用plc實(shí)現(xiàn)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站參數(shù)采集系統(tǒng)

摘 要： 介紹了一個(gè)用日本松下電工公司的小型可編程序控制器（plc）產(chǎn)品fp1-c24實(shí)現(xiàn)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站參數(shù)采集系統(tǒng)。因?yàn)椴捎昧藀lc作為數(shù)據(jù)采集器，使該系統(tǒng)具有可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 可編程序控制器（plc） 數(shù)據(jù)采集 蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)

現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)采用了蜂窩結(jié)構(gòu)的小區(qū)制，實(shí)行頻率復(fù)用，以提高頻率的利用率。為了達(dá)到覆蓋要求，增加通信用戶容量，就必須建立大量的移動(dòng)通信基地站。由于基站的數(shù)目多，分布廣，單靠人工對(duì)基站進(jìn)行巡查是困難的，因此，有必要建立對(duì)基站狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以方便對(duì)基站的維護(hù)和管理。

可編程序控制器（plc）作為新一代的工業(yè)控制裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，易學(xué)易用，并可進(jìn)行在線修改，已被廣泛地應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等工業(yè)控制領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具。目前plc功能日益增強(qiáng)，特別是在配備了某些模塊后（如a/d、d/a等），可對(duì)模擬量進(jìn)行采集和控制，并可具備遠(yuǎn)程通信的功能，這使plc的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展�；趐lc的優(yōu)點(diǎn)，我們把plc應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站的參數(shù)采集，可對(duì)基站的發(fā)射功率、駐波比、交直流電源的電壓等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并可采集基站內(nèi)的火警、盜警等信息，然后利用plc的遠(yuǎn)程通信功能把信息送回監(jiān)控室，實(shí)現(xiàn)基站的無人值守。

１ 基站參數(shù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)對(duì)基站監(jiān)測(cè)的要求，這套系統(tǒng)要對(duì)基站各信道發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率、反射功率、基站設(shè)備用的24v和12v電源電壓、交流電源的電壓、整流告警和熔絲告警等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能對(duì)基站的房間氣溫及防火、防盜等安全信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

系統(tǒng)的組成如圖１所示。系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)采集器，各信道的發(fā)射功率和反射功率經(jīng)變送器變換為0～5v的模擬電壓后送給數(shù)據(jù)采集器；交流電壓、12v直流電壓、24v直流電壓也經(jīng)過變送器變?yōu)?～5v電壓送往數(shù)據(jù)采集器；房間氣溫由溫度傳感器探測(cè)后轉(zhuǎn)為0～5v電壓送給數(shù)據(jù)采集器；整流告警、熔絲告警信息為開關(guān)量，煙感、溫感探測(cè)器組成防火報(bào)警系統(tǒng)，其輸出為開關(guān)量，紅外防盜報(bào)警器也輸出開關(guān)量，這些開關(guān)量都送往數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集。

圖中的數(shù)據(jù)采集器由日本松下電工公司生產(chǎn)的小型plc產(chǎn)品fp1實(shí)現(xiàn)。fp1雖然是小型機(jī)，但性能價(jià)格比高，硬件配置較全。它可以通過增加i/o模塊來進(jìn)行擴(kuò)充，最大可擴(kuò)充至幾百點(diǎn)；通過擴(kuò)充a/d模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的輸入；機(jī)上配有rs232接口，可實(shí)現(xiàn)plc與pc機(jī)之間的通信。因而比較容易配置成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

２ 用fp1實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器由fp1-c24主控單元擴(kuò)充a/d單元組成，如圖２所示。其中a/d單元負(fù)責(zé)模擬量的輸入，而主控單元負(fù)責(zé)開關(guān)量的輸入及為模擬量作多路選擇開關(guān)。

fp1的a/d單元有四個(gè)模擬輸入通道（ch0～ch3），其占用的i/o通道分別為：

ch0——wx9 （x90-x9f）

ch1——wx10（x100-x10f）

ch2——wx11（x110-x11f）

ch3——wx12（x120-x12f）

每個(gè)通道可以以電壓或電流輸入，分辨率為滿量程的1%，電壓輸入時(shí)輸入范圍是0～5v或0～10v可選。本系統(tǒng)采用0～5v電壓輸入。由于每個(gè)主控單元只能帶一個(gè)a/d單元，而每個(gè)a/d單元只有４個(gè)輸入通道，為了能測(cè)量更多的模擬量，需要利用多路選擇開關(guān)選擇模擬量后再輸入a/d模塊。在本系統(tǒng)中，ch2通道作12v電壓測(cè)量，ch3通道作24v電壓測(cè)量，而ch0和ch1通道經(jīng)過多路選擇開關(guān)擴(kuò)展后作發(fā)射功率和反射功率的測(cè)量以及作基站室內(nèi)氣溫和交流電壓的測(cè)量。

c24主控單元有16個(gè)輸入口（x0～xf）及8個(gè)輸出口（y0～y7）。輸入口x0～xf作開關(guān)量輸入，x0~xf分成兩組，其中x0～x7用于熔絲告警、整流告警等信號(hào)的輸入，對(duì)這類信號(hào)系統(tǒng)不需要鎖存；而x8～xf用于防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警等信號(hào)的輸入，對(duì)這類信號(hào)系統(tǒng)要對(duì)出現(xiàn)過的情況進(jìn)行鎖存，直到監(jiān)控室發(fā)命令復(fù)位為止。用于x8輸入鎖存的梯形圖如圖3所示，用于x9～xf鎖存的梯形圖與圖3類似。plc內(nèi)部通用寄存器r148～r14f分別用于x8～xf的鎖存，r15d作復(fù)位寄存器，由pc機(jī)通過rs232口送命令來置位或復(fù)位，當(dāng)它被置為導(dǎo)通時(shí)r148～r14f被復(fù)位