关键词：PLC、Modem、控制器、通信
Abstract：A technique to solve the communication problem among multi controller and remote personal computer with a modem and a telephone line is put forward in the thesis. With the method, the communication function of the HOLLiAS-LEC G3 PLC is fully used. Meanwhile, the actually application and the setting of parameters of PLC which is the key equipment in the system is also essential introduced. The system is used in remote control system of central air conditioner successfully and the effect of it is satisfied.
Keyword：PLC、Modem、Controller、Communication
1.引言
随着科技的进步，人们已经不满足在现场对采集的数据进行分析处理。在很多场合，我们需要对距离很远的控制器进行监测。当距离在几千米的情况下，我们可以使用有线连接，比如采用Profibus-DP总线连接。但当距离有几百千米，甚至更远的情况下，采用上述连接方式的花费将会是惊人的，所以多采用廉价的电话通信进行数据传输。
2 方案比较
通常情况下，每台控制器通过一台Modem和一条电话线连接到远程PC。远程PC与每台控制器之间占用一条通信线路，所以每次只能与一台控制器进行数据通信。该方案监控系统如图1。
图1 控制器与远程PC通信方案一
在该方案下，每个控制器占用一个电话号码资源、一条电话线路和一台Modem。远程PC通过电话线与每个控制器分别连接，当需要与某个控制器进行数据通信时，通过拨号连接该控制器，进行数据通信。在这种情况下，如果有多个控制器需要与远程PC通信，将会占用多条电话线路。远程PC不可能同时与多台控制器进行数据通信，只能依次轮询拨号每个控制器，不仅Modem每次建立连接会耗费大量的时间，而且浪费大量的通信费用。
针对以上方案存在的弊端，本文提出一种新的方案，只采用1条电话线路和一台Modem，即可实现远程PC与所有的控制器进行数据通信，该方案监控系统如图2：
图2 控制器与远程PC通信方案二
现场的控制器作为Modbus从站（可能是RS232接口的，也可能是RS485接口的，若是RS232接口，可以通过一个很便宜的转换设备将RS232转换成RS485），将所有的控制器挂接到485总线上，Modbus主站采用和利时公司小型一体化PLC—HOLLiAS-LEC G3的40点CPU模块LM3108。LM3108的RS485口挂接到485总线上，LM3108通过RS485口采用Modbus协议将各个控制器内需要读取的数据分别读取上来，存储在PLC对应的地址中。
LM3108的RS232接口与Modem连接，Modem通过电话线与远程PC连接。当拨号建立连接后，远程PC与LM3108之间拨号连通以后同样采用Modbus协议，此时远程PC作为Modbus主站，LM3108的RS232口作为Modbus从站，远程PC只需要取得PLC中相对应的地址中的数据即可。
PLC与远程PC建立连接可以采用两种方式：
1） PLC主动呼叫远程PC，可以在PLC中设定时间，或者设定某个触发条件，当条件满足时主动呼叫远程PC建立连接，进行通信。
2） 远程PC主动呼叫PLC，远程监控人员根据需要拨号，以采集各控制器的数据。
3 具体案例
3.1 设备选型
1） PLC——LM3108
LM3108是和利时公司生产的具有很高性能价格比的小型可编程序控制器，结构小巧、运行可靠、价格低廉。该PLC具备1个RS232端口和1个RS485端口，两者均可实现自由口通讯，可实现Modbus从站和Modbus主站功能。LM3108本体带有24点DI和16点DO，具有8k的自由存储空间，完全可以满足该方案的要求。
2） 调制解调器
具备RS232接口的普通56K调制解调器。
3） 远程PC
具备上位拨号并支持Modbus主协议软件的PC机，比如装有和利时公司SmartPro软件的PC机。
3.2 LM3108与Modem硬件连接
需要2个9针的公头，连接线缆定义如图3：
图3 LM3108与Modem连接线
LM3108连接针头1， Modem与PC之间的连接线的PC端接针头2，将两个9针头的2、3、5直连，针头2的1、7、8短接，4、6短接。
3.3 LM3108与Modem软件设置
LM3108提供RS232口Modbus从站功能块（SET_LOCAL_ADDRESS）、RS232口通讯参数设置功能块（Reset_COMM_PRMT）、RS232口通讯自由口参数设置功能块（Set_COMM_PRMT）、RS232口通讯自由口数据发送功能块（COMM_SEND）、RS232口通讯自由口数据接收功能块（COMM_RECEIVE）。
物理连接PLC与Modem后，若采用远程PC主动呼叫PLC，只需编程调用SET_LOCAL_ADDRESS和Reset_COMM_PRMT这两个功能块即可，PLC侧无需再作其它 设置。
若采用PLC主动呼叫远程PC，则需要RS232口在自由通讯方式下使用COMM_SEND与COMM_RECEIVE同Modem进行会话。PLC主动呼叫远程PC的程序流程图如图4：
图4 PLC主动呼叫远程PC程序流程图
3.4 应用效果
本文介绍的方案已经成功应用于国内外中央空调远程监控系统，从几套系统近一年的运行情况来看，系统质量可靠、运行稳定、运行效果良好。相对传统方案，本文介绍的方案节省了大量电缆和硬件设备，具有较好的性价比，得到客户的好评。
4 结束语
本文介绍了使用小型PLC作为中转，实现远程PC服务器与多台现场设备之间的通信方案，并详细说明了其关键设备PLC的软硬件设置。该设计方案不仅可以应用于中央空调监控系统，也可广泛应用于其它行业的类似监控系统，具有广阔的应用前景。
