作者：广州市华南理工大学电子与通信工程系（610641） 谢泽明 尹俊勋 来源：《电子技术应用 》

用plc实现的蜂窝移动通信网基站参数采集系统

摘 要： 介绍了一个用日本松下电工公司的小型可编程序控制器（plc）产品fp1-c24实现的蜂窝移动通信网基站参数采集系统。因为采用了plc作为数据采集器，使该系统具有可靠性高、成本低等优点。

关键词： 可编程序控制器（plc） 数据采集 蜂窝移动通信网

现代移动通信网采用了蜂窝结构的小区制，实行频率复用，以提高频率的利用率。为了达到覆盖要求，增加通信用户容量，就必须建立大量的移动通信基地站。由于基站的数目多，分布广，单靠人工对基站进行巡查是困难的，因此，有必要建立对基站状态的自动监测系统，以方便对基站的维护和管理。

可编程序控制器（plc）作为新一代的工业控制装置，其结构简单、性能优良、可靠性高、抗干扰能力强，易学易用，并可进行在线修改，已被广泛地应用于冶金、矿业、机械、轻工等工业控制领域，为工业自动化提供了有力的工具。目前plc功能日益增强，特别是在配备了某些模块后（如a/d、d/a等），可对模拟量进行采集和控制，并可具备远程通信的功能，这使plc的应用领域大大扩展。基于plc的优点，我们把plc应用于蜂窝移动通信网基站的参数采集，可对基站的发射功率、驻波比、交直流电源的电压等进行实时监测，并可采集基站内的火警、盗警等信息，然后利用plc的远程通信功能把信息送回监控室，实现基站的无人值守。

１ 基站参数采集系统的构成

根据对基站监测的要求，这套系统要对基站各信道发射机的发射功率、反射功率、基站设备用的24v和12v电源电压、交流电源的电压、整流告警和熔丝告警等信息进行实时监测，并能对基站的房间气温及防火、防盗等安全信息进行监测。

系统的组成如图１所示。系统的核心是数据采集器，各信道的发射功率和反射功率经变送器变换为0～5v的模拟电压后送给数据采集器；交流电压、12v直流电压、24v直流电压也经过变送器变为0～5v电压送往数据采集器；房间气温由温度传感器探测后转为0～5v电压送给数据采集器；整流告警、熔丝告警信息为开关量，烟感、温感探测器组成防火报警系统，其输出为开关量，红外防盗报警器也输出开关量，这些开关量都送往数据采集器进行采集。

图中的数据采集器由日本松下电工公司生产的小型plc产品fp1实现。fp1虽然是小型机，但性能价格比高，硬件配置较全。它可以通过增加i/o模块来进行扩充，最大可扩充至几百点；通过扩充a/d模块，可实现对模拟量的输入；机上配有rs232接口，可实现plc与pc机之间的通信。因而比较容易配置成数据采集系统。

２ 用fp1实现的数据采集器

数据采集器由fp1-c24主控单元扩充a/d单元组成，如图２所示。其中a/d单元负责模拟量的输入，而主控单元负责开关量的输入及为模拟量作多路选择开关。

fp1的a/d单元有四个模拟输入通道（ch0～ch3），其占用的i/o通道分别为：

ch0——wx9 （x90-x9f）

ch1——wx10（x100-x10f）

ch2——wx11（x110-x11f）

ch3——wx12（x120-x12f）

每个通道可以以电压或电流输入，分辨率为满量程的1%，电压输入时输入范围是0～5v或0～10v可选。本系统采用0～5v电压输入。由于每个主控单元只能带一个a/d单元，而每个a/d单元只有４个输入通道，为了能测量更多的模拟量，需要利用多路选择开关选择模拟量后再输入a/d模块。在本系统中，ch2通道作12v电压测量，ch3通道作24v电压测量，而ch0和ch1通道经过多路选择开关扩展后作发射功率和反射功率的测量以及作基站室内气温和交流电压的测量。

c24主控单元有16个输入口（x0～xf）及8个输出口（y0～y7）。输入口x0～xf作开关量输入，x0~xf分成两组，其中x0～x7用于熔丝告警、整流告警等信号的输入，对这类信号系统不需要锁存；而x8～xf用于防盗报警、火灾报警等信号的输入，对这类信号系统要对出现过的情况进行锁存，直到监控室发命令复位为止。用于x8输入锁存的梯形图如图3所示，用于x9～xf锁存的梯形图与图3类似。plc内部通用寄存器r148～r14f分别用于x8～xf的锁存，r15d作复位寄存器，由pc机通过rs232口送命令来置位或复位，当它被置为导通时r148～r14f被复位