[精品]Rockwell的Micro800系列的无线通信方案需求V1.2

Rockwell 的 Micro800 系列的无线通信方案需求1 总览本文档的目的是指出 Micro800 无线解决方案中具体的功能需求。本文档应成为研发部门的设计参考文档。另外，客户也希望 xxx 开发出一些有特色的功能，并使之成为更有竞争力的产品。客户认为，针对 Micro800 系列 PLC 的目标市场，该产品应包含四个主要的功能。下面按优先级从高至低的顺序给出功能需求：1. 双向的短信通信功能；2. 通过 Modbus RTU 做数据交换的功能；3. 通过虚拟串口远程上载、下载程序的功能；4. 待定。本产品拟采用 IR600 硬件作为开发平台，第一步完成软件功能，调通后再改硬件，以减少硬件开发成本。由于 GSM 网络延时较大，会影响虚拟串口功能，所以暂定采用 3G 网络。本产品名定为 IGR800。做需求分析和系统设计时，应不局限于与 Micro800 通信，也应能与其他 Modbus 协议的设备通信，如 MicroLogix1400 系列 PLC。2 技术要求和应用场景2.1 双向短信通信功能本功能需要标准的 GSM SIM 卡（可能是 3G 卡，取决于最后使用的网络。 xxx 应该提供支持的国家列表） 。Micro800 与 IGR800 通过串口（需支持 RS485、RS232）连接。IGR800通过可以本地 WEB、远程 DM 配置。下图为典型应用场景：上图中包含两种短信通讯类型，第一种是 PLC 与用户手机之间的通信，另一种是 PLC与 PLC 之间的通讯。所以，短信通信必须是双向的，因为 PLC 与 PLC、PLC 与用户之间需用通过短信获取、设置参数（IO ）值。该功能的配置中应该包含两个电话列表。一个是“接收列表” ，接收列表至少可配置 5 个电话（推荐 10 个） 。IGR800 检测到某个变量值达到用户预定义的报警条件时，自动向所有电话列表中的用户发送告警短信。使用时，必须填写一个接收用户电话号码。如果不填写，则告警功能不启用。另一个是“白名单列表” ，白名单列表至少可配置 5 个电话（推荐 10 个） 。当白名单列表启用时，IGR800 仅接收处理白名单中的电话发出的短信。如果白名单列表不启用时，IGR800 可以接收任意电话发出的短信。例如，电话号码 X 属于“接收列表”而不属于“白名单列表” 。当有变量告警产生时，该电话希望收到 IGR800 的告警短信。无论白名单列表启用或未启用，当有告警产生时，该电话 X 均可以收到告警短信。然而，IGR800 仅当白名单列表未启用时，才响应该电话发出的短信。通过短信和 Modbus RTU 协议，用户应能读取 PLC 各种数据信息，包括各 IO 状态、PLC 中用户自定义的变量、PLC 的诊断信息和 IGR800 的诊断信息。xxx 为 CCW 提供一个功能块，用户通过输入参数（命令）可以获得想要的数据信息。例如，用户输入“OUTPUT 1”可以获得 OUTPUT1 的 ON、OFF 状态，用户输入“OUTPUT 1 ON”可以将 OUTPUT1 置为 ON。这些读写功能须配合上文中提到的“白名单列表”使用。关于诊断信息，PLC 可以获取 IGR800 的诊断，并且用户通过发送特定的命令，也可以获得这些诊断信息。诊断信息包括： 网络状态：IGR800 与 DM 的连接状态； 信号强度：无线网络的信号强度，单位为 dBm SIM 卡状态：SIM 卡是否可读 各类计数器： 已收到的短信数目； 已发送的短信数目； 短信发送失败次数； 与 DM 连接失败次数； 白名单认证失败次数：收到的非法短信数量（即短信发送者不属于白名单列表） ； 电话号码：IGR800 的电话号码； SIM ID：SIM 卡的 IMSI 号码； IGR800 的版本信息；另外，用户应能够获知 IGR800 的工作状态（故障或正常） 。如果 LED 无法指示 IGR800的状态，则用户可以使用特定的短信获取 IGR800 的工作状态。2.2 通过 Modbus RTU 的数据交换功能 暂定用 DS远期客户的数据存储位置客户要求实现在 PLC 与 server 之间实现数据交换。目前 CCW 支持 Modbus RTU，所以该功能相当于已经实现了。客户可以从 server 端获取 PLC 的数据，其中 server 由 xxx 提供。下图是该应用的网络拓扑：下图为 CCW 中，有关 Modbus RTU 配置的截图：IGR800 应能够支持 CCW 中所有的 Modbus RTU 数据类型。在此应用中，将 Micro800 PLC 配置为 Modbus slave，IGR800 为 master，用户可以发送和接收 PLC 数据。另外，如果能实现以下功能，将使得该方案更具有竞争力：a) 任何数据交换均需要密码，使得传输更为安全；b) 数据记录功能。IGR800 中有存储能力，用户可以获取一段时间的历史数据。这些历史数据也可以存在 server 端，但是，我们需要意识到，部分用户不愿意将历史数据存储在第三方的服务器上。c) 如果 xxx 可以支持 CIP 标签通信，则可以不采用 Modbus RTU。这样将极大的提升用户体验。d) 当使用数据交换功能时，应同时支持短信功能（用户可以发送接收短信） ，二者不应该互斥。2.3 通过虚拟串口远程上载下载 PLC 的程序远程上载、下载 PLC 中的程序是一个较为通用的需求。通过 PC 上的虚拟串口可以实现该功能。在 CCW（CCW2.0，当前还未发布）的 controller 设置中，将串口设定为 CIP 串口，可以通过串口更新 PLC 中的程序。下图是 CCW 中配置 CIP 串口的截图：xxx 将提供虚拟串口解决方案，并整合至 DM 平台。该功能最重要的特性是 “易用” 。