浅谈无线数据传输模块G―BOX的应用

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摘 要：无线数据传输通讯模块，可以同 PLC产品配套应用，采用相关的通讯协议，在自动化系统中，实现自动化系统与网络的无线连接。以此 模块为基础，可以同上位机软件组态，对 PLC 进行远程编程和诊断，实现程序上下载功能；手机用户可通过 SMS短信服务对 PLC实现控制，所以无线数据传输通讯模块特别适用于分布式系统远程监控等应用场合。

关键词：无线通讯模块 PLC 协议 上位机软件

中图分类号：TN402 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0027-02

信捷研发的G-box是一种无线数据传输通讯模块，与信捷XC、XD系列PLC等产品配套应用，采用Modbus-TCP协议，在自动化系统中，实现自动化系统与GPRS网络，GSM网络的无线连接。在此模块的基础上，可通过信捷上位机软件XCPPro或者XDPPro组态，对PLC进行远程编程和诊断，实现程序上下载功能；手机用户可通过SMS短信服务对PLC实现控制，所以G-BOX特别适用于分布式系统远程监控等应用场合。

1 信捷G-BOX性能特点及适用领域

信捷的G-BOX具有数据传输开放透明、内部集成TCP/IP协议栈的数据传输终端、支持TCP、UDP、DNS、PPP等多种协议等特点；可实现PLC程序无线上下载及实时监控，也可与用户手机实现短信息通讯；适用于工业控制、遥感、遥测、油田、煤矿数据采集和监控等应用场合。

2 性能及参数

2.1 端口排列

以天线在右为基准，端口排列顺序为：（1）B端，（2）A端，（3）0V，（4）24V

（1）电源电压为24V直流，允许范围为DC21.6V～26.4V。

（2）G-BOX串口通讯接口为：RS232或RS485接口为端子A和端子B，当采用RS485通讯时，A端为“+”信号，B端为“-”信号。

2.2 RS-232通讯串口

RS232为9针孔，串口侧只能挂接一个设备，采用Modbus-RTU通讯协议，GPRS网络侧是Modbus-TCP协议。此无线数据传输模块G-BOX，可与信捷XC、XD系列PLC直接通讯。

2.3 RS-485 通讯串口

采用RS485通讯串口时，只需将A、B端子与PLC的A、B端子对接即可。注意：RS232通讯口与RS485通讯口不可同时使用。

2.4 SWITCH 开关

共有2个switch开关，S1，S2。设置如下：

S1=0，S2=1是配置模式：通过电脑对G-BOX进行初始参数设置。

S1=0，S2=0是短信模式：仅支持短信功能

S1=1，S2=0是信捷在线：GBOX处于在线模式，可进行 GPRS通信。

S1=1，S2=1是别家在线：GBOX处于在线模式，可以进行 GPRS通信。

2.5 LED指示灯

上电之后初始化4个灯都亮，初始化结束后PWR灯亮，其余灯灭。

3 使用步骤

3.1 初始配置

初始配置的目的在于使上位机软件XCPPro或XDPPro与对象G-BOX相关信息相对应，根据用户对G-BOX内参数信息的可知度，可分为未知状态和已知状态。

3.1.1 未知状态

由于初次使用，用户无从得知G-BOX内参数信息，故需将上位机与G-BOX关联，读取G-BOX信息，使XCPPro或者XDPPro组态软件对其记录。同时，也可根据需求对G-BOX进行某些参数的修改，保存文件时，将所有“TCP/IP网络”设置信息全部保存。

（1）硬件连接及相关设置。

①将拨码开关1置OFF，2置ON；②通过串口将G-BOX 与上位机相连接；③确定G-BOX中已插入SIM卡，并已开通GPRS业务，上电。

（2）软件参数设置。

①首先打开上位机软件XCPPro或者XDPPro组态，进行软件串口设置，波特率缺省值为19200BPS，奇偶校验缺省值为偶校验，通过手动选择通信串口，当出现表示已成功连接G-BOX，完成后，单击确定。②单击“选项”，选择“通讯方式设置”。③更改通讯方式，单击“+”。④单击“添加 G-BOX”，弹出“编辑G-BOX设备”对话框。然后根据具体情况进行设定。⑤关闭此窗口，通讯方式选择“UDP”，双击“站号1”，网络类型将自动选择外网。单击确定，完成配置。

3.1.2. 已知状态

当用户了解G-BOX内参数信息时，要在上位机软件中添加G-BOX信息，无需将上位机与G-BOX相连，可直接打开软件XCPPro或者XDPPro，单击“选项”，选择“通讯方式配置”。

3.2 工作状态

3.2.1 运行状态

初始设置后，将S2号拨回OFF便可进入工作状态，此时，将G-BOX与PLC相连，此时短信功能正常，并不能远程监控、上下载。

3.2.2 在线状态

持久在线状态设置步骤如下：（1）将拨码开关S1置ON，S2置OFF；（2）确定已插入SIM卡，并已开通GPRS业务，上电；（3）等待ONLINE（在线）灯亮起。

在此状态下，G-BOX已登陆服务器，上位机软件一直处于GPRS网络连接状态。在以上的状态下，XCPPro或者XDPPro首先尝试通过点对点（P2P）连接G-BOX，倘若尝试失败会通过服务器进行转发，稍影响连接速度，确认成功连接后，即可通过XCPPro或者XDPPro执行程序的无线上传下载与监控，在正常情况下，监控会有3秒延时。

4 短信功能

当G-BOX处于短信功能状态时，S1、S2都在处于OFF状态，即使在没有在线的状态下，都能实现PLC与用户手机的短信息功能，但值得注意的是：（1）刚上电50秒为手机模块初始化时间，此时间段内G-BOX不会作出正确响应。（2）当GPRS网络中有数据传输时，会对PLC向手机通讯的功能（即短信报警功能）产生影响，但不影响短信对PLC的操作。

根据短信息数据传输方向，可划分为以下两种形式：

4.1 PLC=>G-BOX=>手机（短信报警功能）

在此功能下，PLC为主机，G-BOX为从机，从站号为FF（16进制）。软件XCPProV3.3q或XDPProV3.22以后版本，PLC硬体XC2以上3.3以后版本才支持G-BOX。

短信报警功能有两种方式实现：（1）通过工具栏快捷方式实现，单击短信配置：（2）通过PLC编程指令“多寄存器写入”命令来实现，G-BOX从站站号为HFF，首地址为 50000。

4.2 手机=>G-BOX=>PLC（控制功能）

在此功能下，G-BOX为主机，PLC为从机，在此由于篇幅所限短信命令格式不作介绍。

5 结语

通过G-BOX的使用，处于远端的工程师依据 G-BOX 配置信息档案记录，通过上位机软件XCPPro以及信捷组态，即可实现程序的无线上下载功能，并进行实时监控。这样可以远距离处理问题，大大提高工作效率。

参考文献

[1] 龚仲华.S7-200/300/400 PLC应用技术[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[2] 程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3] 用户手册.无线数据传输模块G-BOX[M].无锡：无锡信捷电气股份有限公司，2015.