002开题报告1

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1、浙江机电职业技术学院电气工程系毕业设计开题报告毕业设计开题报告课题名称: 基于GSM无线网络的监控系统 系 别 电气工程系 专 业 机电一体化技术 班 级 机电0732 姓 名 杨玉龙 学 号 0702013240 指导教师 戴一平 浙江机电职业技术学院毕业设计开题报告毕业设计课题：1、本课题的研究意义 在信息技术高速发展的今天，通讯技术是实现远程监控的基础，是非常重要的一个环节。随着通讯技术的发展，研制一种网络无线监控系统迫在眉睫。另一方面，我国己经建成了：功能完善、成熟稳定的GSM无线数字移动通信网。因此，设计基于GSM网络的无线监控系统，可以借助通信模块这个载体，采用数据通信和短消息通信

2、相结合的数据传输方式，更加方便快捷地实现数据的无线远程传输,此无线监控系统具有较高准确性和安全性。过去，要实现对远端设备的监控和操作一般利用有线的方式，比如电话。这种方法往往成本较高而且并不方便。现在，随着第二代移动通信向第三代的迅速过渡，以GSM网为平台的各种业务的不断拓展，利用无线上网，无线传输图像，物像传输数据和语音业务等，都得到越来越广泛的应用。尤其是短消息业务，一问世就因其低廉的价格。可靠的传输性能得到广大用户的青睐。因此，将计算机串口通信同短消息业务相结合，利用GSM公用网进行远端监控已成为数据通信业务的一个新的热点。而随着PLC应用的迅猛发展，各种高级控制策略不得不面对不同的对象

3、在大跨距分散地点下的远程控制应用，如何实现大范围分布式应用中各种现场数据传输处理及远程控制，远程维护等就是很现实的问题，这其中的前提之一就是各种数据包的远程传输。以前，有的PLC应用系统中采用了无线数传电台通信来达到远程控制PLC的目的，但是这种方案仍然存在一些缺陷，主要就是其分布范围仍然较为有限，而且随着通信距离的增加，其可靠性受到很大影响。 目前最新应用趋势是将PLC控制系统与现有GSM无线通信网络技术集成，通过GSM短信遥控模块通信技术，可以实现全国，甚至全球范围内的数据超远程可靠传输，进而达到数据远程分析处理，远程控制的目的。 以往，在无人值守的现场出现问题后，维修人员不可能讯速赶到现

4、场排除故障，造成许多不必要的损失，以GSM通信网络与PLC的结合来设计了该监控系统，将告警信息通过手机短消息的方式，发送到集中监控中心，从而实现了远程遥控、监测。2、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径），工作进度安排等。基本内容: （1）阅读,了解GSM监控系统的资料 （2）熟悉监控系统的架构，特点（3）设计监控系统 （4）PLC程序设计 （5）本系统的主要特点 (6) 掌握AT指令重点和难点：（1）对整个GSM监控系统原理的深入了解（2）参数设置。（3）通信程序编写。（4）硬件间的联系 （5）熟练使用PLC应用软件采用的研究手段： 首先利用超级终端跟TC35通信，能够做到：

5、收、发、删除短消息。然后利用计算机使两台PLC之间实现互发互收。最后利用手机与OMRON的PLC通讯， PLC向用户手机进行呼叫，即发送短信息给管理者的手机，用于PLC处理时自动发送报警信息给用户。不管用户在什么地方，只要手机在中国移动通讯的网络覆盖范围之内，就一定收到PLC的报警信息，从而做出相应的处理对策。 系统图如下：手机GSM通讯网络中国移动现场设备Gsm modem RS-232PLC工作进度安排： 第一周, 熟悉GSM、监控系统的内容，PLC通信的相关知识，收集资料，写开题报告。 第二周，学习GSM、监控系统、PLC通信相关技术不懂的知识，进行相应资料的查找和初步的设计。 第三周，

6、对初步设计的方案进行修改，并确定进行实施。 第四周，进行软件编程，画出电气原理图。 第五周，对软件进行调试、整理，对设计方案进行整理。 第六周，完成毕业设计说明书。 第七周，完成毕业设计说明书。第八周，上交资料，答辩。文献综述PLC的发展历史：可编程逻辑控制器，又称可编程控制器，有过多种定义。可以看作是一种经过特殊设计的工业计算机，整个的设计原则就是简单与实用。 1968年，通用汽车公司的液压部门为了消除既复杂又昂贵的继电器控制系统，确立了第一个可编程控制器的招标指标。该设计规格需要固态系统和电脑技术，并要求能够在工业环境中生存，也能够方便地编程，并且可以重复使用。该控制系统将大大减少机器的停

7、机时间，并为未来提供了可扩展性。该招标由DEC公司中标，这套系统于1969年研制出来，这是第一台可编程控制器，型号为PDP-14，应用取得成功。其后，美国的MODICON公司也推出了同名的084控制器，1971年日本推出了DSC-80控制器，1973年西欧国家的各种可编程控制器也研制成功。这些早期的控制器满足了最初的要求，并且打开了新的控制技术的发展的大门。 PLC的发展也是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，正是这些高新技术的发展推动了可编程控制器的发展。 从控制功能来看，可编程控制器的发展大致经历了4个阶段：1初级阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年

8、代中期 由于第一代PLC是为了取代继电器的，因此，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。第一阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。2扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期 这一阶段PLC产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。3通信

9、阶段：20世纪70年代末期到80年代中期 这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。但是，由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。其次，产品功能也得到很大的发展。同时，可靠性进一步提高。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。4开放阶段：从20世纪80年代中期开始 由于国际标准化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使PLC在开放功能上有较大发展。主

10、要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。此外，PLC开始采用标准化软件系统，增加高级语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。这一阶段的产品有西门子公司的S7系列，AB公司的PLC-5，SLC500，德维森的V80和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司与合控电气公司所开发的OPENPLC等。GSM无线通信系统具备如下特点：1、可靠性高： 与SMS短信息方式相比，GSM 网络采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个监测点同时进行数据传输，互不干扰。GSM短信遥控模块本身具备完善的频分复用机制，并具

11、备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。2、实时性强： GSM具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GSM监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GSM实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率（10Kbps）的需求。3、监控范围广： GSM短信遥控模块已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。对于分布在全市/全省范围内，或全国范围的PLC控制系统，采用GSM短信遥控模块是其理想的选择。4、系统建设成本低： 由于采

12、用GSM公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。5、系统运营成本低： 采用GSM公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用， GSM短信遥控模块可按数据实际通信流量计费，（1分-3分/1K字节），也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。 6、系统的传输容量，扩容性能好： 监控中心要和每一个PLC控制现场实现实时连接。系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GSM技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个监测中心可轻松支持上千个现场PLC数据通信。7、GSM传输功耗小，适合

13、野外供电环境： 虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GSM数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可，其整体功耗与一台普通GSM手机相当， 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GSM传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。而随着PLC应用的迅猛发展，各种高级控制策略不得不面对不同的对象在大跨距分散地点下的远程控制应用，如何实现大范围分布式应用中各种现场数据传输处理及远程控制，远程维护等就是很现实的问题，这其中的前提之一就是各种数据包的远程传输。以前，有的PLC应用系统中采用了无线数传电台通信来达到远程控制PLC的目的，但是这种方案仍然存在一些缺陷，

14、主要就是其分布范围仍然较为有限，而且随着通信距离的增加，其可靠性受到很大影响。 目前最新应用趋势是将PLC控制系统与现有GSM无线通信网络技术集成，通过GSM短信遥控模块通信技术，可以实现全国，甚至全球范围内的数据超远程可靠传输，进而达到数据远程分析处理，远程控制的目的。 以往，在无人值守的现场出现问题后，维修人员不可能讯速赶到现场排除故障，造成许多不必要的损失，以GSM通信网络与PLC的结合来设计了该监控系统，将告警信息通过手机短消息的方式，发送到集中监控中心，从而实现了远程遥控、监测。参考文献：1 戴一平.可编程序控制器逻辑控制案例M.北京：高等教育出版社，2007.72 康厚强，王德刚.用于短信息收发的TC35终端的硬件设计与实现.电子技术J，2002年第8期，28293樊昌信，等通信原理M北京：国防工业出版社，19814 霍罡、樊晓兵.欧姆龙CP1H PLC应用基础与编程实践M.机械工业出版社,5 解相吾、解文博.移动通信终端设备原理与维修M指导教师意见： 指导教师： 年 月 日系意见：