北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司是國內(nèi)知名的一家高科技企業(yè)，公司主要從事專業(yè)自動(dòng)化軟件的開發(fā)，應(yīng)用系統(tǒng)的集成，并向用戶提供從硬件到軟件的總體設(shè)計(jì)方案。產(chǎn)品遍布石油、化工、冶金、礦山、運(yùn)輸、機(jī)械、食品等幾十個(gè)行業(yè)，并應(yīng)用于全國乃至世界的眾多工業(yè)控制現(xiàn)場。值此之即，我們向大家介紹公司軟件最新GPRS技術(shù)在MCGS組態(tài)軟件中的應(yīng)用解決方案。
一、 GPRS簡介
GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA 幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS 理論帶寬可達(dá)171.2Kb/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 連接，可以用于INTERNET 連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。
GPRS 是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。GPRS 移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有很大的應(yīng)用范圍，幾乎所有中低速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)都可以應(yīng)用，如城市配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、自來水、煤氣管道自動(dòng)化、商業(yè)POS 機(jī)、INTERNET 接入、個(gè)人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
二、 背景
某從事衛(wèi)星通訊服務(wù)的公司要通過MCGS組建一個(gè)以一（主站）對(duì)多（從站）模式的遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，用于監(jiān)控各衛(wèi)星發(fā)射機(jī)工作情況。各發(fā)射機(jī)信號(hào)通過康拓板卡采集，使用研華工控機(jī)作為從站，軟件采用MCGS通用版（嵌入版），一臺(tái)有固定IP的服務(wù)器作為主站，軟件采用MCGS網(wǎng)絡(luò)版。從站用無線GPRS Modem撥號(hào)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和連接在Internet上的主站通訊并傳輸數(shù)據(jù)。
工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如上圖所示，從站可以隨時(shí)通過MCGS和GPRS Modem撥號(hào)上網(wǎng)與主站建立起用于傳輸數(shù)據(jù)的TCP/IP鏈接，將自己檢測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)傳送到主站，主站也可以通過此TCP/IP鏈接發(fā)送命令修改從站上MCGS變量的值，以達(dá)到對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行簡單控制的作用。
對(duì)于GPRS網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、TCP/IP鏈接在數(shù)據(jù)通訊過程中出現(xiàn)的TCP/IP鏈接中斷，通訊超時(shí)，網(wǎng)絡(luò)連接中斷等異常情況MCGS軟件中的驅(qū)動(dòng)程序都進(jìn)行了相應(yīng)的處理。使被異常中斷的數(shù)據(jù)通訊能自動(dòng)恢復(fù)到正常通訊狀況。
三、 設(shè)備簡介
以下對(duì)GPRS Modem做簡單介紹
設(shè)備型號(hào)：ETProⅣ GPRS Modem（外置無線調(diào)制解調(diào)器）
生產(chǎn)廠商：深圳倚天科技開發(fā)有限公司
相關(guān)資料：ETPro_Guide.pdf（操作手冊(cè)）、MC35_AT_v0302.pdf（AT指令說明）
設(shè)備供應(yīng)商：
公司：深圳倚天科技開發(fā)有限公司
地址：深圳市南山區(qū)南山軟件園西座2301室
電話：0755-26581745/46/47/48/49 傳真：0755-26581747
網(wǎng)站：http://www.cnetck.net
四、 GPRS使用
A、GPRS Modem安裝過程中的注意事項(xiàng)：
在安裝GPRS Modem的過程中要注意，除非使用西門子（MC35）專用通訊串口線，否則最好能將GPRS的串口線直接與PC串口相連，這樣才能保證GPRS Modem能夠獲得足夠的信號(hào)強(qiáng)度，保證撥號(hào)成功。
B、GPRS Modem的上網(wǎng)設(shè)置過程：
1， 安裝GPRS Modem
按以下順序?qū)PRS Modem進(jìn)行設(shè)置
控制面板—>電話和調(diào)制解調(diào)器選項(xiàng)—>調(diào)制解調(diào)器—>選擇添加—>不檢測調(diào)制解調(diào)器—>標(biāo)準(zhǔn)19200bps調(diào)制解調(diào)器—>選定安裝到哪個(gè)串口
2， 設(shè)置19200調(diào)制解調(diào)器
假設(shè)19200調(diào)制解調(diào)器被安裝到COM1
控制面板—>電話和調(diào)制解調(diào)器選項(xiàng)—>調(diào)制解調(diào)器—>屬性—>常規(guī)—>串口1—>最高速率（57600）—>高級(jí)—>額外的初始化命令：
在額外的初始化命令一欄中填寫：AT+CGDCONT=1，ip，CMNET
最后：在設(shè)置完成后進(jìn)入
控制面板—>電話和調(diào)制解調(diào)器選項(xiàng)—>調(diào)制解調(diào)器—>屬性—>診斷—>查詢調(diào)制解調(diào)器
按上面步驟可以查詢GPRS Modem是否正確安裝。
3， 建立撥號(hào)連接
新建連接—>撥號(hào)到專用網(wǎng)絡(luò)—>標(biāo)準(zhǔn)19200調(diào)制解調(diào)器—>區(qū)號(hào)置空，電話號(hào)碼填： *99***1#
4， 設(shè)置撥號(hào)連接網(wǎng)絡(luò)屬性
撥號(hào)連接—>屬性—>網(wǎng)絡(luò)
服務(wù)器類型選擇PPP
連接只選用TCP/IP協(xié)議
嘗試登陸網(wǎng)絡(luò)：
在設(shè)置完畢之后可以試一下登陸網(wǎng)絡(luò)，雙擊剛才新建的撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，置空用戶名和密碼，進(jìn)行撥號(hào)，PPP服務(wù)器會(huì)檢測用戶名和密碼，通過檢測后將注冊(cè)您的計(jì)算機(jī)，過后撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)的圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)在WINDOWS任務(wù)欄右下角。
C、服務(wù)器/客戶端模式的通訊試驗(yàn)（add by xp）
試驗(yàn)環(huán)境：
硬件：
服務(wù)器：普通pc＋普通Modem，撥號(hào)上網(wǎng)。
客戶端：普通pc＋GPRS Modem，撥號(hào)上GPRS網(wǎng)絡(luò)。
軟件：
MCGS通用版：通用TCPIP父設(shè)備＋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步CE
服務(wù)器：通過Modem撥號(hào)或通過其他方式連接在Internet上，具有固定IP地址。在客戶端軟件中設(shè)置服務(wù)器的IP地址，通過Internet與服務(wù)器建立連接。
客戶端：在本試驗(yàn)中指連接了GPRS Modem的計(jì)算機(jī)或設(shè)備。通過上述步驟安裝了GPRS Modem，并撥上Internet后就具備了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳（下傳）的通訊鏈路條件。
服務(wù)器端設(shè)置注意事項(xiàng)：
1、 如果服務(wù)器端還存在其他網(wǎng)絡(luò)（如：局域網(wǎng)）連接，最好將其斷開。
2、 通過控制臺(tái)命令“ipconfig”可以查看服務(wù)器端分配到的IP地址。
客戶端設(shè)置注意事項(xiàng)：
1、 最后斷開其他連接
2、 通過ping命令測試網(wǎng)絡(luò)連接狀況。由于通過GPRS網(wǎng)絡(luò)速度比較慢，需要加大ping命令的超時(shí)時(shí)間。具體如下：“ping IP地址 –w 超時(shí)時(shí)間”。一般超時(shí)時(shí)間可以設(shè)置為2000（ms），通過返回的平均通訊時(shí)間判斷在MCGS中設(shè)置的最小采集周期。如平均返回時(shí)間為1200ms，則設(shè)置最小采集周期為2000ms比較合適。
D、測試中的其他問題：
1、 設(shè)備測試：
由于設(shè)備測試端的TimeOut時(shí)間比較短，在測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，客戶端設(shè)備測試發(fā)送成功，但是在服務(wù)器端沒有數(shù)據(jù)接收到，偶然出現(xiàn)同時(shí)收到多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包的情況。只要確定可以ping通網(wǎng)絡(luò)，可以進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
2、 第一次同步時(shí)間比較長。
一般情況下（尤其是設(shè)置的采集周期比較短的時(shí)候），網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步成功的建立起第一次通訊需要的時(shí)間比較長，往往需要20秒左右。當(dāng)連接建立起來之后，數(shù)據(jù)同步可以按照設(shè)定的采集周期更新數(shù)據(jù)。所以，在剛剛建立連接的時(shí)候需要耐心等待一段時(shí)間。
3、 通訊數(shù)據(jù)量的影響
通訊的數(shù)據(jù)量和通訊周期有比較密切的關(guān)系。如果只有一個(gè)數(shù)據(jù)，可以在1500ms（ping命令的平均返回時(shí)間為1200ms）同步數(shù)據(jù)，而且能夠在一兩個(gè)周期內(nèi)建立起通訊連接。如果有10個(gè)數(shù)據(jù)同步，一般周期需要設(shè)置在2500ms以上，并且建立時(shí)間比較長（20s）。
4、 關(guān)于固定IP
通過GPRS網(wǎng)路傳輸數(shù)據(jù)，服務(wù)器端必須要有固定IP地址。在實(shí)際的現(xiàn)場應(yīng)用中，需要通過電信部門申請(qǐng)一個(gè)固定IP地址，每一個(gè)客戶端需要將該IP地址固化在連接的GPRS Modem中，當(dāng)客戶端上電之后自動(dòng)根據(jù)固化的IP地址撥通GPRS網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)上尋找到服務(wù)器。
在進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)時(shí)，通過Modem撥號(hào)獲得的只是一個(gè)暫時(shí)的IP地址，當(dāng)再次撥號(hào)上網(wǎng)后，該地址會(huì)重新分配，在應(yīng)用中需要和用戶講清楚。
試驗(yàn)時(shí)，服務(wù)器端和客戶端設(shè)置如圖：
服務(wù)器端父設(shè)備設(shè)置
客戶端父設(shè)備設(shè)置
