1  前言
當前我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，木工行業(yè)的發(fā)展突飛猛進。尤其是近年來作為國民經(jīng)濟支柱行業(yè)的房地產(chǎn)迅速崛起，使得人們對于家具的要求越來越高，這就刺激了各種木工行業(yè)的快速發(fā)展。近十年來，木工加工制造業(yè)經(jīng)歷了許多加工控制和自動控制的技術(shù)改革。許多應(yīng)用設(shè)備從原始的機械控制開始，逐漸發(fā)展到結(jié)合機械結(jié)構(gòu)的繼電器邏輯控制，但是傳統(tǒng)的繼電器控制存在控制效率低，抗干擾性差，設(shè)備故障率高等問題，隨著當前自動化控制技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐漸為PLC和變頻器的控制所代替。隨著木工行業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)的對于木工機械設(shè)備的要求越來越高，相應(yīng)的控制難度也越來越高，控制系統(tǒng)自動化程度要求也愈來愈高，并且對于現(xiàn)場設(shè)備的遠程控制要求也越來突出，相應(yīng)的都需要采用針對性的控制方案來實現(xiàn)相應(yīng)的控制要。
臺達機電至今已經(jīng)能為客戶提供PLC控制器、溫度控制器、計數(shù)器、人機界面、變頻驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、數(shù)控系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，可以向客戶提供完善可靠的機電一體化解決方案。本文基于臺達產(chǎn)品構(gòu)建了一套先進的木工機械設(shè)備遠程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了無線方式的遠程操控且不受組網(wǎng)及距離的限制，值得業(yè)界借鑒并推廣。

2  DTU功能特點：
DTU是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal unit）,可以理解為下位GPRS發(fā)射終端，在進行通信時，傳輸數(shù)據(jù)的鏈路兩端肯定存在DTU，在它的作用下對所傳信息進行格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整理校驗。其設(shè)備如圖1所示。

GPRS DTU全稱GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元，在國內(nèi)目前實際上對它具有更加明確的約定：GPRS DTU是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)進行傳送的GPRS無線設(shè)備?！　?br/>GPRS DTU的四個核心功能：
1）內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧
　　GPRS DTU內(nèi)部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng)，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結(jié)合；它具備GPRS撥號上網(wǎng)以及TCP/IP數(shù)據(jù)通信的功能。
2）提供串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能
　　GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在設(shè)計上大都將串口數(shù)據(jù)設(shè)計成“透明轉(zhuǎn)換”的方式，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進行傳送，而不需要改變原有的數(shù)據(jù)通信內(nèi)容。因此，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設(shè)備進行連接，而且不需要對用戶設(shè)備作改動。我們做無線連接時PLC只需要設(shè)置好對應(yīng)串口的波特率相關(guān)參數(shù)就可以了如：115200、8、0、1。遠程只需要按MODBUS協(xié)議來訪問PLC就可以了。
3）支持自動心跳，保持永久在線
　　GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點之一就是支持GPRS終端設(shè)備永久在線，因此典型的GPRS DTU在設(shè)計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線（當長時間沒有數(shù)據(jù)通信時，移動網(wǎng)關(guān)將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數(shù)據(jù)中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數(shù)據(jù)包，以保持連接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。
4）支持參數(shù)配置，永久保存
　　GPRS DTU作為一種通信設(shè)備，其應(yīng)用場合十分廣泛。在不同的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應(yīng)支持參數(shù)配置，并且將配置好的參數(shù)保存內(nèi)部的永久存儲器件內(nèi)（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設(shè)置好的參數(shù)進行工作。
5）支持用戶串口參數(shù)設(shè)置
　　不同用戶設(shè)備的串口參數(shù)有所不同，DTU連接用戶設(shè)備的串口時，要根據(jù)用戶設(shè)備串口的實際參數(shù)對DTU端進行相應(yīng)設(shè)置，保證用戶設(shè)備的正常通信和可靠數(shù)據(jù)傳輸。
　　GPRS DTU的擴展功能：
較為專業(yè)的GPRS DTU還提供一些擴展功能，主要包括：支持數(shù)據(jù)中心域名解析、支持遠程參數(shù)配置、遠程固件升級、支持遠程短信/電話喚醒、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線、離線電平指示等。

3  系統(tǒng)設(shè)計：
    系統(tǒng)由GPRS采集終端PLC、GPRS運行網(wǎng)、Internet Server、通信服務(wù)器、及企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)組成。 GPRS采集終端通過串口或模擬量采集通道，采集各點流量計的瞬時流量與累計流量，保存在內(nèi)存中。定時向Internet Server發(fā)送最新的數(shù)據(jù)。為減少發(fā)送的數(shù)據(jù)次數(shù)，降低運行成本，采集終端具有智能判斷功能，在數(shù)據(jù)不變時（比如無排放流量時GPRS可一小時上報一次，無需頻繁上，RTU控制示意圖如圖2 所示。
    GPRS按量計費：雖然可以保持永遠在線，但不必擔心費用問題；因為只有產(chǎn)生通信流量時才計費。她是一種面向使用的計費，計費方式更加科學合理高速傳輸：GPRS最高理論傳輸速度為171.2kbps，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的傳輸速率。