定手机中，利用AT指令将短消息读出。

二、GPRS硬件实现

MC55是内置TCP/IP协议的GPRS模块，开发过程简单，通过常规RS-232、RS-485接口和简单的AT命令进行通信。MC55模块可以完成GPRS网络和以太网的互连，信号传输稳定可靠。MC55可以实现完整的PPP协议及TCP/IP协议，同时具有Router功能。MC55与单片机的连接方式如图3所示。MC55与单片机ADuC845通过串口进行通信，SIM卡应用的引脚为SIM-RST、SIM-I/O、SIM-VCC、SIM-CLK。

三、系统软件设计

AT命令是对GPRS模块的控制方式，它是调制解调器可以识别并执行的命令，AT指令简单方便容易学习。在“超级终端”中使用AT命令完成数据传输，也可以用AT指令设置串口属性。当GPRS与MC55初始化后，通过链接PPP后对数据进行UDP、IP封装，最终将数据送入MC55模块，完成数据初始化。MC55模块提供标准的RS-232串行接口，通过设置AT指令完成GPRS网络连接功能，五、无线通信技术的配料秤仪表数据传输系统测试结果应用VB编写上位机界面程序，对所设计的无线数据传输系统进行测试，现场有5台仪表，配有5台带GPRS功能的MC55芯片，IP地址选择如下图所示，测试距离选择距监控中心5千米的地方进行，。由上面的实验数据可知，GPRS方式的数据接收准确率相对SMS方式要低一些，原因是GPRS信号存在不稳定因数，而短信息方式的数据传输率较高，因此结合SMS与GPRS的无线数据传输方式可以满足配料皮带秤仪表的远程数据传输。

作者：路嘉扬 韩丁 单位：黑龙江科技大学电子与信息工程学院 内蒙古大学电子信息工程学院