[发明专利]基于工业无线跳频扩频的可编程系统及部署和控制方法

权利要求书

1.一种基于工业无线跳频扩频的可编程控制系统，其特征在于包括闸门子系统和N个现场无线接入设备，其中闸门子系统由N个无线接入点AP以及工业一体化监控主机组成，现场无线接入设备都包括无线客户端模块ST、通信处理器模块和现地测控单元，无线接入点通过混合连接器(IP65)接入工业以太网互联与工业一体化监控主机互联；无线客户端模块ST分别通过混合连接器(IP65)接入工业以太网，并连接所对应的通信处理器模块，进而与现地测控单元实现互联通信。

2.根据权利要求3所述的基于工业无线跳频扩频的可编程控制系统，其特征在于所述现地测控单元包括PLC控制电路、LCD触摸显示屏、电动机控制回路、液压启闭机、继电器逻辑控制电路、闸门开度传感器、闸门荷重传感器、无线客户端ST和24VDC直流电源；液压启闭机的输出端分别接PLC控制电路以及继电器逻辑控制电路的一个输入端，PLC控制电路的一个输入/输出端分别与继电器逻辑控制电路的一个输出/输入端连接，闸门开度传感器与闸门荷重传感器的输出端分别接PLC控制电路的一个输入端，电动机控制回路的输出端接液压启闭机的输入端，PLC控制电路和继电器逻辑控制电路的一个输出端分别接电动机控制回路的输入端，PLC另外一个输出/输入端分别接LCD触摸显示屏的输入/输出端，PLC控制电路通过通信处理器模块CP341-1接入工业以太网与无线客户端模块ST连接，24VDC直流电源分别接PLC控制电路、LCD触摸显示屏、电动机控制回路、继电器逻辑控制回路以及无线客户端模块ST的输入端。

3.一种基于工业无线跳频扩频的可编程部署方法，其特征在于包括如下步骤：

1)部署闸门监控子系统于闸门集中监控中心：

所述闸门子系统由N个无线接入点AP以及工业一体化监控主机组成，无线接入点通过混合连接器(IP65)接入工业以太网互联与工业一体化监控主机互联，无线接入点AP负责协议的转换，包括物理层协议和数据链路层协议的转换，上传数据和命令、下行数据和命令的转发，其中N为大于1的自然数；

2)部署N个现场无线接入设备：

每个现场无线接入设备都包括无线客户端模块ST，无线客户端模块ST分别通过混合连接器(IP65)接入工业以太网，并连接所对应的通信处理器模块，进而与现地测控单元实现互联通信；

3)部署现地测控单元LCU及其执行元件：

常规继电器逻辑控制电路和可编程控制器控制电路的一个输入端分别接液压启闭机的输出端，可编程控制器控制电路的一个输出/入端接常规继电器逻辑控制电路的一个输入/出端，常规继电器逻辑控制电路和可编程控制器控制电路的另一个输出端分别与电动机控制回路的输入端连接，可编程控制器控制电路的另一个输入/出端接入工业触摸显示屏(LCD)，电动机控制回路的输出端接液压启闭机的输入端，可编程控制电路的通信处理器模块CP341-1与工业以太网连接；24V直流电源的电源输出端分别接电动机控制回路、常规继电器逻辑控制电路、可编程控制器控制电路、工业触摸显示屏(LCD)以及通信处理器模块CP341-1的电源输入端。

4.一种基于工业无线跳频扩频的可编程控制方法，包括远程无线控制、现地PLC自动控制及常规继电器手动控制三种控制方法，其特征在于在远程自动工作方式下，实现远程控制方法为：

Step1：闸门集中监控中心的上位机向现地测控单元发出控制请求。

Step2：现地测控单元在收到上位机的控制请求后，向上位机发送收到请求通知，并附带效验码A1；

Step3：上位机在收到现地测控单元的通知后，将闸门升/降命令以及收到的验证码A1发送给现地测控单元；

Step4：现地测控单元在收到闸门升/降命令后，判断效验码A1是否发生变化，若无变化向上位机发送确认通知，通知包括收到的闸门升/降命令以及效验码A1，并新附加一个效验码A2；若效验码A1发生变化，则重新执行步骤Step2；

Step5：上位机在收到现地测控单元的确认通知后，检验A1是否发生变化，若无变化则向现地测控单元发送闸门升/降值B，发送数据包中包括闸门升/降命令、闸门升/降具体值B、效验码A1和A2；若A1发生变化，重新执行步骤Step3；

Step6：现地测控单元在收到命令包后，检验效验码A2是否发生变化，若无变化，则根据指令通过PLC控制电路执行闸门的升/降，升/降的高度为B，执行完成后，向闸门监控中心上位机发送执行成功通知；若A1、A2发生变化，则重新执行Step4；

由上位机强制执行远方自动控制方法为：

a：闸门集中监控中心的上位机向现地测控单元发出控制方式查询请求。

b：现地测控单元在收到上位机的查询请求后，向上位机发送当前控制方式通知，若当前为现地PLC自动控制及常规继电器手动控制工作方式，则发送字段0x00，并附带效验码C；

c：上位机在收到现地测控单元的当前控制方式通知后，若收到字段为0x00，则下达切换控制方式命令发送字段0x00FF，并附带效验码C，否则，发送0xFF00并附带效验码C；

d：现地测控单元在收到命令后，判断效验码C是否发生变化，C无变化时，若收到字段为0x00FF，则由现地测控单元的PLC控制电路自动切换开关置于“远方自动”，否则，PLC控制电路不做任何响应；若C发生变化，则重新执行步骤b；

e：现地测控单元PLC执行完成后，向闸门集中监控中心发出确认通知。