基于GPRS短信功能的PLC温度调节装置

基于GPRS短信功能的PLC温度调节装置

管国林

广州方菱电气有限公司  广东广州  510665

摘要：我国北方地区人们在冬天大都采用集中供暖的方式来抵御寒冷，而供暖系统对恒温恒压的控制方面有比较高的要求，所以根据其较高的要求开发一个基于GPRS短信功能的PLC温度调节装置是非常重要的。本装置既可以实现远程的短信报警和数据传输，又可以实现人与机器的交互可视化功能，对人们生活水平的提高有了较大的促进作用。本文着重探讨了GPRS短信功能在供暖系统中实现的可行性和具体过程以及装置的功能验证实验，保证此装置的安全可靠。

关键词：GPRS；短信功能；PLC；温度调节装置

之前我国北方地区大都采用传统的燃煤供暖，但是却对环境造成了不小的污染。后来随着我国城市建设的不断发展，在我国北方集中供暖地区主要采用热风幕来进行供暖，不仅节约了资金成本，还降低了对环境的污染程度。所以PLC系统被用作热风幕中调节温度和压力的装置，GPRS短信通信技术也被运用进来，通过和PLC系统的结合保障了PLC系统调节温度的稳定性。

1GPRS短信通信技术特点

GPRS是通用分组无线电服务的缩写，是通信端和终端之间进行远程通信的一种技术。GPRS短信通信的优势在于传输速度快、传输距离远，适用于频繁的、速度快的数据传输场景。它将移动通信技术和数据通信技术较好地结合起来，较大程度地发挥了两种技术地优势之处，可以让多个用户共享一个无限信号道，也可以让一个用户使用多个信号道。

2PLC系统的技术特点

PLC系统全称可编程逻辑控制器，是一种基于计算机技术，利用微处理来进行自动化控制的系统。在供暖系统中，PLC系统通过对整个供暖系统运行过程中的温度参数、系统运行状况进行实时监测，自动化控制，并且将监测的情况实时用画面显示，以便更好地管理整个供暖系统。

3S7-200通信

S7-200拥有比较出色的通信能力。S7-200 CPU之间最简单使用的是PPI通信，使用既便捷，投入费用又低。其次最常用的是S7-200与S7-300/400之间的通信，它传输速度比PPI通信快速，而且传输距离远。

4具有短信报警功能的PLC控制系统

4.1PLC系统工作原理

PLC系统现在已经被广泛运用在各种工业生产环境下的机器当中去，它采用可编程的储存器，可以在内部进行顺序控制、定时报警、逻辑运算、温度调节等指令，是一种操作性简单、投入资金较少的控制系统。在一些供暖企业存储热水的过程中有被较好地利用。在热水存储罐内部会有一个热交换器，冷热水经过整个热交换器的进水出水端各装有一个电磁阀。这个电磁阀控制冷热水的进出，当存储罐内液体的温度高于4℃时，电磁阀就打开，让冷冻水快速通过完成对药剂的降温。当存储罐内的液体温度慢慢降到3℃的时候，电磁阀就迅速关闭，不再让冷冻水继续通过降温。但是存储罐内液体温度会由于冷冻水的惯性作用继续降温到2℃左右，在这样循环往复的降温作用下，存储罐内的液体温度就会始终保持在2℃到4℃之间这样一个恒温的环境中。

4.2短信报警功能的工艺要求

第一是高温报警功能。首先当存储罐内液体的温度高于5℃时，检测到高温异常的PLC系统就会向GPRS短信模块发送高温报警信号，接着GPRS短信模块就会向装置管理员的手机发送报警短信，让管理员立即知晓并前往常看和操作。

第二是低温报警功能。首先当存储罐内液体温度低于2℃时，检测到低温异常的PLC系统就会向GPRS短信模块发送低温报警信号，接着GPRS短信模块就会向装置管理员的手机发送报警短信，让管理员立即知晓并前往常看和操作。

4.3装置结构展示图

4.4PLC系统编程的流程展示

PLC系统采用的程序是STEP 7MicroWin，主机采用CPU224XP，有两个通讯口，主要用于让主设备和其他设备进行互相连接和通讯；一个连接触摸屏，可以通过这个触摸屏实时监测装置设备的情况；一个连接短信模块，可以接受来自PLC系统发送的报警信号，并传输给设备管理员的手机上。

例如，我们要求短信模块向15836787622手机发送短信，则PLC向短信核块发送的数据格式是07H＋01H＋手机号＋数据字节数＋数据，16进制数是07H、01H、01H、58H、36H、78H、76H、22H、01H、3AH。PLC系统上有多个通讯接口，会采用自由通讯指令发送相关数据给短信模块。

为了使用和操作方便，人们用触摸屏来代替鼠标或者键盘。触摸屏由触摸屏控制器和检测器组成。检测器安装在触摸显示器中，管理人员可以通过触摸其相应位置让检测器将信号发送到触摸控制器中，触摸控制器就可以将信号转换成触摸坐标，在传送到中央处理器中，让中央处理器进行操作，从而完成这一系列的工作。

5硬件结构与功能实现

供暖系统中温度调节系统的硬件结构包含采集温度、触摸屏、GPRS短信模块、PLC自动控制系统。每个部分都有其特定的功能和方式，它们互相配合来支撑着整个供暖系统的运行

[1]。

5.1温度的实时采集

当室内的温度低于供暖系统设置的温度时，PLC系统检测到之后，立即控制继电器吸合热风幕开启，输送热源来提高室内温度；当室内温度高于供暖系统设置的温度时，PLC系统继续控制继电器断开，让热风幕也断开热源输送，从而降低室内温度[2]。

5.2采用触摸屏

使用触摸屏不仅可以方便管理员进行及时操作系统，快速传递信息，还可以比较直观地观测到监测区域内温度的具体状况和热风幕的工作情况。它的运用可以使管理员对整个供暖系统的运行情况了如指掌，减少系统误差和操作错误情况的发生[3]。

5.3GPRS短信模块

当检测出区域内温度过高或者过低时，GPRS短信模块可以快速将这些故障信号发送给PLC系统进行及时处理和控制，负责监测的管理员也可以较快反应，并及时做出处理，不因这些故障而耽误整个供暖系统的运行。

结束语：通过分析供暖系统中温度调节系统的工作结构，基于GPRS短信通信功能的PLC系统在其中发挥了非常重要的作用。首先它对区域内的温度进行采集，一旦偏离设定温度时就会马上发送信号到GPRS短信模板，再由短信模板将报警信号转换为指令传输给PLC系统，接着PLC系统及时反应并进行操作和处理，使温度重新达到恒定温度。各个系统各司其职，整个供暖系统井井有条，很好地实现了人机交互可视化以及短信报警功能的可行性。

参考文献：

[1]屈有福.关于西门子PLC在集中控制系统中应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(15):84-86.

[2]杨秀芬,赵景彩.电气自动化设备中PLC控制系统的应用探讨[J].中国设备工程,2022(15):99-101.

[3]卿树明,解强.基于PLC的设备状态检测技术研究与应用[J].工业控制计算机,2021,34(12):92-93.