ПМ01 GSM/GPRS-модем

Традиционно перед сетевыми компаниями и производственными предприятиями – потребителями электроэнергии – встаёт задача учёта электроэнергии в промышленном секторе розничного рынка. В качестве устройства связи между удаленными объектами и центром сбора данных в АСКУЭ широко применяется GSM/GPRS-модем ОВЕН ПМ01.

И так, в автоматизированных системах контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ)  различают:

коммерческий учет;

технологический учет.

В обоих случаях учёт электроэнергии осуществляется на объектах следующих типов: электростанции, распределительные подстанции, трансформаторные подстанции и т.п. Задача коммерческого учёта в промышленном секторе в ряде случаев совпадает с аналогичной задачей в бытовом секторе. Она заключается в ежемесячном подсчёте объёма электроэнергии, прошедшей через конкретный фидер или группу фидеров. Эта задача решается установкой цифровых приборов учёта и ежемесячным чтением из них показаний (нарастающего итога) по отчётным дням. Задача технологического учета, решаемая зачастую теми же средствами, заключается в предоставлении информации непосредственно потребителю для дальнейшего контроля, оптимизации потребления, исключения несанкционированного использования ресурсов и т.п.

Помимо приборов учёта в данную систему АСКУЭ входят:

единый Центр сбора и обработки информации, обычно ПК со специализированным программным обеспечением (ПО);

средства связи.

Центр сбора данных производит считывание показаний с различных объектов, зачастую удаленных и распределенных по местности, поэтому в качестве основного канала связи используется GSM, как наиболее распространенный и доступный беспроводной канал. В этом случае наиболее бюджетным вариантом организации учета энергоресурсов без дополнительных функций (управления и т.п.) является вариант подключения GSM-модемов непосредственно напрямую к приборам учета. Это и послужило причиной широкого применения GSM/GPRS-модема ОВЕН ПМ01 в АСКУЭ как устройства связи между удаленными объектами и центром сбора данных.

Оборудование

Удаленный объект:

Счетчик электрической энергии «Меркурий 230».

GSM-модем ПМ01-220.В (только RS-485, питание 220 В).

Диспетчерский пункт (ДП):

ПК со специализированным ПО.

GSM-модем ПМ01-220.АВ (RS-232/RS-485, питание 220 В).

Связь

В качестве канала связи используется GSM-канал в режиме CSD («модем-модем»).

Данный канал выбран в силу преимуществ:

Надежность – Обеспечивается гарантированное время доставки (данный режим имеет приоритет в сети GSM).

Простота эксплуатации и настройки.

Большой объем передаваемой информации.

Для организации канала на SIM-картах сотового оператора подключена бесплатная услуга передачи данных и факсов.

Подключение модема на объекте к электросчётчику Меркурий 230 производится по интерфейсу RS-485.

Описание схемы

По отчетным дням или запросу оператора ДП в соответствии с программой, установленной на ПК, производится последовательный опрос подключенных через модем электросчетчиков с последующей обработкой считанной информации. Опрос производится путем дозвона модема из Центра на удаленные модемы, находящиеся в режиме автоподъема трубки. После подъема трубки удаленным модемом устанавливается прозрачный канал связи между электросчетчиком и ПО в Центре сбора информации, которое производит считывание данных.

Программное обеспечение

В данной схеме применения ПО, установленное на компьютер в Центре, помимо основной функции (энергоучет – необходимые расчеты, формирование отчетов, ведение архивов и т.д.) выполняет управление модемом (дозвон до удаленного модема, разрыв соединения и т.д.).

В качестве программного обеспечения в данной схеме может выступать:

Программа «Меркурий-энергоучет» разработанная производителем счетчиков компанией «Инкотекс», подробней см. здесь

Программа собственной разработки.

Какое максимальное расстояние может быть между двумя gsm-модемами ОВЕН ПМ01?

Расстояние между модемами может быть любым, главное чтобы в местах установки был уверенный приём сотовой связи.

По какому протоколу модем ОВЕН ПМ01 может передавать данные?

В режиме CSD* (модем-модем) после установки соединения между модемами образуется прозрачный канал передачи данных. Протокол передачи данных может быть любой, главное  чтобы приборы работали по одному протоколу.  По GPRS – любой протокол на базе TCP/IP.

Какой прибор ОВЕН может управлять модемом?

Модемом может управлять ОВЕН ПЛК.

При этом у ПЛК1**  управление модемом в режиме GPRS и CSD* поддержано на уровне прошивки ПЛК, т.е контроллер достаточно только сконфигурировать с помощью мышки.

Для отправки sms необходимо написать программу работы с портом. 

Как  удаленно опрашивать приборы ОВЕН через gsm-модемы ПМ01, а данные отображать в  Scada-системе. Что мне для этого нужно?

Scada-система должна поддерживать работу с модемом. Если же Scada-система не умеет работать с модемом, а речь идет о приборах с протоколом Modbus, можно воспользоваться  программой Modbus OPC/DDE сервер Lectus. Данный OPC поддерживает работу с модемом в режиме CSD*. А так же может быть использован для связи ПК и ПЛК через GPRS или Ethernet  по протоколу ModbusTCP.

Как настроить модемы, устанавливаемые на удаленные объекты, на режим автоматического подъема трубки?

Для настройки модема на автоматический подъем трубки вам необходимо:

• подключить модем  ПМ01 к ПК по любому интерфейсу (RS-232/RS-485, выбор интерфейса осуществляется переключателями на лицевой панели модема);
• соединиться с ним с помощью программы HyperTerminal (ПУСК/Программы/Стандартные/Связь);
• введите последовательно, следующие AT-команды, подтверждая каждую команду нажатием клавиши Enter.

Внимание! Если режим «эхо» выключен, то вы не видите вводимые в порт команды, но при этом получаете ответы модема. Поэтому, для самоконтроля вводимых команд, рекомендуется в начале задания настроек включать «эхо», а перед записью выключать его. Не допускается работать с модемом по интерфейсу RS-485 при включенном режиме «эхо».

Какие услуги необходимо подключить на SIM-карте устанавливаемой в модем в различных режимах?

Для режима CSD*:

На SIM-карте должна быть подключена услуга "Передача данных и факсов" или «Голосовая передача данных». В зависимости от мобильного провайдера и тарифного плана данная услуга может быть включена по умолчанию, либо ее необходимо активировать.

Проверка подключения услуги: По порту RS-232, или RS-485 можно послать команду «ATDномер» – это режим обычного голосового вызова.

Если звонок на данный номер прошел, значит модем в рабочем состоянии и осуществляет дозвон. Далее выполняете команду «ATDномер» – уже без точки с запятой. В этом случае модем должен осуществить дозвон в режиме передачи данных. Если вы увидите ответ +CME ERROR, значит данная услуга по всей видимости не подключена и ее необходимо активировать – для этого свяжитесь с вашим сотовым оператором:

Описание данной услуги у больших операторов: Beeline, Megafon, MTS.

Для GPRS:

Подключение услуг GPRS-интернета у провайдера – бесплатные, при этом необходимо запросить настройки, а именно строку инициализации с адресом сервера, логин и пароль. При каждом подключении вы получаете новый ip-адрес (динамический), такой ip чаще используется на TCP-клиенте. Для обращения к такому ip (TCP-cерверу ) необходимо воспользоваться услугами DynDNS .

У большинства сотовых операторов есть возможность подключить услугу статического ip-адреса, т.е. к устройству подключенному к модему можно обратиться по ip напрямую.

Схемы кабелей для подключения ПМ01 к ПЛК по 3-проводной схеме с установленной на модеме перемычкой разъема Х1: 6 и 9.

* Кабель подходит для подключения ПМ01 к ПК через COM-порт. Например, для подключения ПЛК100(порт Debug) к ПМ01(порт Х2) воспользуйтесь кабелем с распайкой: 1-5, 2-4, 6-3.

Работа ПЛК и модема. Всегда ли в ПЛК нужны файлы конфигурации модема «modem.cfg» и «CODESYS.cfg» при подключения GSM-модема???

Данные файлы должны быть в ПЛК, только в случае использования модема для связи со средой программирования CODESYS, например для удаленной загрузки программы (см. инструкцию ).   Файл «CODESYS.cfg» задаёт порт подключения модема и режим его работы, а так же переводит порт на протокол CODESYS –Gateway. Файл «modem.cfg» задаёт параметры опроса модема контроллером.

Подробное описание файлов приведено на диске ПЛК в разделе Документация, а так же в соответствующих инструкциях.

Для любого другого обмена по последовательному порту с настройками через «Конфигурацию_ПЛК» или библиотеки – файлов «modem.cfg» и «CODESYS.cfg» в ПЛК быть не должно, иначе возможны конфликты при обмене.

Напомню, что настройки ПЛК для обмена по поддерживаемым протоколам с использованием модема, задаются в «Конфигурации_ПЛК».

Допускается ли настройка модема с помощью программ от сторонних производителей? Например программы настройки модема для приборов учёта ?

Ответ: Не рекомендуется использовать подобные программы.

Потому что у разных модемов одни и те же АТ-команды, могут отвечать за разные настройки.

Обычно прописываемые программой настройки известны, поэтому команды, отвечающие за них в ПМ01 можно легко найти по документации.

Чаще всего: перевод «удаленного» модема на автоматический подъем трубки – он подробно описан выше.

При программировании таймера автоматической перезагрузки ПМ01 при вводе команды "GETTM" выводится ERROR. Если извлечь картоприёмник из модема, то ПМ01 вообще перестает отвечать на команды через HyperTerminal. 

Если Вы работаете с картоприёмником, то эти команды не являются стандартными, поэтому модем на них отвечает ERROR - он их не знает.

Работать нужно с извлеченным картоприёмником, в этом режиме ПМ01 не отвечает на AT-команды, но позволяет настроить таймер с помощью GETTM/SETTM.

Опишу действия по шагам:

Работа со "встроенным таймером перезагрузки" для модемов ПМ01 [М01]:

1. Подключить ПМ01 по выбранному интерфейсу к ПК
2. Извлечь лоток картоприёмника из модема
3. Подать питание на модем
4. Открыть терминальную программу, например: Пуск/Стандартные/Связь/HyperTerminal. Настройки по умолчанию: 9600-нет-1стоп бит-нет
5. Задать английскую! раскладку клавиатуры и включить CapsLock
6. Настройка таймера: Подать команду "SETTM x", где x-период перезагрузки в часах(целое). Ответ: ОК.
7. Текущее значение таймера: Подать команду "GETTM". Ответ: GETTM х

Как отправлять SMS-сообщение через HyperTerminal?

1. Настроить терминал на отображение файл/настройки/параметры ASCII
2. AT+CMGF=1 (текстовый формат сообщения)
   OK
3. AT+CMGS="8ххххххххх" (отправка СМС: указываем номер и нажимаем Enter)
4. > «Текст» (модем выводит символ >, вводим текст сообщения, в конце текста нажимаем CTRL+z (или вводим код hex:«1A» , для других программ или ПЛК )
   + CMGS: «номер ячейки»
   OK (Получаем ответ об отправке с номером ячейки на SIM-карте)

*c ноября 2021 режим CSD не поддерживается.