淺談無線數據傳輸模塊G—BOX的應用

摘 要：無線數據傳輸通訊模塊，可以同 PLC產品配套應用，采用相關的通訊協議，在自動化系統中，實現自動化系統與網絡的無線連接。以此 模塊為基礎，可以同上位機軟件組態，對 PLC 進行遠程編程和診斷，實現程序上下載功能；手機用戶可通過 SMS短信服務對 PLC實現控制，所以無線數據傳輸通訊模塊特別適用于分布式系統遠程監控等應用場合。

關鍵詞：無線通訊模塊 PLC 協議 上位機軟件

中圖分類號：TN402 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（b）-0027-02

信捷研發的G-BOX是一種無線數據傳輸通訊模塊，與信捷XC、XD系列PLC等產品配套應用，采用Modbus-TCP協議，在自動化系統中，實現自動化系統與GPRS網絡，GSM網絡的無線連接。在此模塊的基礎上，可通過信捷上位機軟件XCPPro或者XDPPro組態，對PLC進行遠程編程和診斷，實現程序上下載功能；手機用戶可通過SMS短信服務對PLC實現控制，所以G-BOX特別適用于分布式系統遠程監控等應用場合。

1 信捷G-BOX性能特點及適用領域

信捷的G-BOX具有數據傳輸開放透明、內部集成TCP/IP協議棧的數據傳輸終端、支持TCP、UDP、DNS、PPP等多種協議等特點；可實現PLC程序無線上下載及實時監控，也可與用戶手機實現短信息通訊；適用于工業控制、遙感、遙測、油田、煤礦數據采集和監控等應用場合。

2 性能及參數

2.1 端口排列

以天線在右為基準，端口排列順序為：（1）B端，（2）A端，（3）0V，（4）24V

（1）電源電壓為24V直流，允許范圍為DC21.6V～26.4V。

（2）G-BOX串口通訊接口為：RS232或RS485接口為端子A和端子B，當采用RS485通訊時，A端為“+”信號，B端為“-”信號。

2.2 RS-232通訊串口

RS232為9針孔，串口側只能掛接一個設備，采用Modbus-RTU通訊協議，GPRS網絡側是Modbus-TCP協議。此無線數據傳輸模塊G-BOX，可與信捷XC、XD系列PLC直接通訊。

2.3 RS-485 通訊串口

采用RS485通訊串口時，只需將A、B端子與PLC的A、B端子對接即可。注意：RS232通訊口與RS485通訊口不可同時使用。

2.4 SWITCH 開關

共有2個switch開關，S1，S2。設置如下：

S1=0，S2=1是配置模式：通過電腦對G-BOX進行初始參數設置。

S1=0，S2=0是短信模式：僅支持短信功能

S1=1，S2=0是信捷在線：GBOX處于在線模式，可進行 GPRS通信。

S1=1，S2=1是別家在線：GBOX處于在線模式，可以進行 GPRS通信。

2.5 LED指示燈

上電之后初始化4個燈都亮，初始化結束后PWR燈亮，其余燈滅。

3 使用步驟

3.1 初始配置

初始配置的目的在于使上位機軟件XCPPro或XDPPro與對象G-BOX相關信息相對應，根據用戶對G-BOX內參數信息的可知度，可分為未知狀態和已知狀態。

3.1.1 未知狀態

由于初次使用，用戶無從得知G-BOX內參數信息，故需將上位機與G-BOX關聯，讀取G-BOX信息，使XCPPro或者XDPPro組態軟件對其記錄。同時，也可根據需求對G-BOX進行某些參數的修改，保存文件時，將所有“TCP/IP網絡”設置信息全部保存。

（1）硬件連接及相關設置。

①將撥碼開關1置OFF，2置ON；②通過串口將G-BOX 與上位機相連接；③確定G-BOX中已插入SIM卡，并已開通GPRS業務，上電。

（2）軟件參數設置。

①首先打開上位機軟件XCPPro或者XDPPro組態，進行軟件串口設置，波特率缺省值為19200BPS，奇偶校驗缺省值為偶校驗，通過手動選擇通信串口，當出現表示已成功連接G-BOX，完成后，單擊確定。②單擊“選項”，選擇“通訊方式設置”。③更改通訊方式，單擊“+”。④單擊“添加 G-BOX”，彈出“編輯G-BOX設備”對話框。然后根據具體情況進行設定。⑤關閉此窗口，通訊方式選擇“UDP”，雙擊“站號1”，網絡類型將自動選擇外網。單擊確定，完成配置。

3.1.2. 已知狀態

當用戶了解G-BOX內參數信息時，要在上位機軟件中添加G-BOX信息，無需將上位機與G-BOX相連，可直接打開軟件XCPPro或者XDPPro，單擊“選項”，選擇“通訊方式配置”。

3.2 工作狀態

3.2.1 運行狀態

初始設置后，將S2號撥回OFF便可進入工作狀態，此時，將G-BOX與PLC相連，此時短信功能正常，并不能遠程監控、上下載。

3.2.2 在線狀態

持久在線狀態設置步驟如下：（1）將撥碼開關S1置ON，S2置OFF；（2）確定已插入SIM卡，并已開通GPRS業務，上電；（3）等待ONLINE（在線）燈亮起。

在此狀態下，G-BOX已登陸服務器，上位機軟件一直處于GPRS網絡連接狀態。在以上的狀態下，XCPPro或者XDPPro首先嘗試通過點對點（P2P）連接G-BOX，倘若嘗試失敗會通過服務器進行轉發，稍影響連接速度，確認成功連接后，即可通過XCPPro或者XDPPro執行程序的無線上傳下載與監控，在正常情況下，監控會有3秒延時。

4 短信功能

當G-BOX處于短信功能狀態時，S1、S2都在處于OFF狀態，即使在沒有在線的狀態下，都能實現PLC與用戶手機的短信息功能，但值得注意的是：（1）剛上電50秒為手機模塊初始化時間，此時間段內G-BOX不會作出正確響應。（2）當GPRS網絡中有數據傳輸時，會對PLC向手機通訊的功能（即短信報警功能）產生影響，但不影響短信對PLC的操作。

根據短信息數據傳輸方向，可劃分為以下兩種形式：

4.1 PLC=>G-BOX=>手機（短信報警功能）

在此功能下，PLC為主機，G-BOX為從機，從站號為FF（16進制）。軟件XCPProV3.3q或XDPProV3.22以后版本，PLC硬體XC2以上3.3以后版本才支持G-BOX。

短信報警功能有兩種方式實現：（1）通過工具欄快捷方式實現，單擊短信配置：（2）通過PLC編程指令“多寄存器寫入”命令來實現，G-BOX從站站號為HFF，首地址為 50000。

4.2 手機=>G-BOX=>PLC（控制功能）

在此功能下，G-BOX為主機，PLC為從機，在此由于篇幅所限短信命令格式不作介紹。

5 結語

通過G-BOX的使用，處于遠端的工程師依據 G-BOX 配置信息檔案記錄，通過上位機軟件XCPPro以及信捷組態，即可實現程序的無線上下載功能，并進行實時監控。這樣可以遠距離處理問題，大大提高工作效率。

參考文獻

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[3]用戶手冊.無線數據傳輸模塊G-BOX[M].無錫：無錫信捷電氣股份有限公司，2015.