基于无线传输模块DTU的触摸屏及串口PLC数据采集系统

王峥　李晓东　张莹　牛孟杰

摘要：论述了使用DTU模块对PLC数据进行远传的配置方法，包括触摸屏设计，DTU配置方法，无线通道设计方法。同时描述了modbus协议的变量地址如何进行指定，以及与远程组态软件的变量如何进行映射。

关键词：dtu;串口;plc;modbus协议

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0073-03

本文以步科公司的触摸屏MT5320T为例，触摸屏连接其他MODBUS输入设备，如各种传感器，触摸屏同时连接一台宏电公司的7710GPRS DTU设备，将数据发送到远程数据中心。数据中心采用一台宏电公司的7920GPRS路由器接受无线信号，同时采用组态软件工作站接受并显示远程数据。

1 触摸屏及DTU总体配置

图1为触摸屏上显示的组件布置图，按照图1进行触摸屏的接口配置。

配置DTU，向远程数据中心发送数据，具体配置步骤请参考设备说明。本文仅列出相关参数的配置：

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通道1设置：

Change DSC IP Address： 42.81.79.225

DSC通讯端口 Current Value： 5007

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以上配置远程数据中心的IP地址及端口，DTU将向此地址发送数据。

数据中心IP地址应该根据不同的接收设备的上线地址来确定，一般为固定IP地址，一旦数据中心IP地址改变，就要调整DTU的发送地址。

终端设置列表：

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1       DTU 身份识别码

Current DTU Identity Number： 13812345678

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以上配置本地DTU的ID，数据中心用来区分接收的DTU设备标示。

2 无线网关配置接收DTU数据

配置宏电7920无线网关，用于接受DTU的发送数据。无线网关插入SIM卡后，自动拨号上网，获得一个公网的IP地址，通过配置界面可以获取此地址，例如42.81.79.225，用此地址配置DTU的发送地址。

具体配置按照图2所示。注意端口号及DTU号码均与DTU的配置相同。

启动后，即可显示DTU发来的数据。

按照图3，指定DTU标识ID，用以区别DTU来源。

3 触摸屏串口配置及編程

配置触摸屏MT5320T，用于连接各种PLC设备，获取设备的参数，进行显示及配置操作.

进入MT5320T配置界面，如图4配置触摸屏IP地址。

配置连接DTU的串口参数，见图5。

在触摸屏画面中插入一个文本元件N1，见图6。

按照图7配置N1的参数属性，选择PLC1，见图1组件布置图中，DTU的PLC站号为1，此处选择站号1，即该文本元件对应DTU设备。地址配置为LW1。在MODBUS协议中，4X0000-4XFFFFF一般用于与PLC设备的通信地址，对应于设备本地的LW0-LW65536。本例中，N1的地址LW1，对应PLC地址为4X0001，用于配置组态软件工作站的变量地址。

进入宏程序macro界面，触摸屏以C语言编写宏代码，见图8。在变量窗口，新建变量wz1对应地址LW1，即为N1的值。以此类推建立其他变量，如wzxsa003，对应LW3，语句wzxsa003=a003，可以获取其他寄存器段的变量值（a003），比如其他传感器的数据，这样触摸屏就成为一个数据汇聚单元，通过DTU发送各个传感器的数据。

4 上位机组态软件虚拟串口配置方式

上位机组态软件设置方式，用于模拟远程上位机接收DTU发送过来的数据。上位机网卡设置如下，本次实验环境下，网卡直连互联网专线设备，IP地址为公网IP（211.160.48.27）注意远端DTU的发送目的地址也要写入这个公网IP。

在组态软件的配置界面，新建一个虚拟串口设备KVCOM1，设定为宏电UDP，设备标识与端口设置为远端DTU相同的值，用于识别和接收DTU发来的信息，见图9。

在虚拟串口设备上，指定MODBUS RTU设备，该设备设置使用虚拟串口，见图10。

5 组态软件画面显示方式

在组态软件定义数据字典变量如图11。

对此MODBUSRTU设备设置数据字典，增加变量d1，寄存器地址设为40001，此地址对应了触摸屏的LW1地址，即文本单元N1的值。配置完成后，各个设备加电启动，DTU GPRS通讯连接后，自动发送N1的值到远程组态软件的寄存器。在组态软件配置以下画面，就可以显示出来，见图12。

以上配置实验说明了利用GPRS DTU进行数据无线远传的一种实现方式。该方式基于无线传输，降低了现场通讯线路搭建的成本，易于实现。广泛适用于带有串口的设备进行连接。对于实现设备数据采集，运行状态监控，数据集中控制具有普遍意义。通讯方式建立在成熟且广泛使用的MODBUS协议、GPRS通讯、TCPIP协议之上，设备选择的范围很大，通讯状态稳定，是一种成熟的无线数据远传的解决方案。

Touch Screen and Serial Port PLC Data Acquisition System Based on Wireless Transmission Module DTU

WANG Zheng，LI Xiao-dong，ZHANG Ying，NIU Meng-jie

（Tianjin Electric Science Research Institute Co.， Ltd.，Tianjin 300180）

Abstract：the article describes how to config DTU to remotely transfer data from PLC and touch screen，include MODBUS configuration，wireless communication with DTU.

Key words：dtu;series ports communication;plc;modbus