一种基于PLC的GPS通信与定位数据采集技术.pdf资源-CSDN文库

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一种基于 PLC 的 GPS 通信与定位数据采集技术

摘要：本文阐述了一种基于可编程逻辑控制器，通过编程实现与全球定位系统

接收机的通讯和数据采集的技术。在该技术中，通过合理的运用可编程逻辑

控制器的硬件功能和适当的软件编程算法，能够实时获取定位数据报文，并对报

文进行解析处理，使这些数据信息能够被其他信息系统使用。

关键词：全球定位系统；可编程逻辑控制器；通信；数据采集

GPS Communication and Positioning Data Acquisition Technology Based on PLC

Hao Xifeng、Chen Jia、Dai Yu tao、Wei Don sheng

（Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute，Shanghai 201108）

Abstract：This article describes a technology based on programmable logic

controllers that enables communication and data acquisition with GPS receivers.

In this technology，by properly using the hardware functions of programmable

logic controllers and appropriate software programming algorithms，positioning

data packets can be acquired in real time，and the packets can be analyzed and

processed so that these data information can be used by other information systems.

Keywords：Global Positioning System；Programmable Logic Controller；

Communication；Data Acquisition

0 引言

在工业自动化综合控制领域，常常需要将很多第三方系统提供的关联数据信

息集成到综合自动控制系统中，以便提高全系统的数字化和智能化程度，发

挥更高的信息效用价值。本文所述的基于可编程逻辑控制器（PLC）的全球定位

系统（GPS）通信与定位采集技术便是用于将 GPS 数据集成到控制系统的应用

举例。该技术应用于自升式海洋石油钻井平台分布式控制系统（DCS）项目，使

用 PLC 与 GPS 接收机数据通信，并对通信获得的数据报文解码，以获得高可

用性的时间和定位数据信息。

1 可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电

子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控

制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控

制各种类型的机械设备或生产过程[1]。当可编程逻辑控制器投入运行后，其

工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器

的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

PLC 工作过程具有如下特点[2]：

①PLC 采用集中采样、集中输出的工作方式，减少了外界干扰的影响。

②PLC 的工作过程是循环扫描的过程，循环扫描时间的长短取决于指令执行

速度、用户程序的长度等因素。

③输出对输入的影响有滞后现象。PLC 采用集中采样、集中输出的工作方式，

当采样阶段结束后，输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收，

因此这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外，影响滞后时间的

因素还有输入滤波时间、输出电路的滞后时间等。

④输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果。

⑤输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的数据决定。

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