西门子模块6ES7313-6BG04-0AB0

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一、概述

由于传统的LED 显示屏的信息输入只能通过数据线与电脑直接连接来进行，因此对于传统LED显示屏来说不能满足远程信息实时发布的需要，因而不能构建大规模的联网式LED 屏信息发布系统。由深圳市金博通科技有限公司开发的LED 信息发布系统则可以有效解决LED 显示屏远程组网的问题。该系统基于GPRS 无线网络技术，提供通用LED 通信控制接口，实现对LED 显示屏的大规模的组网。无论是普通的文字条屏，还是大屏幕的图文屏，只要接上LED 无线传输终端，就能马上打破传统LED显示屏的限制，成为能够大规模联网的无线LED显示屏信息显示屏。无线LED 信息显示屏是一种全新的信息媒体，一经面世，便被广泛的社会团体所接受，其“流动”显示和联网信息发布的特点更为广告界所推崇，成为一种全新的广告媒体。无论LED 显示屏放在何处，LED 显示屏的数量多少，系统的主控中心都能将信息准确、即时的发布到指定的某个或多个或全部的LED 显示屏上。无线LED显示屏信息发布系统能够极大的增强LED 显示屏作为信息显示载体发布信息的灵活性和实时性，为拓展LED 显示屏的应用发挥极大的功效。
  
二、无线LED显示屏信息发布系统特点：

（1）组网规模大：传统LED显示屏的内容由电脑通过串口数据线发送，显示屏数量在规模上收到限制。无线LED显示屏信息发布系统通过GPRS无线网络来发送信息，采用TCP/IP网络传输协议，终端联网数量不受限制。 
（2）实时发布信息：传统LED显示屏只能固定地显示所控制器内存储的信息，如需发布新的信息只能通过电脑联机来更新信息。无线LED显示屏可以随时接收信息中心下发的信息。 
（3）不受距离限制：传统电子显示屏只能在短距离内使用，一般只有数十米，无线LED显示屏在全国范围内，只要无线GPRS网络覆盖的地方都可以使用，不受距离和位置的限制。 
（4）安装维护方便：由于不需要铺设光缆或通讯电缆，所以无线LED显示屏的安装位置易于选择。产品采用模块化设计，便于维护和检修。 

三、无线LED显示屏信息发布系统设计原则

1．先进性：充分利用计算机互联网络、移动无线通信系统、LED显示控制等先进技术，设计具有国内先进的无线LED显示屏信息发布系统。采用目前先进的系统软件平台及终端设备，不但能够支持无线LED显示屏信息联网发布需要，而且能够支持相关各个行业内部具体业务需要。 
2．可靠性：由于无线LED显示屏信息发布系统使用环境的特殊性，必须保证系统工作相对稳定可靠。本系统的可靠性主要体现在三个方面：一是中心系统的可靠性，包括硬件系统的可靠性，操作系统、数据库、中心服务系统等软件平台的可靠性；二是无线LED显示终端的可靠性，主要是指无线LED显示终端能够稳定可靠地工作，硬件故障率低。三是通信机制可靠，因为无线网络通信的使用环境有其复杂性的特点，系统通信机制一定要保障数据传输高效可靠。 
3．扩展性：系统要有良好的扩展性，当终端数量增加、使用用户范围扩大、系统功能增加时，能够平稳升级，保护投资。目前无线LED显示屏信息发布系统能够支持现有的各类无线通信接入， GSM通信系统，GPRS通信系统，CDMA通信系统，并实现了这些系统的并网运行，今后通过开发和安装相应的通信接口协议即可实现其他未来通信系统的接入。 
4．实用性：整个系统的操作以方便、简洁、高效为目标，既充分体现快速反应的特点，又能便于操作人员进行信息处理和发布，便于管理层及时了解各项统计信息。 
5．保密性：对于系统的管理实行严格的权限管理，只有持有一定权限的密钥才能访问、监控、实施相应的管理、控制操作，确保系统安全可靠。 

四、 无线LED显示屏信息发布系统主要功能功能：

1．系统*大支持无线LED显示屏数量大于10000 个；  
2．通信体制支持：GPRS通信方式，短信息通信方式； 
3．系统软件采用B/S结构； 
4．支持LED显示屏设备信息管理功能； 
5．支持文本信息实时发送、定时发送 
6．发布信息的增加、删除和编辑修改功能； 
7．定义不同的操作用户有不同的操作权限，实现用户分级管理；

五、无线LED显示屏信息发布系统应用

作为一种新的信息发布载体，无线LED显示屏信息发布系统具有广阔的市场和用途，可广泛用于政府、商业、交通、餐饮、建筑、旅游、体育、运输等行业和部门。 
小区楼院：将无线LED显示屏安装在小区、楼宇、院子入口处，作为小区信息公告牌，方便物业和居民发布物业通知、公益资讯、小区公告、气象信息、安全知识、交通提示、社区信息等，有助于社区信息的整合与传播，净化社区环境，提升社区形象； 
****：将无线LED显示屏安装在****的办事大厅，作为政务公示栏，用来发布政府政策、公告公示、民意调查、应急通知、预警提示、气象信息、法规宣传等；无线LED显示屏可以成为气象、安全、交通、水利、消防、民政、公安、城管等行业部门信息发布与预警系统的标准终端。 
门店超市：将无线LED显示屏安装在商店门头、超市入口、大厅、货架处，用于发布导购提示、供求信息、价格行情、促销打折、新品推介、商家推荐、客户问候等，是商家引导顾客的媒体和信息传播的窗口，有助于吸引消费者，促进商家信息的传播。 
交通车站：将无线LED显示屏安装在车站候车室、收费站、站台中作为电子公告屏，用于发布公交信息、天气预报、各类广告、即时新闻、交通路况、票务情况、临时通知等； 
交通车辆：将无线LED显示屏安装在公交车辆、城市出租车、地铁车辆和铁路列车上，用于发布城市新闻、天气预报、交通路况、商业信息等； 
广告传媒：将无线LED显示屏可嵌入到广告灯箱、户外广告、招牌门牌、路牌中用于发布即时广告和信息，可以有效提升整体广告效果，扩大广告受众率。 
农业农村：将无线LED显示屏安装到各村、镇重要场所，作为农村供求信息栏，用于发布农业科技、农业政策、应急广播、市场信息、供求信息、气候信息、病害防治等；  
宾馆酒店：选用带有牌价栏的无线LED显示屏安装在前台、大厅等处，用于发布房价信息、公告通知、气象预告、消费指南、欢迎语等； 
学校医院:将无线信箱作为电子公告栏，用于发布服务指南、收费公示、预防提醒、会议通知、学术活动、供求信息等。 
无线LED显示屏还可用于旅游景点、集团企业、单位内部独立无线联网，从而实现多级、跨级、平级共享的无线信息发布系统。 
 
六、无线LED显示屏信息发布系统网络拓扑结构

无线LED显示屏信息发布系统由LED显示屏、LED显示控制器、无线数据传输单元和无线LED显示屏信息发布中心平台几个部分组成。控制中心通过LED显示信息发布软件，以GPRS 网络为数据传输载体，以无线数据传输单元和LED 显示控制器为LED 显示屏的接入终端，实现由控制中心远程向远程的无线LED显示设备发送图文信息。LED显示屏自出现一来一直是以节能、环保而被重视，LED本就是节能的代名词。与传统照明类产品相比，LED的节能优势是相当明显和突出的，在不远的将来，大有全权取代传统照明的趋势。

    而户外LED显示屏媒体是21世纪广告业发展的趋势，外观新颖独特、面积可随意调整，在****逐步减少帆布和灯箱广告审批的今天，户外LED广告屏已经成为了户外广告*理想的选择。LED显示屏由LED矩阵块组成，图文显示媒体可与计算机同步/异步显示汉字、英文文本和图形；视频显示媒体采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息。

    显示屏媒体画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影。已广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

    传统的LED控制系统根据需求的差别分为两类：可传输大型视屏动画的全彩屏由同步控制卡控制，价格高昂，作用相当于电脑显示器的延伸，实时显示电脑播放类容；另一类是播放简单图文、动画的异步控制卡，播放类容可通过串口或u盘进行更新，价格较低。

    但是，传统的控制卡和控制系统在遇到针对多点或距离较远（高速公路等），以及公交车、出租车等移动广告载体——维护更行不便就成为了一个致命的缺点，难以满足用户需求。

    深圳市金博通科技有限公司是一家专业从事无线数据传输和物联网研发的企业，根据用户的需求，我公司研发了KB3025系列GPRS无线控制卡，通过无线方式，利用GPRS网络和互联网，实现对户外显示屏媒体信息的方便快捷的控制

稳定的通讯服务功能：

专业从事无线数据传输即物联网研发多年，工业级设计生产，可靠性强。在业内，金博通即是传输稳定的保障；

强大的用户软件支持：

根据不同用户的需求，我们开发了C/S、B/S两种不同构架GPRS无线LED媒体发布系统，以方便用户使用；

为正确掌握电力系统运行状态，快速诊断系统故障，提高电站运行的可靠性、安全性与经济效益，本文介绍一种基于GE MDS数传电台通信技术的电力负荷远程监控系统。  

EL-7052无线数传电台通信技术具有组网方便、建设和维护成本低、传输距离远、实时性高、响应时间快、通信可靠等优点，是电力监控系统的理想通信方案。

1、 电力站与监控中心相距20公里，视距无遮挡（前提—无通信链路的天线架设高

度：中心站30米左右，远端站10到20米）

2、 监控中心需要通过数传电台监控提供的通信链路并控制电力站的电力设备。

电力负荷远程监控系统结构如图1所示，主要由现场监控、数据传输、监控中心三个部分组成。

现场监控：电力RTU采集好相关数据后 经由EL-7052数字电台提供的无线链路传回监控中心。

数据传输：由EL-7052数传电台构建的无线链路为电力远程监控系统提供高品质通信保障。

监控中心：接收由电力站传回的监控数据并传输至工控机，工控机上安装的组态软件显示电力站的状态信息

在自来水控制监控系统（供水管网自动化）中，数据的传输是实现自动化控制的基础，数据传输可以简单地分为有线（包括架设光缆或租用电话专线）和无线（分为建立专用无线数据传输系统或租用GSM，CDMA等公网平台）两种方式。

无论通讯的距离远近，架设电线杆、挖掘电缆沟来架设光缆都是比较困难的，而且成本高昂；租用电话专线和GSM、CDMA等公网平台则会连续产生相应的通讯费用；而采用无线传输的方式则可以很方便地将数据传输到较远的距离，具有：接收灵敏度高、数据传输实时性好、施工方便，工程造价相对较低、一次投资持续使用、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。

自来水厂的取水泵站到净水厂大多都有一定的距离（从几公里到几十公里不等），为了方便管理调度，一般将控制中心设在净水厂，因而要求取水泵站（远端站点）的采集设备能够采集其信号并及时回传至控制中心，同理，控制中心的指令也需要快速传递给远端站点以实现取水泵站的自动控制。这就要求无线通信系统具有传输速率高、轮询时间短、响应时间快等特点。所以，实现取水泵站的自动控制监控必须建立可靠的无线数据传输系统。

数传电台是数字式无线数据传输电台的简称，它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。而现在国内很大一部分的遥控遥测电台都是采用模拟调频发信机加MODEM芯片改制而成的。这种电台传输数据存在着可靠性差、性能指标低、误码率高、灵敏度低、无网管等缺点。如果数据传输不回来或控制指令不能下达，系统将无法判断是停电、电源坏、信号差、天线馈线不匹配、温度高还是PLC无数据。因此，在要求高速度、高实时性、远距离、高可靠性的自来水控制监控系统中，则应当采用本文给出的基于DSP (Digital Signal Processing)等技术的数传电台，美国GE MDS公司EL-7052系列数字电台符合这一要求。

EL-7052的工作频率为220～240 MHz，是GE MDS产品线里性价比*高的产品，提供模块（方便集成）和整机。

1.      系统原理

本文的自来水控制监控系统是以无线电通讯方式来控制各泵房与加压站。而各泵房与加压站泵的启停控制及相关模拟量的采集则由PLC来完成，PLC通过EL-7052提供的无线链路与控制中心交换数据，控制中心的主机采用工业级计算机，该计算机通过串口连接EL-7052，EL-7052的另一端连接天馈系统。

该控制监控系统由两个加压站泵房、两个净水厂泵房与十个加压站组成。水由水库通过输水管送至两个加压站泵房进行加压，再送进两个净水厂进行一系列净水处理，然后经自来水管道送至室内的十个加压站，以保证用水。

控制中心的计算机通过RS232数据接口与EL-7052直接相连，然后通过无线的方式与远端各泵房和加压站联系，并通过自订协议对特定的某个泵站实施操控，包括定时采集信号和泵启停控制。远端站点的EL-7052则通过RS232接口与PLC相连，PLC再与传感器相连。传感器负责采集各个加压站及其泵房的各种模拟量及引起报警的量值，连同采集的实时值一并通过EL-7052发给主站。主站的计算机将这些数据存储在数据库中，以通过调用数据库中的数据进行查询等日常操纵，也可以从数据库中读取数据并画出曲线图显示其工作，同时可以控制各泵的启停。

1.      控制监控系统的功能

(1) 配水泵的控制

　　PLC根据出水压力和变频器的输出频率对处于自动方式的配水泵进行循环启停控制，循环启停控制的规则是先开先停。

(2) 水源井输水泵的控制

　　PLC可根据净水池液位及各输水泵的起动水位和停止水位来对处于自动方式的输水泵进行启动和停止操纵。

(3) 出水压力变参数PID调节

　　该操纵主要是通过采用变参数PID调节方法来对出水压力进行调节。

(4) 出水压力的自动设定

　　配水管网的压力损失的大小会随着供水量的变化而有所不同，供水量越大，压力损失也越大。为了达到既满足用户对水压稳定的要求，又能实现节能降耗的目标，可以根据出水量、出水压力及各测压点的压力丈量值，采用模糊控制的方法来对出水压力进行自动设定。

(5) 画面显示

　　在计算机操纵站显示的画面有工艺流程主画面、工艺流程分画面、高低压供电监控画面、设备操纵画面、趋势图、调用菜单画面、报警画面、报表画面、防盗报警画面等。操纵职员通过调用这些画面可以全面地了解水厂的运行情况，并且可以很方便地对设备进行操纵。

(6) 故障诊断与报警处理

在各设备的操纵画面中都会列出其启动条件状态，如上电情况、通讯状态、故障状态、就地／远程状态、热继状态等。同时，系统也可记录报警发生时的有关信息，如故障标签名称、报警信息、故障报警时间、确认报警时间等，同时也可对报警信息进行治理。

GE MDS EL-7052数字电台在自来水控制监控系统中扮演着不可或缺的角色，为水厂的安全运行、提高供水质量、节能降耗、优化治理贡献一份力量。随着无线通讯技术的迅速发展，无线自动化控制系统相比有线控制系统的各种优点逐步显示，这也预示着今后的无线自动化控制将成为自动化控制的主流。采用无线控制的方式将减少人们组建系统的时间和提高经济效益。