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)采用了蜂窩結構的小區(qū)制,，實行頻率復用，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,，其結構簡單、性能優(yōu)良,、可靠性高,、抗干擾能力強,，易學易用,，并可進行在線修改，已被廣泛地應用于冶金、礦業(yè),、機械,、輕工等工業(yè)控制領域，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的應用領域大大擴展,?；赑LC的優(yōu)點，我們把PLC應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量,，煙感,、溫感探測器組成防火報警系統(tǒng)，其輸出為開關量,，紅外防盜報警器也輸出開關量,，這些開關量都送往數(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量的輸入及為模擬量作多路選擇開關,。

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作復位寄存器,，由PC機通過RS232口送命令來置位或復位,，當它被置為導通時R148～R14F被復位，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，其連線如圖2所示,。其中Y2,、Y4、Y6作為一組,，送到Y2,、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輪流導通，如圖4所示,。當相應輸出繼電器導通時,，相應信號接入A/D單元的CH0或CH1通道，讀取這時CH0和CH1通道A/D轉換的值（WX9,，WX10）存入對應的存儲單元,，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,，Y2、Y3同時導通同時采集,，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的輸出繼電器構成多路選擇開關,，從而實現(xiàn)對多路模擬信號的采集。由于PLC的優(yōu)點,，用PLC構成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有可靠性高,、抗干擾能力強、構成方便等優(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,，這類軟件對初學者并不友好。

　　在此基礎上,，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置成中文,，方便之后的操作,。

　　通過“config"可以設置成中文

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

　　當“打印機"欄目設定好后,，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。而左側欄目可以調整模型的方向,、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定,，比如ABS材料建議采用210-240℃,，這是因為該軟件默認設定的是PLA作為打印材料，初始溫度默認是185℃,。

　　EasyPrint針對初學者設定的默認模式

　　在導入模型文件后,，用戶可以自行設定打印參數(shù)，初學者也可以采用默認的標準進行設定,，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