PLC 通过短信模块收发手机短信息

0 引 言

　　PLC监控在工业中应用已经非常广泛，在实际应用中，会出现非全天候有人值守的情况，这时，如果出现紧急状况，相应责任人就无法获取信息。如果可以让 PLC在出现紧急情况时，自动发送手机短消息给相应责任人，相应责任人收到短消息后，回复短消息给 PLC进行紧急响应，这时就可以在最大程度上避免损失。本文通过一些基础知识，并列举范例来说明PLC如何通过短信模块进行收发短消息，以供相关人员参考。

1 基础知识

　　1.1 SMS基础知识

　　SMS是最早的短信息业务，目前仍然被广大手机使用者高频率使用。一条手机短信息的长度被限定在140字节内，即连标点符号在内，一条手机短信息最多可以发送70个汉字，也可以是英文文本。

　　SMS是一种存储和转发服务。所有的手机短信息都是经过服务商提供的短信中心进行转发的。如果接收人的手机处于未连接状态( 比如手机无信号不在服务区等情况) ，则信息将在接收人再次连接时发送。还有，SMS 具有信息发送确认的功能，手机短信息发送人可以收到返回信息，这样可以确认发送的手机短信息是否发送成功。

　　SMS信息的发送和接收可以和语音通话同步进行，在打手机的同时，是可以同时发送和接收手机短信息的。要使用SMS，用户需要预定支持SMS的移动网络，并且开通SMS业务。

　　1.2 SMS两种发送方式

　　SMS发送的模式分为两种: Text模式和PDU模式。使用Text模式收发短信息代码简单，实现起来十分容易，但最大的缺点是不能收发中文短信息; PDU模式则可以收发中文短信息，并且也可以发送英文短信息。

　　PDU 模式收发短信有三种编码: 7－bit、8－bit和UCS2编码。7－bit编码用于发送普通的 ASCII字符; 8－bit编码用于发送数据信息; UCS2 编码用于 Unicode 字符。如果希望实现中文短信息的发送，则必须选择 UCS2 这种编码方式。

　　1.3 短信模块

　　短信模块是具有RS－232或RS－485通讯接口，能够接收解析AT指令，经过SIM卡认证，通过移动网络收发短信息的一个硬件模块。有的PLC厂家有自己品牌的短信模块，并且已经开发好通讯函数，用户可以方便的使用函数，进行手机短信息的收发; 大部分的 PLC厂家则开放接口通讯的自由通讯方式，使用者根据需要定制发送包进行接口数据通讯，从而实现手机短信息的收发。

2 AT 指令

　　AT即 Attention，AT 指令一般应用于终端设备与 PC 或PLC 应用之间的连接与通信。AT 指令集是从终端设备( TerminalEquipment，TE) 或数据终端设备( Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器( Terminal Adapter，TA) 或数据电路终端设备( DataCircuit Terminal Equipment，DCE) 发送的。

　　其对所传输的数据包大小有定义: 即对于AT指令的发送，除AT两个字符外，最多可以接收 1 056个字符的长度(包括最后的空字符) 。

　　每个AT命令行中只能包含一条AT指令，对于由终端设备主动向PC端报告的URC指示或者response响应，也要求一行最多有一个，不允许上报的一行中有多条指示或者响应。AT指令以回车作为结尾，响应或上报以回车换行为结尾。每个指令执行成功与否都有相应的返回。其他的一些非预期的信息( 如有人拨号进来和线路无信号等) ，模块将有对应的一些信息提示，接收端可做相应的处理。

3 系统拓扑

　　整个系统的拓扑结构如图1所示。PLC和短信模块通过RS－232或RS485线连接。短信模块上插一块SIM卡，通过移动短信中心，实现手机短信息的收发。

图 1 系统拓扑图 

4 实现方式

　　PLC通过短信模块给手机发送短信息，主要是PLC向短信模块发送 AT指令来实现的。首先可以利用操作电脑中系统自带的终端调试工具来测试一下短信模块是否正常。打开“开始菜单— ＞ 所有程序— ＞ 附件— ＞ 通讯— ＞ 超级终端”( 以 XP 中文专业版操作系统为例见图2) 。

图 2 XP 系统超级终端

　　连接成功后，就可以测试AT命令了。由于不同短信模块采用的核心芯片不同，所用的AT命令可能略有差别，详细的AT命令查看短信模块的产品手册。下面提供“AT指令收发短消息”范例供参考。

　　范例: AT 指令收发短消息( 短信设备通过 AT 指令已经设置好短信中心)

　　范例流程图见图 3:

图 3 程序流程框图

范例部分指令注释:

　　范例: TEXT 方式向手机号码 13876543210 发送短信“Test”( 不显示反馈信息)
　　AT + CMGF = 1 ＜ CR ＞ / / 设置短信息发送方式为 TEXT 模式
　　AT + CMGS = ”13876543210”＜ CR ＞ / / 设置发短信息的手机号码
　　＞ Test ＜ CTRL + Z ＞ / / 设置发送短信息的内容
　　范例: PDU 方式向手机号码 13876543210 发送短信“测试”( 不显示反馈信息)
　　AT + CMGF = 0 ＜ CR ＞ / / 设置短信息发送方式为 PDU 模式
　　AT + CMGS = 019 ＜ CR ＞ / / 设置发短信息的手机号码
　　3178563412F0 / / 目标手机号( 13876543210)
　　/ / 协议标示 TP － PID
　　08 / / 用户信息编码格式 TP － DCS( 08 表示 UCS2 编码)
　　00 / / 有效期 TP － VP
　　04 / / 用户信息长度( 短消息长度)
　　6D4B8BD5 / / 短信息内容

　　其中: TPDU 的 长 度 为 (PDU 内 容 长 度－2) /2; 数 字(3108214365F7) 代表接收短信息的手机号码，在 PDU 格式中，手机号码需要每两位对调，F用来补充空位(需要偶数位) ; 数字(59296C14) 是短信息的 Unicode 码，这里 6D4B 代表“测”，8BD5代表“试”，Unicode 码可以通过编码软件进行查找获得。

　　图4为测试仿真画面截图。

图 4 测试仿真截图 

　　通过超级终端操作测试后，对应手机收到了预定内容的短信息，说明短信模块工作正常，指令使用正常。紧接着对 PLC 的 RS－232或RS－485接口进行自由协议通讯编程，从而可以实现预定情况下发送设定好的信息到指定的手机上。关于PLC接口的自由协议通讯，可查阅 PLC的编程手册。同样，通过AT指令，PLC也可以获得短信中心发回给短信模块的短信息，对获得的短信息进行解析，就可以执行相应的紧急响应操作。

5 结束语

　　目前手机使用已经相当普及，以手机作为应急信息的接收及发送命令的平台，以手机短消息的形式，借助移动网络来与PLC进行远程交互显得很有意义，具有易携带、实用简单方便、网络覆盖面广、资费低廉等突出优点。甚至还可以将手机短消息无线传输数据的优点与 PLC强大的控制功能相结合，建立一个基于PLC的手机短消息远程监控系统，在经济高速发展的今天都将会有广泛的应用前景。