西门子公司SINAUTMICROGRPS远程监控系统介绍及在油气井SCADA系统的应用(3)

三、油气采集远程监控系统的组成

在此项目中，每台抽油机系统对于数据采集的要求如下：
1)要求系统进行逻辑控制、数字量模拟量采集及GPRS远程通信。
2)要求控制器具有MODBUS通信及高速脉冲计数功能。
3)要求通信中断后，程序有存储数据并在通信恢复后发送的功能。
4)要求中心站能够实现油气采集行业所需要的示功图功能。
5)由于采集系统均在野外工作，因此需要稳定性强，工作温度较宽，易于维护。

远程站：
综合以上的需求，由于S7 -200不仅能够进行DI＼DO、AI＼AO处理，且兼具MODBUS通信及高速计数采集功能，通过存储卡可实现数据的归档存储，而且在实现GPRS远程通信的方案中对比S7 -300系统，S7 -200更具有体积小、价格低廉的优势，故远程站最终确定使用S7-200+ MD720-3实现远程监控采集的方案。

中心站：
中心站的计算机位于山脚下的村落中，通过ADSL拨号上网。由于没有公网固定IP，所以使用域名解析动态IP方式。中心站的计算机安装MIRCO SC 256站软件，监控系统采用WinCC实现数据采集监控、归档、报警及示功图。整个系统的结构如图3所示，在此不再赘述。

四、监控系统完成的功能及重点难点分析

1．S7-200 PLC配置MD720-3无线GPRS远程监控系统的实现远程站的S7-200 PLC实现GPRS通信需要编程方面调用MIRCO SC的通信库，以下对MIRCO SC通信库的功能块的重点参数做简要介绍，详细参数可见通信库手册。

    WDC_INIT初始化块：

    INIT_ Station_ Number  -本站的站号，远程站站点号要惟一

    INIT_IP_Server -中心站IP或动态域名，远程站就是靠此参数找到中心站

    INIT_Destination_Port -“26862”通信端口，

    MICRO SC软件中及路由器的端口转发，一定要与此号一致

    INIT_Modem_Name -“modem X”MODEM名及密码，MICRO SC中要与其一致

    INIT_Modem_Password -“secret X”

    INIT_SIM_PIN -“1234”SIM卡的对应设置

    INIT_GPRS_APN -“CMNET”GPRS APN（中国移动）

    WDC_INIT初始化块如图7所示。
 

图7 WDC_INIT初始化块

WDC_SEND发送块：

SEND_Destination    -0为向中心站发送，或是发送目标站的站号

SEND_Address/Length    一所需发送数据区的起始地址和长度

SEND_Command    -1为发送，2为取回数据

发送数据的周期可由START命令控制。

WDC_SEND发送块如图8所示。
 

图8 WDC_SEND发送块

WDC_RECEIVE接收块：

RECV_Access_Data_Start/Length -接收数据区的起始地址及长度

RECV_New_Time_rcvd    ．接收如中心站发来的时间，可用于时间同步

WDC_RECEIVE接收块如图9所示。
 

    图9 WDC_RECEIVE接收块

    WDC_CONTROL控制块：

    CTRL_GPRS_Mode    - S7-200激活为自由口

    MD720-3建立GPRS通信模式

    CTRL_ AT_ Mode    - MD720-3激活为AT指令模式

    WDC_CONTROL控制块如图10所示。
 

图10 WDC_CONTROL 接收块

中心站：

中心站的MIRCO SC软件中，要注册添加所有远程站，需要填写的信息与每个远程站的WDC_INIT初始化块的站号、MODEM名及密码要对应一致。而站名是在OPC变量中区别不同站的重要前缀。同时在MIRCO SC软件中还可以看到各个远程站的通信状态。MICRO SO软件配置远程站参数如图11所示。
 

图11  MICRO SC软件配置远程站参数

上位机操作软件采用西门子HMI软件WinCC。WinCC作为OPC Client数据来源于MICRO SCOPC Server，所采集的数据均来自于OPC变量。WinCC采集数据后可对数据进行线性化、归档、报警、画面显示等处理。凭借WinCC强大的功能及扩展能力，可以满足用户几乎所有的需求。