西門子S120電源模塊6SL3130-6AE21-0AB1

用PLC實現(xiàn)的蜂窩移動通信網(wǎng)基站參數(shù)采集系統(tǒng)

現(xiàn)代移動通信網(wǎng)采用了蜂窩結(jié)構(gòu)的小區(qū)制，實行頻率復(fù)用,，以提高頻率的利用率,。為了達到覆蓋要求，增加通信用戶容量,，就必須建立大量的移動通信基地站,。由于基站的數(shù)目多，分布廣,，單靠人工對基站進行巡查是困難的,，因此，有必要建立對基站狀態(tài)的自動監(jiān)測系統(tǒng),，以方便對基站的維護和管理,。

可編程序控制器（PLC）作為新一代的工業(yè)控制裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良,、可靠性高、抗干擾能力強,，易學(xué)易用,，并可進行在線修改，已被廣泛地應(yīng)用于冶金,、礦業(yè),、機械、輕工等工業(yè)控制領(lǐng)域,，為工業(yè)自動化提供了有力的工具,。目前PLC功能日益增強，特別是在配備了某些模塊后（如A/D,、D/A等）,，可對模擬量進行采集和控制，并可具備遠程通信的功能,，這使PLC的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴展,。基于PLC的優(yōu)點,，我們把PLC應(yīng)用于蜂窩移動通信網(wǎng)基站的參數(shù)采集,，可對基站的發(fā)射功率、駐波比,、交直流電源的電壓等進行實時監(jiān)測,，并可采集基站內(nèi)的火警、盜警等信息,，然后利用PLC的遠程通信功能把信息送回監(jiān)控室,，實現(xiàn)基站的無人值守。

一,、基站參數(shù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)對基站監(jiān)測的要求,，這套系統(tǒng)要對基站各信道發(fā)射機的發(fā)射功率、反射功率,、基站設(shè)備用的24V和12V電源電壓,、交流電源的電壓、整流告警和熔絲告警等信息進行實時監(jiān)測,，并能對基站的房間氣溫及防火,、防盜等安全信息進行監(jiān)測。

系統(tǒng)的組成如圖1所示,。

系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)采集器,，各信道的發(fā)射功率和反射功率經(jīng)變送器變換為0～5V的模擬電壓后送給數(shù)據(jù)采集器；交流電壓、12V直流電壓,、24V直流電壓也經(jīng)過變送器變?yōu)?～5V電壓送往數(shù)據(jù)采集器,；房間氣溫由溫度傳感器探測后轉(zhuǎn)為0～5V電壓送給數(shù)據(jù)采集器；整流告警,、熔絲告警信息為開關(guān)量,，煙感、溫感探測器組成防火報警系統(tǒng),，其輸出為開關(guān)量,，紅外防盜報警器也輸出開關(guān)量，這些開關(guān)量都送往數(shù)據(jù)采集器進行采集,。

圖中的數(shù)據(jù)采集器由日本松下電工公司生產(chǎn)的小型PLC產(chǎn)品FP1實現(xiàn),。FP1雖然是小型機，但性能價格比高,，硬件配置較全,。它可以通過增加I/O模塊來進行擴充，最大可擴充至幾百點,；通過擴充A/D模塊,，可實現(xiàn)對模擬量的輸入；機上配有RS232接口,，可實現(xiàn)PLC與PC機之間的通信,。因而比較容易配置成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

二,、用FP1實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器由FP1－C24主控單元擴充A/D單元組成,，如圖2所示。其中A/D單元負責模擬量的輸入,，而主控單元負責開關(guān)量的輸入及為模擬量作多路選擇開關(guān),。

FP1的A/D單元有四個模擬輸入通道（CH0～CH3），其占用的I/O通道分別為：

CH0——WX9 （X90-X9F）

CH1——WX10（X100-X10F）

CH2——WX11（X110-X11F）

CH3——WX12（X120-X12F）

每個通道可以以電壓或電流輸入,，分辨率為滿量程的1%,，電壓輸入時輸入范圍是0～5V或0～10V可選。本系統(tǒng)采用0～5V電壓輸入,。由于每個主控單元只能帶一個A/D單元,，而每個A/D單元只有4個輸入通道，為了能測量更多的模擬量,，需要利用多路選擇開關(guān)選擇模擬量后再輸入A/D模塊,。在本系統(tǒng)中，CH2通道作12V電壓測量,，CH3通道作24V電壓測量,，而CH0和CH1通道經(jīng)過多路選擇開關(guān)擴展后作發(fā)射功率和反射功率的測量以及作基站室內(nèi)氣溫和交流電壓的測量,。

C24主控單元有16個輸入口（X0～XF）及8個輸出口（Y0～Y7）。輸入口X0～XF作開關(guān)量輸入,，X0～XF分成兩組,，其中X0～X7用于熔絲告警、整流告警等信號的輸入,，對這類信號系統(tǒng)不需要鎖存,；而X8～XF用于防盜報警、火災(zāi)報警等信號的輸入,，對這類信號系統(tǒng)要對出現(xiàn)過的情況進行鎖存，直到監(jiān)控室發(fā)命令復(fù)位為止,。用于X8輸入鎖存的梯形圖如圖3所示,，用于X9～XF鎖存的梯形圖與圖3類似。PLC內(nèi)部通用寄存器R148～R14F分別用于X8～XF的鎖存,，R15D作復(fù)位寄存器,，由PC機通過RS232口送命令來置位或復(fù)位，當它被置為導(dǎo)通時R148～R14F被復(fù)位,，當R15D被置為開路時,，X8～XF監(jiān)視輸入信號。

輸出繼電器Y2～Y7用作多路選擇開關(guān),，其連線如圖2所示,。其中Y2、Y4,、Y6作為一組,，送到Y(jié)2、Y4,、Y6的信號經(jīng)過選擇后送到A/D單元的CH1通道,，用于發(fā)射功率和交流電壓測量；Y3,、Y5,、Y7作為另外一組，選出的信號送往A/D單元的CH0通道,，用于反射功率和室內(nèi)氣溫的測量,。PLC進行編程使Y2、Y4,、Y6及Y3,、Y5、Y7輪流導(dǎo)通,，如圖4所示,。當相應(yīng)輸出繼電器導(dǎo)通時,，相應(yīng)信號接入A/D單元的CH0或CH1通道，讀取這時CH0和CH1通道A/D轉(zhuǎn)換的值（WX9,，WX10）存入對應(yīng)的存儲單元,，即可實現(xiàn)對多路模擬信號的采集。為了避免在切換輸入時讀入的數(shù)據(jù)不確定,，必須在切換前停止讀取A/D值（WX9,，WX10），如圖4所示,。由于基站每個信道的發(fā)射功率和反射功率要同時讀取才能得出駐波比,，因而要分成兩組多路選擇開關(guān)，Y2,、Y3同時導(dǎo)通同時采集,，Y4、Y5和Y6,、Y7也一樣,。如要采集更多的模擬量輸入，可采用帶有更多輸出繼電器的主控單元（如C40）及增加擴充I/O模塊（如E8,，E40等）,。Y0輸出繼電器用于煙感報警器的復(fù)位用。

三,、PLC與PC機的通信

FP1可通過RS232口或RS422口與PC機進行通信,，PC機通過通信口可以設(shè)置PLC、對PLC進行編程,、對PLC的繼電器和寄存器的狀態(tài)進行讀取或設(shè)置,。FP1采用日本松下電工公司的專用通信協(xié)議即MEWTOCOL-COM標準協(xié)議，其格式如下：

其中BCC是塊檢查碼,，由前面的字符按一定規(guī)則產(chǎn)生,，松下電工公司已給出了BCC的生成程序；CR是結(jié)束碼,，值為0DH,。

FP1－C24主控單元同時帶有RS232和RS422口，本系統(tǒng)把RS422口用于對PLC進行編程,，而把RS232口作為與計算機的遠程通信口,。PLC把采集到的基站信息經(jīng)過預(yù)處理后存在內(nèi)部通用數(shù)據(jù)寄存器DT100～DT145單元，對PC機用VB編程,，通過COM2口向 PLC發(fā)送數(shù)據(jù)塊讀取命令RD,，PLC收到命令后把DT100～DT145的數(shù)據(jù)通過RS232口送給計算機，這些數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理后在顯示器上顯示,，從而實現(xiàn)對基站的監(jiān)測,。同時,，PC機通過向PLC發(fā)送寫觸點命令WCS設(shè)置R15D及Y0，可實現(xiàn)對鎖存了的X8～XF信號及煙感報警器的復(fù)位,。程序流程如圖5所示,。

綜上所述，本系統(tǒng)把PLC用于數(shù)據(jù)采集,，在擴充了A/D模塊后,，利用PLC的輸出繼電器構(gòu)成多路選擇開關(guān)，從而實現(xiàn)對多路模擬信號的采集,。由于PLC的優(yōu)點,，用PLC構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強,、構(gòu)成方便等優(yōu)點,。經(jīng)過實驗表明，用PLC實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集器能可靠地工作

西門子S120電源模塊6SL3130-6AE21-0AB1

　目前市場上主流的打印軟件有Cura,、Repetier Host等切片軟件，但這類切片軟件由于要適用于大量3D打印機,，在具體的操作性方面并不具備的優(yōu)勢,，特別是在國內(nèi)這種環(huán)境，這類軟件對初學(xué)者并不友好,。

　　在此基礎(chǔ)上,，國內(nèi)企業(yè)紛紛推出基于自身產(chǎn)品的3D打印切片軟件，這類軟件不僅可以與企業(yè)自身的產(chǎn)品進行良好的互聯(lián)互通,，同時可以深度挖掘3D打印機的性能,，終達到的打印效果。而在該次測評的軟件,，則是由深圳捷泰技術(shù)有限公司自主研發(fā)的切片軟件,。

　　一、便捷操作

　　該軟件的安裝并沒有太多的復(fù)雜性,，與其他軟件安裝相似,，安裝完畢后即可運行該軟件。由于EasyPrint采用英文界面,，用戶可以直接通過頂部菜單設(shè)置成中文,，方便之后的操作。

　　通過“config"可以設(shè)置成中文

　　把打印機和USB線連接后,，通過設(shè)置“打印機"欄目,，設(shè)置好“COM口"和“打印機"類型的選擇。當該軟件使用捷泰技術(shù)的3D打印機時,，軟件會自動識別打印機,。

　　當“打印機"欄目設(shè)定好后,，再點擊右上角的“連接"，即可連接打印機,。在連接成功后,，“連接"會改為“斷開"，在此基礎(chǔ)上,，用戶可以使用“手動控制"和“緊急停機"功能,。在手動控制時，用戶可以直接操控3D打印機完成X,、Y,、Z軸和擠出/排除材料等動作，同時,，在3D打印機打印期間,，其會顯示剩余打印時間。而“緊急停機"適用于打印機發(fā)生意外時的停機,。而左側(cè)欄目可以調(diào)整模型的方向,、大小比例等，方便用戶修改模型,，使其適合打印機的規(guī)格,。

　　EasyPrint的簡潔面板

　　在測試過程中，可以發(fā)現(xiàn)EasyPrint支持“.GCode"和“.SLT"后綴的3D打印文件,，而“.SLT"是目前3D打印文件中常見的文檔,。同時，在進行打印之前,，得根據(jù)使用材料的不同進行溫度設(shè)定,，比如ABS材料建議采用210-240℃，這是因為該軟件默認設(shè)定的是PLA作為打印材料,，初始溫度默認是185℃,。

　　EasyPrint針對初學(xué)者設(shè)定的默認模式

　　在導(dǎo)入模型文件后，用戶可以自行設(shè)定打印參數(shù),，初學(xué)者也可以采用默認的標準進行設(shè)定,，后用戶只需點擊“切片"即可開始切片工作。在切片過程中,，如果用戶希望切片完后直接打印,，也可點擊“切片后打印"選項，方便用戶開展其他工作,，體現(xiàn)了該軟件人性化的一面,。

　　而對于特殊的人員而言，默認標準可能會與終打印要求有較大的出入,，在此,，用戶可以選擇“詳細"選項,，從而對具體打印的精度、外圈,、填充等打印細節(jié)標準進行設(shè)定,，終達到理想的目標。

　　EasyPrint同時可以滿足人士的需求

　　使用該切片軟件打印的模型,，從模型中可以看到,，不管是整體還是細節(jié)，該切片軟件對模型的還原度具有一定的高度