LabVIEW虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用实战
（2）开关量输出：程序画面中指定元件地址，单击置位/复位命令按钮，置指定地址的元件端口（继电器）状态为ON或OFF，使线路中指示灯亮/灭。
。。。。。。
13.5 PC与GSM短信模块串口通信案例
在很多监控领域，各种监控设备大多还是有线方式传输，当距离遥远时，监控设备的安装、维护非常不便，因为监控端远离采集端，铺设电缆的投入有时可以说是巨大的。通过无线方式来交换数据，则可以有效地避免这些问题。
GSM网络是目前国内覆盖范围最广，应用最普遍的无线通信网络，利用GSM网络构建远程监测系统时，完全可利用现成的GSM无线网络而无需再新建基站。
利用GSM网络短消息业务（SMS）实现监测领域的应用具有以下优点：通信网络覆盖面广、网络设施完备，不需投资建设基础设施；实施与运行费用低；可以实现在无人职守、环境恶劣、超远距离的情况下控制信息的收集和传送。
GSM短信模块是专门用于短信接收发送的模块，具有
RS-232通信口，可与单片机、计算机相连。
图13-38所示为某型号GSM模块示意图。
图13-38 GSM模块示意图
13.5.1 PC与GSM短信模块串口通信硬件线路
在数据采集站，传感器检测的数据送入单片机模拟量输入口，单片机通过串口与GSM
模块相连；在监控中心，GSM模块通过串口线与PC直接相连，如图13-39所示。
用户手机 GSM网络 用户手机 监控中心 数据采集站 传感器 单片机PC 传感器检测的数据经单片机MCU单元的处理，编辑成短信息，通过串行口传送给GSM模块后以短消息的方式将数据发送到监控中心的计算机或用户的GSM手机。
同样，监控中心PC通过串口向GSM模块TC35发送命令，通过TC35以短消息形式把设置命令发送到下位机系统的GSM模块，对单片机进行控制。
本设计用到的硬件为：GSM短信模块（TC35i），串口通信线（三线制），SIM卡，手机等。 用户手机通过GSM模块与PC和单片机可以实现双向通信。
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RS-232 GSM 模块 GSM 模块 RS-232 COM1 图13-39 利用GSM模块组成的远程监控系统
第13章 LabVIEW串口通信程序设计
13.5.2 PC与GSM短信模块串口通信设计任务
利用LabVIEW编写程序实现PC与GSM短信模块串口通信。 任务要求。
（1）在程序画面输入短信内容，指定接收方手机号码，将编辑的短信息发送到用户手机。
（2）用户手机向监控中心的GSM模块发送短信，程序界面显示短信内容及来电号码。
13.5.3 任务实现
……
13.6 PC与智能仪器构成DCS案例
智能仪器在我国的工业控制领域得到了广泛的应用。实际上，只要具有RS-485（或RS-232）通信接口、支持站号设置和通信协议访问的智能仪器都可以和PC构成一个主从式网络系统，这也是中小型DCS的一般结构。智能仪器具有较强的过程控制功能和较高的可靠性，因此这类中小型DCS在目前仍然占有较大的应用市场。
13.6.1 PC与智能仪器构成DCS硬件线路
1．线路说明
由于一个RS-232通信接口只能联接一台RS-232仪表，当PC与多台具有RS-232接口的仪表通信时，可使用RS-232/RS-485型通信接口转换器，将计算机上的RS-232通信口转为RS-485通信口。在信号进入仪表前再使用RS-485/RS-232转换器将RS-485通信口转为RS-232通信口，再与仪表相连，如图13-43所示。
PCCOMRS-232转RS-485+-RS-485转RS-232RS-485转RS-232RS-485转RS-2321号RS-232智能仪表2号RS-232智能仪表n号RS-232智能仪表 图13-43 PC与多个RS-232仪表连接示意图
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LabVIEW虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用实战
当PC与多台具有RS-485接口的仪表通信时，由于两端设备接口电气特性不一，不能直接相连，因此，也采用RS-232接口到RS-485接口转换器将RS-232接口转换为RS-485信号电平，再与仪表相连，如图13-44所示。
PCCOMRS-232转RS-485+-1号RS-485智能仪表2号RS-485智能仪表n号RS-485智能仪表 图13-44 PC与多个RS-485仪表连接示意图
如果IPC直接提供RS-485接口，与多台具有RS-485接口的仪表通信时不用转换器可直接相连。
RS-485接口只有两根线要连接，有+、?端（或称A、B端）区分，用双绞线将所有仪表的接口并联在一起即可。
本设计用到的硬件为：3台智能仪表（XMT-3000A型，需配置RS-232通信、上下限控制继电器、DC24V电源等模块），3个RS-232/RS-485转换器，3个热电阻传感器（Cu50）等。
2．XMT-3000A智能仪表的参数设置
XMT-3000A智能仪表在使用前应对其输入/输出参数进行正确设置，设置好的仪表才能投入正常使用。请按表13-3设置仪表的主要参数。
表13-3 参 数 Sn diP ALP Addr bAud 参 数 含 义 输入规格 小数点位置 仪表功能定义 通信地址 通信波特率 20 1 10 1 4800 XMT-3000A智能仪表的参数设置 1号仪表设置值 20 1 10 2 4800 2号仪表设置值 20 1 10 3 4800 3号仪表设置值 需要特别注意：DCS系统中每台仪表有一个仪表号，PC通过仪表号来识别网上的多台仪表，要求网上的任意两台仪表的编号（即地址代号Addr参数）不能相同。所有仪表的波特率参数必须一样，否则该地址的所有仪表通信都会失败。
3．串口调试
运行“串口调试助手”程序，首先设置串口号、波特率、校验位、数据位、停止位等参数（与仪表参数设置一致），选择十六进制显示和十六进制发送方式，打开串口。
在发送指令文本框先输入读指令：81 81 52 0C，单击“手动发送”按钮，1号表返回数据串；再输入读指令：82 82 52 0C，单击“手动发送”按钮，2号表返回数据串；再输入读指令：83 83 52 0C，单击“手动发送”按钮，3号表返回数据串。
可用“计算器”程序分别计算各个表的测量温度值。
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第13章 LabVIEW串口通信程序设计
13.6.2 设计任务
利用LabVIEW编写程序实现PC与多个智能仪表串口通信。 （1）以十进制方式显示多个智能仪表温度测量值。 （2）读取并显示各个表的上、下限报警值。
（3）当测量温度值大于或小于上、下限报警值时，画面中相应的信号指示灯变化颜色。
13.6.3 任务实现
……
13.7 PC与远程I/O模块构成DCS
远程I/O模块又称为牛顿模块，是近年来比较流行的一种I/O方式。它安装在工业现场，就地完成A/D、D/A转换、I/O操作及脉冲量的计数、累计等操作。
远程I/O以通信方式和计算机交换信息，通信接口一般采用RS-485总线，通信协议与模块的生产厂家有关，但都是采用面向字符的通信协议。
市场上使用比较广泛的远程I/O模块有研华公司的ADAM-4000系列，如图13-55所示，以及研祥公司推出的Ark-14000系列等。这些远程I/O模块是传感器到计算机的多功能远程I/O单元，专为恶劣环境下的可靠操作而设计，具有内置的微处理器，严格的工业级塑料外壳，使其可以独立提供智能信号调理，模拟量I/O、数字量I/O， 数据显示和RS-485通信。 图13-55 远程I/O模块
13.7.1 硬件线路
1．线路说明
如图13-56所示，ADAM-4520与PC的串口COM1连接，并转换为RS-485总线；ADAM-4012的DATA+和DATA-分别与ADAM-4520的DATA+和DATA-连接；ADAM-4050的DATA+和DATA-分别与ADAM-4520的DATA+和DATA-连接。
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LabVIEW虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用实战
PCCOM1TXDRXDGNDRS-232ADAM-4520DATA++VsGNDDATA-RS-485+DC24V_DATA+DATA-Pt100温度+变送_器-IN25015V+INGNDGNDDATA+DATA-1KDO0GND+_SSR~+Vs+VsADAM-4012ADAM-4050 图13-56 PC与远程I/O模块串口通信线路
Pt100热电阻检测温度变化，通过温度变送器转换为4～20mA电流信号，经过250Ω电阻转换为1～5V电压信号送入ADAM-4012的模拟量输入通道。
变送器的“+”端接24V电源的高电压端（+），变送器的“?”端接模块的+IN，?IN接24V电源低电压端（?）。
本设计用到的硬件为：研华公司的ADAM-4520，ADAM-4012，ADAM-4050模块，串口通信线（三线制），热电阻传感器（Pt100），温度变送器（输入：0～200℃，输出：4～20mA），直流电源（输出：DC24V）、固态继电器，电阻（250Ω），电阻（1K），指示灯（DC24V）等。
2．安装驱动程序
在使用研华I/O模块编程之前必须安装研华设备DLL驱动程序和设备管理程序Device Manager。进入研华公司官方网站www.advantech.com.cn，下载下列程序：ADAM_DLL.exe、DevMgr.exe、ADAM-4000-5000Utility.exe等。
依次安装上述程序。
3．模块配置
配置模块使用Utility.exe程序。运行Utility.exe程序，出现如图13-57所示的界面。
选中COM1，单击工具栏中的快捷键search，出现“Search Installed Modules”对话窗口，如图13-58所示。提示扫描模块的范围，允许输入0～255，确定一个值后，单击“OK”按钮开始扫描。如果计算机COM1口安装有模块，将在程序右侧COM1下方出现已安装的模块名称，如图13-59所示。图13-59中显示COM1口安装了4012和40502个模块。
图13-57 Utility程序界面
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