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無線模塊

無線模塊(RF wireless module),是數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(Digital radio)的模塊化產(chǎn)品,是指借助DSP 技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺模塊。 無線模塊延伸到很多的系統(tǒng)中,工業(yè)控制的開關(guān)量io設(shè)備,485無線傳輸設(shè)備dw-m1,模擬量采集和控制設(shè)備。從使用最早的按鍵電碼、電報、模擬電臺模塊加無線MODEM,發(fā)展到數(shù)字電臺模塊和DSP、軟件無線電;傳輸信號也從代碼、低速數(shù)據(jù)(300~1200bps)到高速數(shù)據(jù)(N*64K~N*E1)。
其典型應(yīng)用有:工業(yè)自動化、油田數(shù)據(jù)采集、鐵路無線通信、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控、水文監(jiān)測系統(tǒng)、污水處理監(jiān)控等。
美國的MDS數(shù)傳電臺是國際上比較知名的無線模塊,無線數(shù)傳電臺。
無線模塊
發(fā)展歷史
我國在無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)方面,與歐、美、日等發(fā)達(dá)國家相比,起步較晚,至少落后了20年左右,但發(fā)展較快。無線數(shù)傳電臺概念在我國的形成,應(yīng)該是在改革開放后的80年代初期,但在整個80年代,由于我國的軟件及硬件技術(shù)還比較落后,系統(tǒng)集成水準(zhǔn)還比較低,因此數(shù)傳電臺也只是在水利、電力、自來水等極少數(shù)的幾個領(lǐng)域進(jìn)行一些試驗性的、小范圍的、小批量的應(yīng)用?吹綗o線數(shù)據(jù)通信的發(fā)展前景,當(dāng)時的國家無線電管理委員會還專門辟出了223~235MHz的無線數(shù)據(jù)通信專用頻段,避免了與當(dāng)時的150MHz、450MHz等語音通信設(shè)備爭奪有限的頻率資源,這一有遠(yuǎn)見的做法為日后數(shù)傳電臺及遙控遙測系統(tǒng)的快速發(fā)展奠定了良好的政策基礎(chǔ)。

進(jìn)入90年代初期,隨著改革開放的深入,以電力、水利、自來水、石油、環(huán)保、熱網(wǎng)等為代表的國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)發(fā)展迅速,對自動化程度的要求也日益提高。我國的遙控遙測系統(tǒng)(簡稱"三遙"系統(tǒng)或SCADA系統(tǒng))市場由此由實驗階段逐漸進(jìn)入了高速發(fā)展階段,從民用到軍用,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,需求量也越來越大。數(shù)傳電臺于是進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展期。最常見、最典型的遙控遙測系統(tǒng)有:工業(yè)自動化、油田數(shù)據(jù)采集、水文水情測報系統(tǒng)(即流域防汛監(jiān)測系統(tǒng))、自來水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、鐵路信號監(jiān)控系統(tǒng)、熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、輸油供氣管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、地震測報系統(tǒng)、無人機(jī)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等等自動化系統(tǒng)。

分類
市場上常見的無線模塊可以分為三類,分別是ASK 超外差模塊,主要用在簡單的遙控和數(shù)據(jù)傳送;無線收發(fā)模塊,主要用來通過單片機(jī)控制無線收發(fā)數(shù)據(jù),一般為FSK,GFSK調(diào)制模式;無線數(shù)傳模塊,主要用來直接通過串口來收發(fā)數(shù)據(jù),使用簡單。

如果按工作頻率分,市場上常見的有230MHz、315MHz,433MHz,2.4GHz等。

應(yīng)用領(lǐng)域
無線模塊廣泛地運用在無人機(jī)通信控制、工業(yè)自動化、油田數(shù)據(jù)采集、鐵路無線通信、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控、水文監(jiān)測系統(tǒng)、污水處理監(jiān)控、PLC、車輛監(jiān)控、遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、智能家居、工、非接觸RF智能卡、樓宇自動化、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、機(jī)器人控制、無線232數(shù)據(jù)通信、無線485/422數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。
無線模塊
概述

JTT-433-UDIpm201窄帶低功耗無線模塊提供了多個頻道選擇,可在線修改串口速率,空中速率,發(fā)射功率等各種參數(shù)。該無線通信模塊具有很強(qiáng)的抗干擾能力, 靈敏度高,體積小,透明傳輸, 功耗低,傳輸距離遠(yuǎn)的特點, 客戶使用時不需要編寫復(fù)雜的傳輸與設(shè)置程序。可應(yīng)用于非常廣泛的領(lǐng)域

功能

1、無線傳感器

安陽市新世紀(jì)電子研究所接收模塊
安陽市新世紀(jì)電子研究所接收模塊

2、無線抄表

3、工業(yè)測控

4、物流及資產(chǎn)管理

5、機(jī)器人控制

6、樓宇自動化

7、智能家居

8、電力安全

9、安防監(jiān)控

10、PLC工業(yè)控制

特點

工業(yè)級設(shè)計,適用室外惡劣環(huán)境。

內(nèi)置軟硬件看門狗,不死機(jī),不掉線。

支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸。

支持各家組態(tài)軟件和用戶自行開發(fā)軟件系統(tǒng)。

功能特點

1、功率及靈敏度

射頻輸出功率大于5W,高接收靈敏度-123dbm(1200bps);-118dbm(9600bps)。

2、多個工作頻段,滿足用戶多方面需求

載頻頻率400 - 470MHz

3、傳輸距離遠(yuǎn)

8Km (BER=10-5@9600bps,大吸盤天線,開闊地);

12Km (BER=10-5@1200bps,大吸盤天線,開闊地);

4、多信道,多速率。

標(biāo)準(zhǔn)配置提供8個信道,滿足用戶多種通信組合方式的需求。DATA-6106模塊可提供1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps等多種通信波特率。

5、高速無線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

空中速率大于或等于串口速率時可連續(xù)傳輸無限大的數(shù)據(jù),空中速率小于或等于串口速率時,緩沖區(qū)暫存后轉(zhuǎn)輸。

6、數(shù)據(jù)啟動發(fā)送,透明傳輸,方便用戶使用。

7、低功耗

8、高可靠性,體積小、重量輕。

技術(shù)參數(shù)
多種配置應(yīng)用方案,可以滿足用戶不同的需要。

通信接口:RS232/485或TTL接口。

標(biāo)準(zhǔn)串口協(xié)議,透明的數(shù)據(jù)傳輸。

可以直接代替有線的RS485網(wǎng)。

一體化設(shè)計,結(jié)構(gòu)緊湊。

多種產(chǎn)品規(guī)格適應(yīng)于不同的傳輸距離。

射頻輸出功率10mW、500mW、1000mW。

GPRS無線技術(shù)保證高抗干擾能力和低誤碼率。

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,能工作于各種惡劣環(huán)境。

直流10-30V供電,電流小于800mA。

數(shù)據(jù)傳輸速率能否滿足要求。

用途
工業(yè)遙控、遙測

石油鉆井張力無線監(jiān)測

短距離無線數(shù)據(jù)傳輸pm105

安防設(shè)備無線監(jiān)控

無線RS485、無線PLC

城市管網(wǎng)壓力、溫度監(jiān)測

電力線無線報警

應(yīng)用方案
用戶選用無線模塊首先關(guān)心的是傳輸距離問題,距離其實不是問題。近則采用433MHz頻段無線數(shù)據(jù)終端DTD433,遠(yuǎn)則選用GPRS透明傳輸數(shù)據(jù)終端DTP_S09F。所謂"近",指3公里以內(nèi)可以覆蓋大多數(shù)廠礦;所謂"遠(yuǎn)",是指通訊距離超過3公里,甚至跨越不同地域以及不同國家,好在中國移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全球,所以距離不是問題。DTP_S09F與DTD433遠(yuǎn)近結(jié)合可以滿足絕大部分無線測控的要求。

多臺PLC之間的無線通信方案

多臺西門子S7_200之間的無線MODBUS通信設(shè)計說明,具有設(shè)計說明及PLC主機(jī)和從機(jī)的程序。

多臺三菱PLC之間的無線N:N通信設(shè)計,匯川PLC與三菱PLC方案一樣。

兩個臺達(dá)PLC之間的MODBUS無線通信例程,程序源代碼和設(shè)計說明。

無線數(shù)據(jù)終端與無線測控終端的連接應(yīng)用

PLC與3公里以內(nèi)4DI/4DO無線開關(guān)量終端DTD433H以及4AI/4AO無線模擬量終端DTD433F進(jìn)行MODBUS協(xié)議無線通信,實現(xiàn)無線MODBUS傳輸。

觸摸屏與PLC的無線通信方案

西門子200PLC和無線PLC數(shù)據(jù)終端與深圳步科觸摸屏的無線通信;

威綸觸摸屏與S7-200的無線ppI通信;

昆侖通態(tài)觸摸屏MCGS與PLC的無線通信;

Autoface觸摸屏與西門子PLC的無線MODBUS通信;

顯控觸摸屏無線通信實例;

運行觸摸屏組態(tài)程序,能采用MODBUS協(xié)議,西門子PPI協(xié)議,三菱N:N協(xié)議,永宏P(guān)LC協(xié)議,臺達(dá)PLC協(xié)議等。

組態(tài)軟件與PLC的無線通信方案

組態(tài)王軟件與西門子PLC的無線PPI、MODBUS通信;

力控組態(tài)軟件與西門子PLC的無線通信。

特點
相比較而言,用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式比其它方式具有如下優(yōu)點,下面介紹一下用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式相比于有線通訊的優(yōu)點。

成本廉價

有線通信方式的建立必須架設(shè)電纜,或挖掘電纜溝,因此需要大量的人力和物力;而用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式則無需架設(shè)電纜或挖掘電纜溝,只需要在每個終端連接無線數(shù)傳電臺和架設(shè)適當(dāng)高度的天線就可以了。相比之下用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式,節(jié)省了人力物力,投資是相當(dāng)節(jié)省的。

當(dāng)然在一些近距離的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中,無線的通訊方式并不比有線的方式成本低,但是有時候?qū)嶋H的現(xiàn)場環(huán)境難以布線,客戶根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的需要還是會選用無線的方式來實現(xiàn)通訊。

建設(shè)工程周期短

當(dāng)要把相距數(shù)公里到數(shù)十公里距離的遠(yuǎn)程站點相互連接通訊的時候,采用有線的方式,必須架設(shè)長距離的電纜或者挖掘漫長的電纜溝,這個工程周期可能就需要數(shù)個月的時間,而用數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?只需要架設(shè)適當(dāng)高度的天線,工程周期只需要幾天或者幾周就可以,相比之下,無線的方式可以迅速組建起通信鏈路,工程周期大大縮短。

適應(yīng)性好

有線通訊的局限性太大,在遇到一些特殊的應(yīng)用環(huán)境,比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動物體等布線比較困難的應(yīng)用環(huán)境的時候,將對有線網(wǎng)絡(luò)的布線工程有著極強(qiáng)的制約力,而用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將不受這些限制,所以說用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性,幾乎不受地理環(huán)境限制。

擴(kuò)展性好

在用戶組建好一個通訊網(wǎng)絡(luò)之后,常常因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線的方式,需要重新的布線,施工比較麻煩,而且還有可能破壞原來的通訊線路,但是如果采用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式,只需將新增設(shè)備與無線數(shù)傳電臺相連接就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了,相比之下有更好的擴(kuò)展性。

設(shè)備維護(hù)

有線通訊鏈路的維護(hù)需沿線路檢查,出現(xiàn)故障時,一般很難及時找出故障點,而采用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式只需維護(hù)數(shù)傳模塊,出現(xiàn)故障時則能快速找出原因,恢復(fù)線路正常運行。

無線數(shù)據(jù)傳輸方式相比于有線通訊的缺點:可靠性有待改進(jìn)、受環(huán)境影響較大。

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