摘要： gprs通用无线分组业务是一种基于gsm系统的无线分组交换技术，提供端到端、广域的无线ip连接，具有传输速率快、运营费用低、可靠性高、开发方便等明显的优点。本文介绍了一种基于gprs的开关磁阻电机远程控制调速系统以及进行数据采集的系统，包括其系统硬件及软件设计。
关键词：gprs；开关磁阻电机控制器；远程控制

　　gprs技术是在现有的gsm系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务，其最大优势在于它的数据传输速度大大提高，目前已达到了115kbps。其次gprs是按gsm标准定义的封包交换协议，可快速接入数据网络。它在移动终端和网络之间实现了“永远在线”的连接，网络容量只有在实际进行传输时才被占用。基于这些优势，gprs技术适合进行数据传输，同时由于其可靠性，可以进行远程控制的设计。本文以油田抽油机为实际应用背景，介绍基于gprs技术的开关磁阻电机调速系统远程控制的架构和具体实现。

系统整体结构

　　本系统是通过上位机操作系统，利用无线网络远程控制应用于油田抽油机的开关磁阻电机，控制开关磁阻电机的启动、停止、复位以及转速设定等参数，并对电机的运行状态进行采集，如电流参数、温度参数、转速信息、故障信息等，并将其返回到上位机操作系统进行分析，判断电机工作情况和下一步的控制情况，实现远程控制的目的。

本系统整体工作结构原理图见图1。

图1 gprs远程控制系统整体结构图
　　
上位机操作系统

　　上位机操作系统是人机对话的平台。本文采用vb语言编写的可视化界面，编写了一个tcp/ip超级终端，实现了tcp/ip服务器端的功能，这是socket的一个简单应用。由于每次gprs拨号，系统端获的的ip地址都不一样，而pc端的ip地址应该是固定的，因此选择pc端作为服务器端。服务器端创建后开始侦听来自网络的数据，循环等待客户端的连接，如果有客户端连接，接收到的数据会保存在缓冲器中，然后服务器端会判断是否是系统发来的数据，如果正确则显示该客户端发来的数据，同时服务器端会重新启动一个线程等待新的客户连接。

系统硬件设计

　　如图2所示，远程控制系统内部结构可分为系统电源、复位电路、信号采集、控制给定以及其他控制部分。这里着重介绍信号采集、gprs远程控制等部分。

图2 gprs远程控制系统内部结构图

　　本设计需要采集开关磁阻电机的运行状态，包括电流信号、电压信号等，需要进行adc变换。
tlc0834是八位逐次逼近模数转换器，具有输入可配置的多通道多路器和串行输入方式，采用串行输入结构，其供电电压为5v，输入与输出与ttl，cmos电平兼容。为了节省i/o资源，采用lpc2134的一个i/o口连接到tlc0834的do端和di端，di端只在多路器寻址时被检测，而此时do端仍为高阻状态，经过一个时钟周期后，do端才开始在时钟上升沿时读出数据。

gprs远程控制系统

　　gprs远程控制系统是系统的核心部分，传输控制信息以及采集运行状态，是负责上位机控制系统和底层电机的联系纽带。核心部分由arm7处理器lpc2134和gprs无线通信模块mc35i构成。lpc2134与gprs通信模块mc35i的通信是通过串口通信来实现的，如图3所示，通信模块mc35i的16～23引脚数据输入/输出端标准串口的8个引脚分别为dsr0、ring0、rxd0、txd0、cts0、rts0、dtr0和dcd0。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps～115000bps之间。为了和开关磁阻电机调速系统正常地进行通信，这里选择1200bps作为数据传输的波特率，硬件握手信号用rts/cts，模块串口支持标准的at命令集。

图3 gprs模块mc35i引脚结构图

　　模块的24~29管脚为sim卡引脚，其中ccvpp引脚用于检测sim卡插槽中sim卡是否插入正常，ccclk用于模块在该周期下定时检测sim卡，因此，ccvpp脚会定时出现一个跳变；ccvcc引脚是mc35i模块为sim卡提供的供电电源。

系统软件设计

　　本设计采用国际化标准组织所定义的开放系统互连模型，osi/rm参考模型包括七个协议层来定义数据通讯的协议功能。图4所示为本设计互联参考模型结构图及所涉及的协议。

图4 系统互联参考模型结构图

　　图中包括上位机、internet、gprs网络、gprs远程控制板、开关磁阻电机调速系统以及开关磁阻电机几大部分的信息通信，其中gprs远程控制板和gprs网络间的通讯通过ppp(点对点协议)实现，gprs网络和internet的通信通过gprs网关节点实现，internet和上位机的通信通过tc