CN109246593A - 一种智能灌注机的流量上传系统及其上传方法 - Google Patents

一种智能灌注机的流量上传系统及其上传方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种灌注机的流量上传系统及其上传方法，方法包括：液体流量计实时采集液体流速并发送至PLC，PLC根据流速得到设定时间内的流量并保存；当无线终端收到手机的流量上传指令后，将其转换为字符串发送至PLC；PLC发送流量数据至无线终端；无线终端通过短信将流量数据发送到手机上。系统包括液体流量计，PLC，无线终端，手机。本发明安装简单，只需要加装一块8020和一块手机SIM卡即可实现定位及流量上传功能。管理员只需通过短信发送一条通讯命令即可。

Description

一种智能灌注机的流量上传系统及其上传方法
技术领域
本发明涉及一种智能灌注机的流量上传系统和方法，具体的说是一种将灌注机所统计的流量上传至管理员端的方法。
背景技术
近年来，随着科技的不断发展，各个领域的节能环保项目如雨后春笋般涌现，建筑行业更是发展出了化学发泡这种新型建筑模式，智能灌注机应运而生，在这种条件下，需要将灌注机的输出流量上传，以便管理员更好的了解和控制设备的运行状态及运行能力。
目前，针对现有的智能灌注机，没有可以统计该设备输出量的系统，并且无法时时的进行远程通讯，远程管理员统计起来非常困难，因此研发此流量上传系统及上传方法，解决远程的统计问题。
发明内容
针对现有的智能灌注机的技术要求，需要设计一种流量上传的方式，将设备的输出流量通过远程技术来发送至管理员端，以便管理者更好的了解和控制。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种灌注机的流量上传系统，包括：
液体流量计，用于实时采集液体流速并发送至PLC；
PLC，用于根据流速得到设定时间内的流量并保存，并将无线终端发来的字符串与内部存储的字符串比较，两个字符串相同时，发送流量数据至无线终端；
无线终端，用于收到手机的流量上传指令后，将其转换为字符串发送至PLC；并将流量数据以短信形式发送至手机；
手机，用于发送流量上传指令，并接收流量数据。
所述无线终端为用于车载定位的无线传输设备。
所述无线终端插入SIM卡，用于自动进行GPS定位，通过地图得知设备位置。
所述液体流量计为涡轮式液体流量计，安装在药泵的出口侧。
一种灌注机的流量上传方法，包括以下步骤：
液体流量计实时采集液体流速并发送至PLC，PLC根据流速得到设定时间内的流量并保存；
当无线终端收到手机的流量上传指令后，将其转换为字符串发送至PLC；PLC将字符串与内部存储的字符串比较，两个字符串相同时，发送流量数据至无线终端；
无线终端通过短信将流量数据发送到手机上。
所述发送流量数据至无线终端：
将定位模式转换至短信模式命令“+++”、发送的手机号“AT^SMS＝手机号设备流量”、恢复到定位模式命令“AT^GPRS”分别写入PLC内部不同的存储区；
依次将上述三个命令发送至PORT0口，相邻两个命令中间具有时间间隔发送至无线终端。
所述流量上传指令为“AT+CMGS SEND”。
通过无线终端的定位模式可以在地图中显示设备以及设备流量。
本发明具有以下有益效果及优点：
1、安装简单，只需要加装一块8020和一块手机SIM卡即可实现定位及流量上传功能。
2、远距离传输：管理员只需通过短信发送一条通讯命令即可。
3、可以一带多：管理员的一台手机可以同时与几十台甚至上百台设备通讯。
4、可清零：当流量数据累积过大时，管理员亦可通过短信将设备累积的流量数据清零并重新开始记录。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为执行过程框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种灌注机的流量上传系统，包括：西门子224PLC、Comway WG-8020GPS+GPRSDTU、涡轮式液体流量计(电信号传输)以及一部带有收发短信功能的手机。
所述的西门子PLC，在PORT0口通过一根RS485通讯线与Comway WG-8020GPS+GPRSDTU相连，首先设置PORT0口为自由口模式，每个字符8位，无奇偶校验，波特率设置为115200b/s,通过编写程序，利用中断让PORT0口处于等待接收信息的模式，在中断中需写入校验收到的信息是否为正确的格式：“AT+CMGSSEND”。如果格式是错误的，则PLC将拒绝执行并且恢复到等待消息状态；如果是正确的，则PLC将把存储在内存RAM中的流量数据通过ASCII码的形式发送给下级8020，发送的命令依次为“+++”、“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量及罐数”“AT^GPRS”，期间必须有一定时间间隔，以便数据传输。发送命令以中断形式结束。
所述的Comway WG-8020GPS+GPRS DTU(简称8020)，该设备是一般用于车载定位的无线传输设备。它需要插入一张手机SIM卡，通电之后自动进行GPS定位，在管理员电脑端可以通过地图来得知设备所在位置。在使用之前需用GPRSDTU配置软件将8020的485口设置为波特率115200b/s、数据位8位、无奇偶校验的形式，并将短信配置一栏设置为串口输出短信内容、使用短信原始编码的格式。在本发明中当管理员需要得知设备流量时，需首先通过发送命令“+++”使8020由GPS定位模式转换为串口通讯模式，再从PLC处收到“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”的命令，8020将此信息电话号后方的内容直接发送至管理员手机端,发送结束后再收到PLC发送的“AT^GPRS”命令，从而将自身状态切回到GPS定位模式。
所述的涡轮式液体流量计(电信号传输)，它安装在药泵的出口侧。浇注时药液经过流量计带动内部涡轮旋转，从而产生电信号(4-20mA),两根信号线接入PLC模拟量输入端。当设备工作时测出药液的流速，并乘以设备运行的时间，即可以得出在这段时间内设备泵出的药液量，再通过计算算出这段时间内设备泵出的浆体体积，将结果保存在PLC的内部rom中。
所述的带有收发短信功能的手机，它是远程管理员用来发送流量上传指令“AT+CMGS SEND”的手机端，在将此短信发送给对应的浇注设备后，就会收到该设备发送的当前泵出的浆料体积，可用来统计该设备当天的工作量。
整个系统主要由四个部分组成：西门子224PLC、Comway WG-8020GPS+GPRSDTU、涡轮式液体流量计(电信号传输)和一部带有收发短信功能的手机。下面结合图1详细说明本发明是如何实现的。
首先需将涡轮式流量计安装在药泵的出口侧，安装位置必须是流速稳定处(左右两端需留出至少200mm缓流区)，安装完成后连接好电源线，两根4-20mA信号线直接接入PLC的模拟量输入端。根据工艺要求，设备工作时所泵出的药液及浆体必须是稳定的、连续的。因此测量出药泵工作时的稳定药液流速，再乘以药泵的工作时间即可得出在该段时间内所泵出的药液体积。然后再通过计算算出这段时间内设备泵出的浆体体积，通过编制PLC内部程序的方式将结果进行累积，存储在PLC的VD6中。
Comway WG-8020GPS+GPRS DTU在使用之前需用GPRS DTU配置软件将8020的485口设置为波特率115200b/s、数据位8位、无奇偶校验的形式，并将短信配置一栏设置为串口输出短信内容、使用短信原始编码的格式。安装时需要注意需将它的GPS定位模块以及通讯天线外露出设备外壳(不允许安装在设备电箱内部以免信号被屏蔽)，用RS485通讯线连接PLC的Port0口以及8020的485引脚。将手机SIM卡插入8020的卡槽中。
插好SIM卡后，需要先给8020通电。通电时8020的正常状态应该是POWER灯常亮，GPS指示灯前期闪烁，后期信号稳定后也是常亮。此时可通过电脑安装COMWAY GPS定位软件查看此时该设备的位置。
如图2所示，要使用8020的短信通讯模式必须给8020符合其规定的字符命令：首先发送“+++”让8020由GPS定位模式转为短信通讯模式，8020然后发送“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”(138xxxxxxxx是管理员电话号码，设备流量由PLC计算而来)，再发送“AT^GPRS”让8020重新回到GPS定位模式。
西门子PLC选用的是CPU224XP AC/DC/继电器型，该款PLC带有两路模拟量输入(电压、电流各一组)，将涡轮流量计的两根4-20mA信号线接入电流的那一组。PLC内部的程序编写如下：首先设PLC的PORT0口为自由口模式(将特殊存储器SMB30设置为16#19)，波特率115200b/s、数据位8位、无奇偶校验的形式，然后将流量上传命令“AT+CMGS SEND”写入以VB220为起点的12个字节区间内；将流量清零命令“AT+CMGS ZERO”写入以VB600为起点的12个字节区间内，以便PLC收到8020传输过来的字符串时做比较所用。然后需要将PORT0设置为等待接收消息的模式，具体写入为：将特殊存储器SMB87(接收消息控制)设置为16#90；SMB90(空闲线时间)设置为10；SMB94(最大接收字符数)设置为12。利用端口接收命令(RCV)将接收到的字符串放置在以VB410为起点的字节区中，再将中断命令(ATCH)写为PORT0，连接中断事件23，使能中断。这样接收部分程序写入完成。
引入中断是为了将PORT0口接收到的字符串与PLC内部存储的字符串进行比较，因此需要在中断程序中写入比较的程序，只有接收到的字符串与PLC内部存储的字符串完全一致，程序才会继续进行。
当PLC接收到正确的流量上传命令后，将由PORT0口执行消息发送的程序。由于8020需要三条命令来执行短信发送功能，首先要在PLC内部存储区将“+++”、“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”、“AT^GPRS”这三条命令写入，具体写入如下：新增三个子程序块，调用传送命令“MOV_B”将“+++”(ASCII码值为16#2B)写入以VB200为起点的3个VB存储区；将“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”写入以VB80为起点的42个VB存储区；将“AT^GPRS”写入以VB210为起点的8个VB存储区。这里需要注意的是，由于需要写入字符命令，而PLC无法执行直接的字符命令，因此需要将所有的字符(可对照ASCII码表查找)转换为ASCII码再进行写入。另外在“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”命令中，“138xxxxxxxx”是管理员的手机号，而设备流量是需要将之前的PLC运算结果转换为ASCII码发送，引用实数转ASCII码命令(RTA)将数据VD6写入VB101，控制字需设置为16#C2,即整数可以达到9位，小数点后面带两位小数。
再次回到主程序，接下来写入发送程序：调用发送命令(XMT)依次将VB200、VB80、VB210发送至PORT0口。注意中间需要加上一定的时间间隔(3-5S)，以便数据传输。数据发送结束后利用中断程序(中断事件9)让PLC回到等待接收消息的模式。
通过程序让PORT0一直处于等待外部消息的模式，利用中断对PLC收到的消息进行比较，若与上传命令一致，则继续进行下一步；若不一致，则PORT0返回至接收消息的模式，并将刚才收到的消息清空。PLC发出的数据需要以ASCII码的形式发出，因此事先要在PLC的VB区内写入控制8020发送短信的命令字符串“+++”、“AT^SMS＝138xxxxxxxx设备流量”、“AT^GPRS”。第一个字符串是让8020由GPS定位模式转换至短信模式；第二个命令是由8020将PLC存储的流量数据发送至指定的手机号码；第三个命令是发送结束之后让8020恢复到GPS定位模式。
至此PLC的流量上传任务完成了一个循环。
带有收发短信功能的手机，它是远程管理员用来发送流量上传指令“AT+CMGSSEND”的手机端，在将此短信发送给某一配有SIM卡和8020的浇注设备后，设备的核心控制器PLC即运行流量上传的程序，稍等片刻就会收到设备返回的当时的流量数据，这样管理员就可以很方便的掌握现场施工设备的运行效率以及当天的浇注量。

Claims (8)

1.一种灌注机的流量上传系统，其特征在于包括：
液体流量计，用于实时采集液体流速并发送至PLC；
PLC，用于根据流速得到设定时间内的流量并保存，并将无线终端发来的字符串与内部存储的字符串比较，两个字符串相同时，发送流量数据至无线终端；
无线终端，用于收到手机的流量上传指令后，将其转换为字符串发送至PLC；并将流量数据以短信形式发送至手机；
手机，用于发送流量上传指令，并接收流量数据。
2.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传系统，其特征在于所述无线终端为用于车载定位的无线传输设备。
3.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传系统，其特征在于所述无线终端插入SIM卡，用于自动进行GPS定位，通过地图得知设备位置。
4.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传系统，其特征在于所述液体流量计为涡轮式液体流量计，安装在药泵的出口侧。
5.一种灌注机的流量上传方法，其特征在于包括以下步骤：
液体流量计实时采集液体流速并发送至PLC，PLC根据流速得到设定时间内的流量并保存；
当无线终端收到手机的流量上传指令后，将其转换为字符串发送至PLC；PLC将字符串与内部存储的字符串比较，两个字符串相同时，发送流量数据至无线终端；
无线终端通过短信将流量数据发送到手机上。
6.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传方法，其特征在于所述发送流量数据至无线终端：
将定位模式转换至短信模式命令“+++”、发送的手机号“AT^SMS＝手机号设备流量”、恢复到定位模式命令“AT^GPRS”分别写入PLC内部不同的存储区；
依次将上述三个命令发送至PORT0口，相邻两个命令中间具有时间间隔发送至无线终端。
7.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传方法，其特征在于所述流量上传指令为“AT+CMGS SEND”。
8.根据权利要求1所述的一种灌注机的流量上传方法，其特征在于通过无线终端的定位模式可以在地图中显示设备以及设备流量。
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