STM32芯片flash里限值相比，若没改变则不处理，若改变则需要将该新的限值重新写入flah;当步骤(5)中手自动标志不是自动时，步骤(3)中控制器数据(现场设备的开关状态值)传给STM32—PLC组态软件，若为自动，则STM32—PLC组态软件利用传送过来的采集器数据及采集器限值进行控制组态，修改控制器的值，进而传给STM32芯片。
[0057]步骤(7):步骤(5)中应用组态(PLC程序)传给STM32—PLC组态软件，边缘网关模块的STM32—PLC组态软件快速执行该应用组态，修改控制器的值，实现远程修改和调试监控系统运行程序。
[0058]进一步地，远程控制修改控制器的值，可以通过用户业务平台的控制组态直接下发的控制命令远程手动控制，如在控制组态上点击“开”、“关”、“正转”、“反转”、“停”等按钮，控制组态就会将该命令下发给边缘网关模块的CDMA无线数据终端，进而通过ZigBee无线网络传给控制器，控制器驱动现场设备执行该动作；可以利用STM32—PLC组态软件进行控制组态，实现自动控制，如当由STM32芯片传过来的空气湿度采集器数据值超过了传送过来的空气湿度的上限值，STM32 — PLC组态软件此时就会将控制风机的控制器值赋为1，表示需要开启风机；可以利用用户业务平台的控制组态下发的应用组态远程自动控制，如利用GXDeveloper进行PLC编程实现遮阳棚开度的功能，将该PLC组态文件直接通过用户业务平台的控制组态下发，进而STM32—PLC组态软件执行该PLC组态文件，完成远程修改。最终控制器的值经ZigBee节点传给控制器，控制器驱动遮阳棚、风机、湿帘等设备的运行。STM32芯片里的一个轮循结束，继续进行下次的轮循。
[0059]与现有技术相比，本发明采用ZigBee无线自组网网络技术及利用CDMA无线数据终端进行互联网通信，ZigBee的低功耗、低成本、高可靠性，以及CDMA无线数据终端容量大、传输速度快、建网成本下降，极大地降低用户成本。由于采集器、控制器分布式安装，避免了传统有线通信所带来的布线问题，克服了地域的限制，极大地方便了现场安装。由于边缘网关模块上所独特具有的STM32—PLC组态软件，可以进行控制组态，根据现场环境参数自动控制现场设备的运行，操作方便、及时、准确。加之用户业务平台的控制组态具有的在线下发应用组态的功能，进一步地实现远程修改和调试监控系统运行程序，为用户操作带来极大便利。
[0060]以上列举的仅是本发明的具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于STM32的远程分布式可编程自动控制系统，其特征在于，包括远程操作站、边缘网关模块、采集模块和控制模块；所述远程操作站包括管理平台、用户业务平台、采集器数据库、控制组态和人机界面，所述边缘网关模块包括CDMA无线数据终端、STM32芯片、STM32—PLC组态软件和ZigBee节点，所述采集模块包括采集器和系列传感器，所述控制模块包括控制器和系列现场控制设备；所述用户业务平台与所述CDMA无线数据终端经互联网相连接，所述ZigBee节点与所述采集器、传感器、控制器经ZigBee无线网相连接； 所述管理平台用于对系统进行配置，使之用户业务平台可以正确显示及操作； 所述采集器数据库用于采集器数据(温度、湿度)的实时更新及历史数据的管理； 所述控制组态用于下发控制命令(开、关)、采集器限值、手自动标志和应用组态(PLC程序)； 所述人机界面用于视频监控，方便用户浏览现场情况； 所述STM32—PLC组态软件是指可以执行PLC各指令同时又运行于STM32ARM Cortex-M内核的芯片。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系列传感器是光照度、空气湿度、空气温度、土壤水分或土壤温度传感器，实时采集现场的环境参数，经ZigBee无线网传给采集器，继而传给ZigBee节点。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器所操作的设备类型是遮阳棚、风机或湿帘，各控制器设备之间采用Modbus协议通讯，并实时更新状态值，控制器的数据经ZigBee无线网传给ZigBee节点。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户业务平台与采集器数据库、控制组态、人机界面通过共享方式进行数据交互，所述用户业务平台通过互联网与CDMA无线数据终端建立通讯链路，进行数据通信，所述STM32芯片与CDMA无线数据终端、STM32—PLC组态软件、ZigBee节点间通过串口通信，进行数据共享，ZigBee节点通过ZigBee无线网与采集器、控制器进行数据交互。
5.一种如权利要求1或2或3或4所述的基于STM32的远程分布式可编程自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)、远程操作站的管理平台进行系统配置，边缘网关模块的STM32芯片、ZigBee节点，采集模块、控制模块均利用自身程序进行初始化及配置； 2)、利用远程操作站的用户业务平台与CDMA无线数据终端建立通讯链路，边缘网关模块的ZigBee节点与采集器、控制器建立ZigBee无线网络，完成整个系统的数据通信；所述用户业务平台与采集器数据库、控制组态、人机界面通过共享方式进行数据交互；所述STM32芯片与CDMA无线数据终端、STM32—PLC组态软件、ZigBee节点间通过串口通信，进行数据共享；所述采集模块的各传感器间利用ZigBee无线网进行数据共享；所述现场设备间利用Modbus协议进行数据共享； 3)、采集模块的传感器实时采集现场环境参数(温度、湿度)，经由ZigBee无线网络、互联网上传到用户业务平台的采集器数据库；所述用户业务平台的控制组态下发控制命令(开、关)，经由互联网、ZigBee无线网络传给控制模块的控制器，使之执行控制命令，驱动现场设备的运行并实时采集更新数据(设备的开关状态值)； 4)、边缘网关模块的STM32—PLC组态软件根据经由ZigBee节点、STM32芯片传送过来的采集器、控制器数据，以及经由CDMA无线数据终端、STM32芯片传送过来的采集器限值、手自动标志，进行PLC控制组态，自动控制现场设备；所述STM32—PLC组态软件亦执行用户业务平台的控制组态下发的应用组态，完成远程修改和调试监控系统运行程序。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述I)中，所述管理平台需要配置边缘网关模块ID，采集器、控制器的寄存器地址以及用户业务平台需要显示的界面场所，所述STM32芯片写入的系统配置包括整个系统运行所需要的采集器、控制器的数目，与用户业务平台进行互联网连接的平台IP地址，以及采集器限值；ZigBee节点、采集器、传感器、控制器需要配置PAN ID，以此能够进行ZigBee无线自组网。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述2)中，所述采集器、控制器采用了ZigBee无线通信，采集器、控制器在本系统中采用分布式安装，克服地域限制，解决有线通信布线的难题。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述3)和4)中，远程控制修改控制器的值，可以通过用户业务平台的控制组态直接下发的控制命令远程手动控制，在控制组态上点击“开”、“关”、“正转”、“反转”、“停”等按钮，控制组态就会将该命令下发给边缘网关模块的CDMA无线数据终端，进而通过ZigBee无线网络传给控制器，控制器驱动现场设备执行该动作；可以利用STM32—PLC组态软件进行控制组态，实现自动控制，当由STM32芯片传过来的空气湿度采集器数据值超过了传送过来的空气湿度的上限值，STM32—PLC组态软件此时就会将控制风机的控制器值赋为1，表示需要开启风机；可以利用用户业务平台的控制组态下发的应用组态远程自动控制，利用GX Developer进行PLC编程实现遮阳棚开度的功能，将该PLC组态文件直接通过用户业务平台的控制组态下发，进而STM32—PLC组态软件执行该PLC组态文件，完成远程修改。
【专利摘要】本发明公开了一种基于STM32的远程分布式可编程自动控制系统及方法，包括远程操作站、边缘网关模块、采集模块和控制模块；远程操作站包括管理平台、用户业务平台、采集器数据库、控制组态和人机界面，边缘网关模块包括CDMA无线数据终端、STM32芯片、STM32—PLC组态软件和ZigBee节点，采集模块包括采集器和系列传感器，控制模块包括控制器和系列现场控制设备；本发明ZigBee的低功耗、低成本、高可靠性，以及CDMA无线数据终端容量大、传输速度快、建网成本下降，极大地降低用户成本；可以应用于智能家居、智慧农业等领域，具有很可观的应用前景。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104750065
【申请号】CN201510069133
【发明人】麻红昭, 余欢
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月10日