0
0
Радиомодемы
Наш сайт использует файлы cookie для улучшения работы. Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с нашей Политикой использования cookie
СПЕКТР
868 iO LoRa
868 iO LoRa
р.
р.
Радиомодуль ввода-вывода 868,765 - 869,140 МГц, 25 мВт, дальность связи до 15 км. Дистанционное управление 4 входами, 4 выходами (ModBus), прозрачный порт RS-485, режим "мастер" (беспроводная трансляция входов одного модуля на на выходы другого и наоборот), шина 1-wire для подключения и трансляции состояния совместимых устройств.
Общие сведения
Важная особенность радиомодуля-возможность работать в качестве "мастера" в радиосети с другими "СПЕКТР 868 IO LoRa", благодаря чему для реализации несложных систем трансляции состояния входов на выходы не потребуется никакого другого оборудования, кроме самих радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
Радиомодуль"СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет функцию радиоудлинителя порта RS-485, а так же шину 1-wire, для подключения совместимых устройств и передачи их состояния.
Так же доступна для заказов бюджетная версия модуля с меньшим числом входов/выходов и ограниченным функционалом Спектр 868 IO Lora Lite
Отличия версии Lite от полнофункциональной:
- Функция передачи пользовательских данных у модуля Спектр 433 IO LoRa Lite отсутствует;
- Модуль вне зависимости от настроек всегда работает в режиме Slave;
- Модуль версии Lite имеет 2 входа и 2 выхода. Выход реле ALARM отсутствует;
- Отсутствует интерфейс 1-WIRE;
- Отсутствует USB интерфейс (только RS485).
Модуль Спектр 868 IO LoRa Lite работает только в режиме "Slave". Для построения автономной системы (только на модулях Спектр 868 IO LoRa Lite) необходим 1 полнофукциональный модуль Спектр 868 IO Lora, который должен работать в режиме "Master".
Например, если необходимо передавать состояние до 2-х сухих контактов на 2 удаленных обьекта, то понадобятся 2 модуля Спектр 868 IO LoRa Lite и 1 модуль Спектр 868 IO Lora (в режиме "Master")
Общие сведения
Важная особенность радиомодуля-возможность работать в качестве "мастера" в радиосети с другими "СПЕКТР 868 IO LoRa", благодаря чему для реализации несложных систем трансляции состояния входов на выходы не потребуется никакого другого оборудования, кроме самих радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
Радиомодуль"СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет функцию радиоудлинителя порта RS-485, а так же шину 1-wire, для подключения совместимых устройств и передачи их состояния.
Так же доступна для заказов бюджетная версия модуля с меньшим числом входов/выходов и ограниченным функционалом Спектр 868 IO Lora Lite
Отличия версии Lite от полнофункциональной:
- Функция передачи пользовательских данных у модуля Спектр 433 IO LoRa Lite отсутствует;
- Модуль вне зависимости от настроек всегда работает в режиме Slave;
- Модуль версии Lite имеет 2 входа и 2 выхода. Выход реле ALARM отсутствует;
- Отсутствует интерфейс 1-WIRE;
- Отсутствует USB интерфейс (только RS485).
Модуль Спектр 868 IO LoRa Lite работает только в режиме "Slave". Для построения автономной системы (только на модулях Спектр 868 IO LoRa Lite) необходим 1 полнофукциональный модуль Спектр 868 IO Lora, который должен работать в режиме "Master".
Например, если необходимо передавать состояние до 2-х сухих контактов на 2 удаленных обьекта, то понадобятся 2 модуля Спектр 868 IO LoRa Lite и 1 модуль Спектр 868 IO Lora (в режиме "Master")
Габариты
868 IO LoRa V2 Lite
868 IO LoRa V2 Lite
Габариты
868 IO LoRa
868 IO LoRa
Подробнее
Крепление на стандартную DIN-рейку
Радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" выпускаются в корпусе шириной 105 мм для монтажа на DIN рейку.
Винтовые клеммы
Для подключения внешних устройств используются винтовые клеммы.
Мощные выходные реле
В качестве выходов в модемах используются переключающие реле, благодаря чему можно как замыкать, так и размыкать цепи управления исполнительными устройствами в зависимости от требуемой логики управления. Реле обеспечивают коммутацию переменного напряжения до 240 В при нагрузке до 4 А.
Перевод выходов в безопасное состояние при пропадании связи
Помимо четырех выходов радиомодуль имеет специальный выход "АВАРИЯ", срабатывающий в случае отсутствия радиосвязи в системе. Если радиомодуль не получает запросы или команды от мастера в течение заданного времени, он считает, что связь нарушена. При этом он устанавливает свои четыре выхода в заранее заданное "безопасное" состояние (например, чтобы не оставить включенным исполнительное устройство, поскольку в отсутствии связи его не сможет выключить "мастер"), а также включает реле "АВАРИЯ", чтобы сигнализировать о проблеме со связью. Если радиомодуль является мастером, при срабатывании выхода "АВАРИЯ" зажигается также один из четырех индикаторов, показывающий, с каким именно из четырех удаленных модулей пропала связь.
Широкий диапазон питания
Для питания радиомодулю требуется внешний источник постоянного тока +(8...32) В мощностью не менее 5 Вт.
Конфигурация по шине USB или RS-485i
Конфигурация (программирование радиомодулей) производится с помощью персонального компьютера, для подключения к которому радиомодули оснащены разъемом USB. Допускается конфигурирование по порту RS-485i (изолированный!). Перевод радиомодуля в командный режим (режим конфигурации) осуществляется нажатием соответствующей кнопки.
Прозрачный радиомодем – радиоудлинитель RS-485
Радиомодуль "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет клеммы изолированного RS-485i интерфейса. Такой радиомодуль помимо функции управления собственными входами/выходами обеспечивает также и функцию полноценного радиомодема – прозрачного радиоудлинителя шины RS-485. Благодаря этому, к радиомодулю "СПЕКТР 868 IO LoRa" можно подключать внешние промышленные устройства автоматизации – модули аналогового ввода/вывода, панели оператора, ПЛК и т.д.
Наглядная светодиодная индикация
Для контроля работоспособности и для удобства диагностики работы радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеют большое количество светодиодных индикаторов. Отображается состояние всех входов и выходов, активность радиопередатчика, наличие питания, признак командного режима и подключения к шине USB компьютера, признак состояния "АВАРИЯ". Также отображается наличие данных, поступивших по шине RS-485. При этом светодиодные индикаторы расположены непосредственно у соответствующих клемм или разъемов, что делает индикацию удобной и наглядной.
Радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" выпускаются в корпусе шириной 105 мм для монтажа на DIN рейку.
Винтовые клеммы
Для подключения внешних устройств используются винтовые клеммы.
Мощные выходные реле
В качестве выходов в модемах используются переключающие реле, благодаря чему можно как замыкать, так и размыкать цепи управления исполнительными устройствами в зависимости от требуемой логики управления. Реле обеспечивают коммутацию переменного напряжения до 240 В при нагрузке до 4 А.
Перевод выходов в безопасное состояние при пропадании связи
Помимо четырех выходов радиомодуль имеет специальный выход "АВАРИЯ", срабатывающий в случае отсутствия радиосвязи в системе. Если радиомодуль не получает запросы или команды от мастера в течение заданного времени, он считает, что связь нарушена. При этом он устанавливает свои четыре выхода в заранее заданное "безопасное" состояние (например, чтобы не оставить включенным исполнительное устройство, поскольку в отсутствии связи его не сможет выключить "мастер"), а также включает реле "АВАРИЯ", чтобы сигнализировать о проблеме со связью. Если радиомодуль является мастером, при срабатывании выхода "АВАРИЯ" зажигается также один из четырех индикаторов, показывающий, с каким именно из четырех удаленных модулей пропала связь.
Широкий диапазон питания
Для питания радиомодулю требуется внешний источник постоянного тока +(8...32) В мощностью не менее 5 Вт.
Конфигурация по шине USB или RS-485i
Конфигурация (программирование радиомодулей) производится с помощью персонального компьютера, для подключения к которому радиомодули оснащены разъемом USB. Допускается конфигурирование по порту RS-485i (изолированный!). Перевод радиомодуля в командный режим (режим конфигурации) осуществляется нажатием соответствующей кнопки.
Прозрачный радиомодем – радиоудлинитель RS-485
Радиомодуль "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет клеммы изолированного RS-485i интерфейса. Такой радиомодуль помимо функции управления собственными входами/выходами обеспечивает также и функцию полноценного радиомодема – прозрачного радиоудлинителя шины RS-485. Благодаря этому, к радиомодулю "СПЕКТР 868 IO LoRa" можно подключать внешние промышленные устройства автоматизации – модули аналогового ввода/вывода, панели оператора, ПЛК и т.д.
Наглядная светодиодная индикация
Для контроля работоспособности и для удобства диагностики работы радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеют большое количество светодиодных индикаторов. Отображается состояние всех входов и выходов, активность радиопередатчика, наличие питания, признак командного режима и подключения к шине USB компьютера, признак состояния "АВАРИЯ". Также отображается наличие данных, поступивших по шине RS-485. При этом светодиодные индикаторы расположены непосредственно у соответствующих клемм или разъемов, что делает индикацию удобной и наглядной.
"СПЕКТР 868 IO LoRa" – это, по сути, комбинация модуля ввода/вывода на 4 входа ("сухой контакт") и 4 выхода (реле ~240В, 4А) и радиомодема. Радиомодуль "понимает" команды и запросы в протоколе ModBus, благодаря чему легко встраивается в любые системы управления и сбора данных. Совмещение модуля ввода/вывода и радиомодема уже само по себе позволяет на удаленных объектах устанавливать один радиомодуль "СПЕКТР 868 IO LoRa" вместо комплекта из двух приборов, что приводит к экономии на стоимости оборудования на 40...50%.
Но, помимо этого, "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет важную особенность: он сам может работать в качестве "мастера" как в радиосети, так и по интерфейсу RS 485 с другими "СПЕКТР 868 IO LoRa", благодаря чему для реализации несложных систем трансляции состояния входов на выходы не потребуется никакого другого оборудования, кроме самих радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
В типовом случае системы дистанционного управления/оповещения из одного удаленного объекта (до четырех датчиков и четырех исполнительных устройств) и одного пункта управления, понадобится только два радиомодуля "СПЕКТР 868 IO LoRa", а не комплект из двух радиомодемов, устройства ввода/вывода и программируемого контроллера ("мастера"). Замыкание/размыкание входных контактов на удаленном радиомодуле приведет к замыканию/размыканию соответствующих реле в пункте управления и наоборот – замыкание/размыкание входов в пункте управления приведет к замыканию/размыканию соответствующего реле на удаленных радиомодулях. Экономия только на стоимости оборудования в таком случае может составить 60...70%.
Работая в роли "мастера", "СПЕКТР 868 IO LoRa" может обслуживать до восьми "пассивных" радиомодулей (до 4-х с индивидуальной индикацией). Построение системы с бОльшим количеством удаленных объектов также не составит сложности – радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" можно настроить на разные частоты и создать таким образом несколько групп, разнесенных по частоте.
В радиомодуле имеется изолированный интерфейс RS 485 для параллельной передачи пользовательских данных.
В модуле реализован алгоритм шифрования AES-128 при передаче данных в эфир. Доступна удаленная конфигурация и средства диагностики.
Модули работают в ISM диапазоне частот 868 МГц с выходной мощностью 25 мВт (имеется возможность увеличить мощность для компенсации потерь в антенном кабеле до 550 мВт). Для их эксплуатации не требуется получения разрешения на работу в полосе частот.
Дальность связи, обеспечиваемая радиомодулями, в основном зависит от условий местности, а также от характеристик и места установки внешних антенн (в комплект поставки антенны не входят) и может составлять от сотен метров (промышленные помещения) до 7...10 километров (прямая видимость).
Совместно с радиомодулями можно использовать любые антенны диапазона 868 МГц с волновым сопротивлением 50 Ом, подходящих для различных условий применения: направленных и ненаправленных, малогабаритных и с креплением на мачту. Для подключения антенны радиомодули оборудованы винтовым ВЧ разъемом типа SMA-F.
Но, помимо этого, "СПЕКТР 868 IO LoRa" имеет важную особенность: он сам может работать в качестве "мастера" как в радиосети, так и по интерфейсу RS 485 с другими "СПЕКТР 868 IO LoRa", благодаря чему для реализации несложных систем трансляции состояния входов на выходы не потребуется никакого другого оборудования, кроме самих радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
В типовом случае системы дистанционного управления/оповещения из одного удаленного объекта (до четырех датчиков и четырех исполнительных устройств) и одного пункта управления, понадобится только два радиомодуля "СПЕКТР 868 IO LoRa", а не комплект из двух радиомодемов, устройства ввода/вывода и программируемого контроллера ("мастера"). Замыкание/размыкание входных контактов на удаленном радиомодуле приведет к замыканию/размыканию соответствующих реле в пункте управления и наоборот – замыкание/размыкание входов в пункте управления приведет к замыканию/размыканию соответствующего реле на удаленных радиомодулях. Экономия только на стоимости оборудования в таком случае может составить 60...70%.
Работая в роли "мастера", "СПЕКТР 868 IO LoRa" может обслуживать до восьми "пассивных" радиомодулей (до 4-х с индивидуальной индикацией). Построение системы с бОльшим количеством удаленных объектов также не составит сложности – радиомодули "СПЕКТР 868 IO LoRa" можно настроить на разные частоты и создать таким образом несколько групп, разнесенных по частоте.
В радиомодуле имеется изолированный интерфейс RS 485 для параллельной передачи пользовательских данных.
В модуле реализован алгоритм шифрования AES-128 при передаче данных в эфир. Доступна удаленная конфигурация и средства диагностики.
Модули работают в ISM диапазоне частот 868 МГц с выходной мощностью 25 мВт (имеется возможность увеличить мощность для компенсации потерь в антенном кабеле до 550 мВт). Для их эксплуатации не требуется получения разрешения на работу в полосе частот.
Дальность связи, обеспечиваемая радиомодулями, в основном зависит от условий местности, а также от характеристик и места установки внешних антенн (в комплект поставки антенны не входят) и может составлять от сотен метров (промышленные помещения) до 7...10 километров (прямая видимость).
Совместно с радиомодулями можно использовать любые антенны диапазона 868 МГц с волновым сопротивлением 50 Ом, подходящих для различных условий применения: направленных и ненаправленных, малогабаритных и с креплением на мачту. Для подключения антенны радиомодули оборудованы винтовым ВЧ разъемом типа SMA-F.
Примеры применения
Необходимость дистанционного управления исполнительными устройствами или отображения состояния различных датчиков – типовая задача для самых разнообразных систем автоматизированного управления, проектов охранной или пожарной сигнализации. Производители оборудования для автоматизации предлагают широкий ассортимент устройств ввода/вывода, предназначенных для решения таких задач. Как правило, такие устройства имеют несколько входов и выходов, а также интерфейс RS-485, по которому с помощью того или иного протокола (например, ModBus) производится управление выходами и опрос состояния входов.
Cами модули ввода/вывода при этом являются "пассивными" исполнителями – в системе управления или сбора данных должен быть "мастер", который рассылает по шине RS-485 команды и запросы модулям ввода/вывода, обрабатывает ответы и реагирует на то или иное изменение состояния тем или иным образом. В качестве такого "мастера" может выступать программируемый логический контроллер (ПЛК), пульт или панель управления, компьютер со SCADA системой и т.д. В случае невозможности или сложности организации проводного соединения устройств по шине RS-485 в системе в качестве радиоудлинителя RS-485 используют "прозрачные" радиомодемы, такие как "СПЕКТР 868 LoRa" или их аналоги.
Таким образом, для типового решения задачи дистанционного беспроводного управления несколькими входами и выходами обычно необходимо следующее оборудование:
В случае сложных систем управления, когда в расчет берутся показания разнородных датчиков, связанные между собой различными взаимосвязями, применение в качестве "мастера" универсального ПЛК или SCADA системы, запрограммированных под конкретное применение, является оправданным и необходимым.
Но зачастую встречаются менее сложные задачи дистанционного управления или оповещения: выключить насос при замыкании датчика уровня, включить сигнализацию при срабатывании того или иного датчика, отобразить лампочками состояния нескольких охранных датчиков на нескольких удаленных объектах и т.д. По сути, решение таких задач можно свести к передаче по радио состояния "сухих" контактов. Очевидно, что использование в подобных случаях универсального программируемого контроллера или панели оператора совместно с устройствами ввода/вывода и радиомодемами становится избыточно сложным с точки зрения техники и избыточно дорогим с точки зрения стоимости.
Быстро и эффективно решить упомянутые задачи можно с помощью радиомодулей ввода/вывода "СПЕКТР 868 IO LoRa".
Помимо того что их можно использовать как беспроводные модули ввода-вывода с управлением по протоколу ModBus, наличие режима "мастер" у радиомодуля позволяет реализовывать несложные системы трансляции состояния входов на выходы без необходимости применения какого-либо другого оборудования, кроме собственно радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
Cами модули ввода/вывода при этом являются "пассивными" исполнителями – в системе управления или сбора данных должен быть "мастер", который рассылает по шине RS-485 команды и запросы модулям ввода/вывода, обрабатывает ответы и реагирует на то или иное изменение состояния тем или иным образом. В качестве такого "мастера" может выступать программируемый логический контроллер (ПЛК), пульт или панель управления, компьютер со SCADA системой и т.д. В случае невозможности или сложности организации проводного соединения устройств по шине RS-485 в системе в качестве радиоудлинителя RS-485 используют "прозрачные" радиомодемы, такие как "СПЕКТР 868 LoRa" или их аналоги.
Таким образом, для типового решения задачи дистанционного беспроводного управления несколькими входами и выходами обычно необходимо следующее оборудование:
- на каждом из удаленных объектов – устройство ввода/вывода и радиомодем;
- в центре управления – ПЛК (пульт, компьютер и т.д.) и радиомодем.
В случае сложных систем управления, когда в расчет берутся показания разнородных датчиков, связанные между собой различными взаимосвязями, применение в качестве "мастера" универсального ПЛК или SCADA системы, запрограммированных под конкретное применение, является оправданным и необходимым.
Но зачастую встречаются менее сложные задачи дистанционного управления или оповещения: выключить насос при замыкании датчика уровня, включить сигнализацию при срабатывании того или иного датчика, отобразить лампочками состояния нескольких охранных датчиков на нескольких удаленных объектах и т.д. По сути, решение таких задач можно свести к передаче по радио состояния "сухих" контактов. Очевидно, что использование в подобных случаях универсального программируемого контроллера или панели оператора совместно с устройствами ввода/вывода и радиомодемами становится избыточно сложным с точки зрения техники и избыточно дорогим с точки зрения стоимости.
Быстро и эффективно решить упомянутые задачи можно с помощью радиомодулей ввода/вывода "СПЕКТР 868 IO LoRa".
Помимо того что их можно использовать как беспроводные модули ввода-вывода с управлением по протоколу ModBus, наличие режима "мастер" у радиомодуля позволяет реализовывать несложные системы трансляции состояния входов на выходы без необходимости применения какого-либо другого оборудования, кроме собственно радиомодулей "СПЕКТР 868 IO LoRa".
- Ниже приведены примеры реализации с помощью радиомодулей нескольких самых распространенных задач с описанием конкретных параметров конфигурации каждого радиомомодуля. Подробная информация о параметрах, а также другие примеры задач содержатся в Руководстве пользователя (закладка "Файлы" на этой странице).
Пожалуй, самый распространенный вариант использования радиомодулей "СПЕКТР 868 IO V2" – так называемая "трансляция" состояния "сухих" контактов. Простейшим примером может служить сигнализация о срабатывании тех или иных датчиков на удаленных объектах и/или удаленное включение тех или иных исполнительных устройств.
Для решения такой задачи понадобится пара радиомодулей "СПЕКТР 868 IO V2": один в режиме MASTER, второй в режиме SLAVE. Кто из них будет установлен в пункте управления, а кто на удаленном объекте - в принципе неважно, трансляция входов на выходы будет симметричная в обе стороны.
Для решения такой задачи понадобится пара радиомодулей "СПЕКТР 868 IO V2": один в режиме MASTER, второй в режиме SLAVE. Кто из них будет установлен в пункте управления, а кто на удаленном объекте - в принципе неважно, трансляция входов на выходы будет симметричная в обе стороны.
Настройки модулей на иллюстрации выше разделены на "обязательные" и "дополнительные". Обязательные настройки определяют нужный режим работы модулей - трансляцию входов одного на выходы другого и наоборот. Дополнительные настройки обеспечивают выключение реле на выходах модулей (безопасное состояние) и срабатывание реле АВАРИЯ при длительном пропадании связи (в примере - более 12 секунд). Использование настроек безопасного состояния позволяет быть уверенным в том, что исполнительные устройства, подключенные к выходам модулей, не останутся бесконтрольно включенными при пропадании радиосвязи. При этом выход АВАРИЯ можно использовать для индикации такого пропадания.
Радиомодуль-MASTER постоянно контролирует состояние своих четырех входов и посылает по радио команды на включение/выключение четырех выходов удаленного SLAVE в соответствии с состоянием своих входов. Параллельно этому MASTER опрашивает по радио состояние четырех входов удаленного SLAVE и включает/выключает свои выходы в соответствии с состоянием удаленных входов.
Таким образом, с точки зрения пользователя система работает так, что входы одного радиомодуля управляют выходами второго и наоборот. Осталось только подключить ко входам модулей нужные контакты датчиков или кнопки, а к выходам – исполнительные устройства, и простая система удаленного управления готова с минимумом затрат и сложностей.
Радиомодуль-MASTER постоянно контролирует состояние своих четырех входов и посылает по радио команды на включение/выключение четырех выходов удаленного SLAVE в соответствии с состоянием своих входов. Параллельно этому MASTER опрашивает по радио состояние четырех входов удаленного SLAVE и включает/выключает свои выходы в соответствии с состоянием удаленных входов.
Таким образом, с точки зрения пользователя система работает так, что входы одного радиомодуля управляют выходами второго и наоборот. Осталось только подключить ко входам модулей нужные контакты датчиков или кнопки, а к выходам – исполнительные устройства, и простая система удаленного управления готова с минимумом затрат и сложностей.
Несколько усложним задачу, предположив, что в пункте управления нужна сигнализация о состоянии датчиков на нескольких (до четырех) удаленных объектах. Для ее решения нам понадобится один радиомодуль "СПЕКТР 868 IO V2" в качестве мастера (MASTER) в пункт управления и по одному радиомодулю "СПЕКТР 868 IO V2" (SLAVE) на каждый удаленный объект.
Ограничение в 4 удаленных объекта на 1 мастер связано с тем, что модули четырехканальные и физически некуда транслировать более четырех входов в сумме. Если требуется трансляция в пункт управления бОльшего количества входов, можно использовать еще один (или несколько) мастеров, каждый из которых будет обслуживать собственные группы удаленных радиомодулей на разных частотах (чтобы не мешать работе других групп).
Рассмотрим для примера задачу трансляции в пункт управления входов с трех удаленных объектов, при этом с первых двух будем транслировать по одному входу, а с третьего - сразу два входа.
Ко входам трех удаленных радиомодулей (SLAVE) подключаем датчики на объектах таким образом, чтобы на каждом объекте датчики подключались к разным входам радиомодулей. Например, на первом объекте датчик подключим к входу IN1, на втором – к входу IN2, а на третьем два датчика подключим к входам IN3 и IN4. Радиомодуль в пункте управления (MASTER) запрограммируем так, чтобы он не обращал внимания на состояние входов 2, 3 и 4 первого слейва (там мы используем только IN1), а также не обращал внимания на состояние входов 1, 3 и 4 второго слейва и входов 1 и 2 третьего слейва - таким образом "изолируем" ненужные входы "чужих" слейвов от выходов мастера.
В результате замыкание/размыкание IN1 на первом объекте приведет к замыканию/размыканию OUT1 в пункте управления. Аналогичным образом IN2 на втором объекте будет управлять OUT2 в пункте управления, а входы IN3 и IN4 на третьем объекте – выходами OUT3 и OUT4 в пункте управления.
Ограничение в 4 удаленных объекта на 1 мастер связано с тем, что модули четырехканальные и физически некуда транслировать более четырех входов в сумме. Если требуется трансляция в пункт управления бОльшего количества входов, можно использовать еще один (или несколько) мастеров, каждый из которых будет обслуживать собственные группы удаленных радиомодулей на разных частотах (чтобы не мешать работе других групп).
Рассмотрим для примера задачу трансляции в пункт управления входов с трех удаленных объектов, при этом с первых двух будем транслировать по одному входу, а с третьего - сразу два входа.
Ко входам трех удаленных радиомодулей (SLAVE) подключаем датчики на объектах таким образом, чтобы на каждом объекте датчики подключались к разным входам радиомодулей. Например, на первом объекте датчик подключим к входу IN1, на втором – к входу IN2, а на третьем два датчика подключим к входам IN3 и IN4. Радиомодуль в пункте управления (MASTER) запрограммируем так, чтобы он не обращал внимания на состояние входов 2, 3 и 4 первого слейва (там мы используем только IN1), а также не обращал внимания на состояние входов 1, 3 и 4 второго слейва и входов 1 и 2 третьего слейва - таким образом "изолируем" ненужные входы "чужих" слейвов от выходов мастера.
В результате замыкание/размыкание IN1 на первом объекте приведет к замыканию/размыканию OUT1 в пункте управления. Аналогичным образом IN2 на втором объекте будет управлять OUT2 в пункте управления, а входы IN3 и IN4 на третьем объекте – выходами OUT3 и OUT4 в пункте управления.
Что касается трансляции входов мастера на выходы слейвов, то сделаем так, чтобы замыкание/размыкание любого из четырех входов мастера приводило к замыканию/размыканию контактов реле на соответствующих выходах каждого из трех удаленных слейва. Например, при замыкании входа IN1 мастера сработают реле на выходах OUT1 всех трех слейвов. Таким образом, входы мастера будут транслироваться "параллельно" на соответствующие выходы всех слейвов и останется лишь подключить исполнительные устройства на удаленных объектах к нужным выходам слейвов.
Помимо настроек, показанных на иллюстрации выше, можно добавить также дополнительные настройки, обеспечивающие выключение реле на выходах модулей (безопасное состояние) и срабатывание реле АВАРИЯ при длительном пропадании связи. Эти настройки аналогичны настройкам из предыдущего примера применения.
Помимо настроек, показанных на иллюстрации выше, можно добавить также дополнительные настройки, обеспечивающие выключение реле на выходах модулей (безопасное состояние) и срабатывание реле АВАРИЯ при длительном пропадании связи. Эти настройки аналогичны настройкам из предыдущего примера применения.
Поскольку радиомодули "СПЕКТР 868 IO V2" являются по сути комбинацией устройства ввода/вывода и прозрачного радиомодема, они легко встраиваются в любые системы автоматизации, где роль мастера играют "обычные" ПЛК, пульты, компьютеры и т.д.
В этом случае общение мастера с радиомодулями осуществляется через прозрачный радиомодем "СПЕКТР 868 V2" на уровне протокола MODBUS.
Возможности использования радиомодулей еще более расширяются, благодаря наличию интерфейса RS-485 для подключения внешнего промышленного оборудования. На шину RS-485 радиомодуль транслирует без изменений (в прозрачном режиме) запросы и команды, полученные от мастера по радио. Таким образом, мастер получает возможность считывать состояния входов и управлять выходами самого радиомодуля, а также работать удаленно с другим промышленным оборудованием, как если бы оно было подключено к мастеру по шине RS-485.
В этом случае общение мастера с радиомодулями осуществляется через прозрачный радиомодем "СПЕКТР 868 V2" на уровне протокола MODBUS.
Возможности использования радиомодулей еще более расширяются, благодаря наличию интерфейса RS-485 для подключения внешнего промышленного оборудования. На шину RS-485 радиомодуль транслирует без изменений (в прозрачном режиме) запросы и команды, полученные от мастера по радио. Таким образом, мастер получает возможность считывать состояния входов и управлять выходами самого радиомодуля, а также работать удаленно с другим промышленным оборудованием, как если бы оно было подключено к мастеру по шине RS-485.
Радиомодули имеют последовательный интерфейс RS-485 с поддержкой функции прозрачного радиоудлинителя RS-485. По сути, радиомодули в этом случае используются как "обычные" радиомодемы, обеспечивающие прозрачную передачу данных между внешними устройствами, подключенными к ним по RS-485. Для радиомодулей доступен режим работы, при котором кроме прозрачной передачи данных по RS-485 обеспечивается также прозрачная трансляция входов одного или нескольких модулей на выходы других модулей (режим $IOTRANS).
Ниже приведены примеры использования модулей в этом режиме. Подробное описание настроек модулей для реализации данного решения приведены в Руководстве пользователя (закладка "Файлы" на этой странице).
Ниже приведены примеры использования модулей в этом режиме. Подробное описание настроек модулей для реализации данного решения приведены в Руководстве пользователя (закладка "Файлы" на этой странице).
В случае применения двух радиомодулей достаточно обеспечить трансляцию всех четырех входов одного модуля на все четыре выхода второго и наоборот.
Рассмотрим более сложный пример, когда трансляцию входов на выходы (помимо прозрачной передачи RS-485) нужно реализовать в системе из трех радиомодулей.
При этом пусть нам нужно:
При этом пусть нам нужно:
- все четыре входа первого модуля транслировать одновременно на все четыре выхода двух других модулей;
- на выходы OUT1 и OUT2 первого модуля транслировать входы IN1 и IN2 второго модуля;
- на выходы OUT3 и OUT4 первого модуля транслировать входы IN3 и IN4 второго модуля.
Спецификация
от −40 до +50 °С
+(8…32) В
— 0,5 Вт (средняя);
— 3 Вт (режим передачи)
868,765…869,140 МГц
25 мВт (для компенсации потерь имеется возможность программно увеличить мощность)
−126 дБм при скорости передачи 3125 бит/с
125 кГц
SMA, 50 Ом
4 входа на замыкание (сухой контакт) с общей «землёй»
4 электромагнитных реле на переключение, ∼240 В, 4 А
электромагнитное реле на переключение, ∼240 В, 4 А
винтовые клеммы (провод сечением 0,2…2,5 мм)
MODBUS RTU или MODBUS ASCII (автоопределение)
RS‑485 с гальванической развязкой или USB Type‑C,
1200…115200 бод
USB (разъём Type‑C) или RS‑485
— состояние входов (4 индикатора);
— состояние выходов (4 индикатора);
— состояние выхода «АВАРИЯ» (4 индикатора);
— наличие питания (1 индикатор);
— признак командного режима (1 индикатор);
— наличие данных в буфере RS‑485 (1 индикатор);
— режим «ПЕРЕДАЧА» (1 индикатор)
+(8…32) В
— 0,5 Вт (средняя);
— 3 Вт (режим передачи)
868,765…869,140 МГц
25 мВт (для компенсации потерь имеется возможность программно увеличить мощность)
−126 дБм при скорости передачи 3125 бит/с
125 кГц
SMA, 50 Ом
4 входа на замыкание (сухой контакт) с общей «землёй»
4 электромагнитных реле на переключение, ∼240 В, 4 А
электромагнитное реле на переключение, ∼240 В, 4 А
винтовые клеммы (провод сечением 0,2…2,5 мм)
MODBUS RTU или MODBUS ASCII (автоопределение)
RS‑485 с гальванической развязкой или USB Type‑C,
1200…115200 бод
USB (разъём Type‑C) или RS‑485
— состояние входов (4 индикатора);
— состояние выходов (4 индикатора);
— состояние выхода «АВАРИЯ» (4 индикатора);
— наличие питания (1 индикатор);
— признак командного режима (1 индикатор);
— наличие данных в буфере RS‑485 (1 индикатор);
— режим «ПЕРЕДАЧА» (1 индикатор)
Диапазон рабочих температур:
от −40 до +50∘С
Напряжение питания:
+(8…32)В
Потребляемая мощность (не более):
—0,5 Вт (средняя);
— 3 Вт (режим передачи).
Диапазон рабочих частот приемопередатчика:
868,765…869,140 МГц
Номинальная мощность передатчика:
25 мВт (для компенсации потерь имеется возможность программно увеличить мощность).
Чувствительность приёмника:
−126 дБм при скорости передачи 3125 бит/с.
Шаг установки рабочей частоты приемопередатчика:
125 кГц
Разъём для внешней антенны:
SMA, 50 Ом
Телеметрические входы:
4 входа на замыкание (сухой контакт) с общей «землёй».
Телеметрические выходы:
4 электромагнитных реле на переключение, ∼240 В, 4А.
Выход «АВАРИЯ»:
электромагнитное реле на переключение, ∼240 В, 4А.
Способ подключения внешних устройств:
винтовые клеммы (провод сечением 0,2…2,5мм).
Протокол управления входами/выходами:
MODBUS RTU или MODBUS ASCII (автоопределение).
Интерфейс для прозрачной трансляции данных:
RS‑485 с гальванической развязкой или USB Type‑C, 1200…115200 бод.
Интерфейс для конфигурации:
USB (разъём Type‑C) или RS‑485.
Светодиодная индикация:
— состояние входов (4 индикатора);
— состояние выходов (4 индикатора);
— состояние выхода «АВАРИЯ» (4 индикатора);
— наличие питания (1 индикатор);
— признак командного режима (1 индикатор);
— наличие данных в буфере RS‑485 (1 индикатор);
— режим «ПЕРЕДАЧА» (1 индикатор).
от −40 до +50∘С
Напряжение питания:
+(8…32)В
Потребляемая мощность (не более):
—0,5 Вт (средняя);
— 3 Вт (режим передачи).
Диапазон рабочих частот приемопередатчика:
868,765…869,140 МГц
Номинальная мощность передатчика:
25 мВт (для компенсации потерь имеется возможность программно увеличить мощность).
Чувствительность приёмника:
−126 дБм при скорости передачи 3125 бит/с.
Шаг установки рабочей частоты приемопередатчика:
125 кГц
Разъём для внешней антенны:
SMA, 50 Ом
Телеметрические входы:
4 входа на замыкание (сухой контакт) с общей «землёй».
Телеметрические выходы:
4 электромагнитных реле на переключение, ∼240 В, 4А.
Выход «АВАРИЯ»:
электромагнитное реле на переключение, ∼240 В, 4А.
Способ подключения внешних устройств:
винтовые клеммы (провод сечением 0,2…2,5мм).
Протокол управления входами/выходами:
MODBUS RTU или MODBUS ASCII (автоопределение).
Интерфейс для прозрачной трансляции данных:
RS‑485 с гальванической развязкой или USB Type‑C, 1200…115200 бод.
Интерфейс для конфигурации:
USB (разъём Type‑C) или RS‑485.
Светодиодная индикация:
— состояние входов (4 индикатора);
— состояние выходов (4 индикатора);
— состояние выхода «АВАРИЯ» (4 индикатора);
— наличие питания (1 индикатор);
— признак командного режима (1 индикатор);
— наличие данных в буфере RS‑485 (1 индикатор);
— режим «ПЕРЕДАЧА» (1 индикатор).
Диапазон рабочих температур
Напряжение питания
Потребляемая мощность (не более)
Диапазон рабочих частот приемопередатчика
Номинальная мощность передатчика
Чувствительность приёмника
Шаг установки рабочей частоты приемопередатчика
Разъём для внешней антенны
Телеметрические входы
Телеметрические выходы
Выход «АВАРИЯ»
Способ подключения внешних устройств
Протокол управления входами/выходами
Интерфейс для прозрачной трансляции данных
Интерфейс для конфигурации
Светодиодная индикация
Напряжение питания
Потребляемая мощность (не более)
Диапазон рабочих частот приемопередатчика
Номинальная мощность передатчика
Чувствительность приёмника
Шаг установки рабочей частоты приемопередатчика
Разъём для внешней антенны
Телеметрические входы
Телеметрические выходы
Выход «АВАРИЯ»
Способ подключения внешних устройств
Протокол управления входами/выходами
Интерфейс для прозрачной трансляции данных
Интерфейс для конфигурации
Светодиодная индикация
Рекомендации
Как говорилось ранее, при работе радиорадиомодулей в прозрачном режиме внешнее оборудование "не замечает" их и работает так же, как и по проводам (конечно, при условии правильной конфигурации радиомодулей).
В целом это так и есть, однако, когда мы говорим о прозрачности радиомодулей для внешнего оборудования, стоит помнить о некоторых оговорках. В некоторых случаях эти оговорки не существенны и не повлияют на работу внешнего оборудования через радиомодули, в других - могут оказаться причиной того, что внешнее оборудование не заработает через радиомодули без дополнительных настроек.
Далее описаны основные причины, приводящие к тому, что система отказывается работать через радиомодули, и даются рекомендации по их устранению.
Естественно, предполагается, что радиомодули подготовлены к работе с оборудованием, а также есть уверенность, что система работает по проводам и проблемы возникают только при замене проводов радиомодулями.
Задержки при передаче данных
Главное (и наиболее часто приводящее к тому, что оборудование "не хочет" работать через радиомодули) отличие работы через радиомодули от работы по кабелю заключается в различных задержках при передаче данных. Если при работе по кабелю задержки при передачи данных от мастера к слейву и обратно практически отсутствуют (или измеряются единицами миллисекунд), то при работе через радиомодули эти задержки могут составлять десятки миллисекунд.
Дополнительные задержки возникают из-за того, что путь прохождения данных при работе через радиомодули "удлиняется": радиомодуль должен принять их в свой буфер, понять, что пакет данных кончился и можно передавать его в эфир, включить передатчик, осуществить передачу, приемный радиомодуль должен принять данные в свой буфер и выдать их на свой последовательный порт.
Для систем, построенных по топологии "звезда" (мастер - слейвы) с протоколом опроса удаленных объектов по принципу "запрос мастера - ответ слейва" наличие дополнительных задержек при работе через радиомодули приведет к увеличению времени между отправкой запроса мастером и получению им ответа от слейва. В протоколах таких систем практически всегда определено время (тайм-аут) ожидания мастером ответа от слейва - если ответ не получен за это время, мастер считает, что слейв не отвечает и перестает ждать от него ответа.
Вполне может оказаться, что при работе через радиомодули ответы от слейвов приходят с опозданием - когда мастер их уже не ждет и сообщает об отсутствии связи или неполучении ответа от слейва.
Таким образом, для исправления такой ситуации необходимо либо уменьшать задержки при передачи данных, либо увеличивать время ожидания ответов в протоколе работы системы. Если радиомодули сконфигурированы с учетом рекомендаций, то уменьшить задержки на уровне радиомодулей уже не получится - остается только увеличивать время ожидания ответа в настройках мастера системы.
Как правило (практически всегда), протоколы типа ModBus предусматривают такое увеличение - мастер (пульт, ПЛК, ОРС-сервер) должен иметь возможность конфигурации временнЫх параметров протокола, так что ситуация легко разрешима.
Какие именно времена ожидания ответа устанавливать для работы через радиомодули? Лучше начать с заведомо большого значения (скажем, 500 мс) - если после этого система заработала, значит, проблема была именно в задержках. После этого можно при необходимости уменьшать время ожидания до тех пор, пока система продолжает надежно работать.
Если в системе используются ретрансляторы, то задержки при доставке данных через цепочку ретрансляторов будут длиннее (примерно в 2 раза на каждый ретранслятор).
В целом это так и есть, однако, когда мы говорим о прозрачности радиомодулей для внешнего оборудования, стоит помнить о некоторых оговорках. В некоторых случаях эти оговорки не существенны и не повлияют на работу внешнего оборудования через радиомодули, в других - могут оказаться причиной того, что внешнее оборудование не заработает через радиомодули без дополнительных настроек.
Далее описаны основные причины, приводящие к тому, что система отказывается работать через радиомодули, и даются рекомендации по их устранению.
Естественно, предполагается, что радиомодули подготовлены к работе с оборудованием, а также есть уверенность, что система работает по проводам и проблемы возникают только при замене проводов радиомодулями.
Задержки при передаче данных
Главное (и наиболее часто приводящее к тому, что оборудование "не хочет" работать через радиомодули) отличие работы через радиомодули от работы по кабелю заключается в различных задержках при передаче данных. Если при работе по кабелю задержки при передачи данных от мастера к слейву и обратно практически отсутствуют (или измеряются единицами миллисекунд), то при работе через радиомодули эти задержки могут составлять десятки миллисекунд.
Дополнительные задержки возникают из-за того, что путь прохождения данных при работе через радиомодули "удлиняется": радиомодуль должен принять их в свой буфер, понять, что пакет данных кончился и можно передавать его в эфир, включить передатчик, осуществить передачу, приемный радиомодуль должен принять данные в свой буфер и выдать их на свой последовательный порт.
Для систем, построенных по топологии "звезда" (мастер - слейвы) с протоколом опроса удаленных объектов по принципу "запрос мастера - ответ слейва" наличие дополнительных задержек при работе через радиомодули приведет к увеличению времени между отправкой запроса мастером и получению им ответа от слейва. В протоколах таких систем практически всегда определено время (тайм-аут) ожидания мастером ответа от слейва - если ответ не получен за это время, мастер считает, что слейв не отвечает и перестает ждать от него ответа.
Вполне может оказаться, что при работе через радиомодули ответы от слейвов приходят с опозданием - когда мастер их уже не ждет и сообщает об отсутствии связи или неполучении ответа от слейва.
Таким образом, для исправления такой ситуации необходимо либо уменьшать задержки при передачи данных, либо увеличивать время ожидания ответов в протоколе работы системы. Если радиомодули сконфигурированы с учетом рекомендаций, то уменьшить задержки на уровне радиомодулей уже не получится - остается только увеличивать время ожидания ответа в настройках мастера системы.
Как правило (практически всегда), протоколы типа ModBus предусматривают такое увеличение - мастер (пульт, ПЛК, ОРС-сервер) должен иметь возможность конфигурации временнЫх параметров протокола, так что ситуация легко разрешима.
Какие именно времена ожидания ответа устанавливать для работы через радиомодули? Лучше начать с заведомо большого значения (скажем, 500 мс) - если после этого система заработала, значит, проблема была именно в задержках. После этого можно при необходимости уменьшать время ожидания до тех пор, пока система продолжает надежно работать.
Если в системе используются ретрансляторы, то задержки при доставке данных через цепочку ретрансляторов будут длиннее (примерно в 2 раза на каждый ретранслятор).
На основании Решения ГКРЧ №18-46-03-1 от 11 сентября 2018 года/№21-58-05 от 16 июня 2021 г. устройства, работающие в диапазоне 868,7...869,2 МГц с эквивалентной излучаемой мощностью до 100 мВт не требуют лицензирования и могут быть свободно использованы на территории Российской Федерации. На основании постановления правительства №1800 от 25.10.2021 "О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств" (Приложение об изъятии из перечня радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств, подлежащих регистрации, п. 23), устройства с максимальной эффективной излучаемой мощностью 25 мВт регистрировать не требуется.
Радиомодемы и радиомодули "Спектр 868 LoRa" в 99% случаях используются в качестве удлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232 - для этого они работают в так называемом "прозрачном" режиме.
Прозрачность в данном случае не означает, что радиомодули передают в радиоэфир непосредственно данные, полученные от внешнего оборудования - в эфире они работают с собственным протоколом, обеспечивающим адресацию, проверку доставки, помехоустойчивое кодирование и т.д. Прозрачность означает, что данные, поступившие на последовательный порт радиомодуля будут доставлены на последовательный порт (порты) удаленного радиомодуля без изменений (с некоторыми оговорками, см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?"). То есть, можно говорить о прозрачности на уровне "последовательный порт одного радиомодуля" - "последовательный порт (порты) удаленного (удаленных) радиомодулей".
Благодаря такой прозрачности практически любое внешнее оборудование, работающее по интерфейсам RS-485 или RS-232, будет работать и через радиомодули, не замечая, что работает через них - для него работа через радиомодули не будет отличаться от работы по проводам. Протоколы, по которому работает внешнее оборудование (ModBus, Болид и т.д.) практически не имеют значения, поскольку радиомодули будут прозрачны для этих протоколов. Все это касается как простых систем, когда нужно связать пару устройств с помощью двух радиомодулей, так и более сложных систем сбора данных из множества удаленных объектов. Никаких специальных ограничений на количество объектов в системе с радиомодулями нет: можно сказать, что если система работает по проводам RS-485, она практически наверняка будет работать и через радиомодули.
Здесь стоит отметить, что имеются некоторые оговорки касательно прозрачности радиомодулей, и в некоторых случаях после замены проводов RS-485 или RS-232 на радиомодули система откажется сразу же заработать. К счастью, эти возможные проблемы в работе оборудования без особого труда преодолимы (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?").
Прозрачность в данном случае не означает, что радиомодули передают в радиоэфир непосредственно данные, полученные от внешнего оборудования - в эфире они работают с собственным протоколом, обеспечивающим адресацию, проверку доставки, помехоустойчивое кодирование и т.д. Прозрачность означает, что данные, поступившие на последовательный порт радиомодуля будут доставлены на последовательный порт (порты) удаленного радиомодуля без изменений (с некоторыми оговорками, см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?"). То есть, можно говорить о прозрачности на уровне "последовательный порт одного радиомодуля" - "последовательный порт (порты) удаленного (удаленных) радиомодулей".
Благодаря такой прозрачности практически любое внешнее оборудование, работающее по интерфейсам RS-485 или RS-232, будет работать и через радиомодули, не замечая, что работает через них - для него работа через радиомодули не будет отличаться от работы по проводам. Протоколы, по которому работает внешнее оборудование (ModBus, Болид и т.д.) практически не имеют значения, поскольку радиомодули будут прозрачны для этих протоколов. Все это касается как простых систем, когда нужно связать пару устройств с помощью двух радиомодулей, так и более сложных систем сбора данных из множества удаленных объектов. Никаких специальных ограничений на количество объектов в системе с радиомодулями нет: можно сказать, что если система работает по проводам RS-485, она практически наверняка будет работать и через радиомодули.
Здесь стоит отметить, что имеются некоторые оговорки касательно прозрачности радиомодулей, и в некоторых случаях после замены проводов RS-485 или RS-232 на радиомодули система откажется сразу же заработать. К счастью, эти возможные проблемы в работе оборудования без особого труда преодолимы (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?").
Физическое ограничение - 65536 штук, то есть фактически нет ограничений на количество радиомодулей в системе. Поскольку при работе в прозрачном режиме вся адресация в системе организуется на уровне внешнего оборудования, емкость системы будет определяться емкостью этой внешней адресации, а не свойствами радиомодулей.
Кроме этого следует помнить, что так как практически всегда в системе один мастер осуществляет последовательный опрос нескольких удаленных слейвов, при увеличении количества удаленных объектов в системе будет пропорционально увеличиваться время опроса (время реакции системы). Как правило, опрос одного объекта через радиомодули занимает 0.3...0.5 секунды, Уже при десятках удаленных объектов время реакции может стать существенно большим. Впрочем, эта проблема возникает не только при работе через радиомодули, но и при работе по проводам - просто при работе через радиомодули она усугубляется, так так время на опрос при работе через радиомодули заметно больше, чем при работе по проводам.
Кроме этого следует помнить, что так как практически всегда в системе один мастер осуществляет последовательный опрос нескольких удаленных слейвов, при увеличении количества удаленных объектов в системе будет пропорционально увеличиваться время опроса (время реакции системы). Как правило, опрос одного объекта через радиомодули занимает 0.3...0.5 секунды, Уже при десятках удаленных объектов время реакции может стать существенно большим. Впрочем, эта проблема возникает не только при работе через радиомодули, но и при работе по проводам - просто при работе через радиомодули она усугубляется, так так время на опрос при работе через радиомодули заметно больше, чем при работе по проводам.
Да, конечно. Модемы и радиомодули во всех исполнениях полностью совместимы друг с другом. В одной системе можно использовать модемы или радиомодули ввода-вывода в любом удобном исполнении в любых сочетаниях.
Рекомендации по выбору антенн и ориентиры по обеспечиваемой радиомодемами и радиомодулями "Спектр 868" дальности связи даны на странице выбора антенн.
Будьте последовательны.
Первым делом в лабораторных условиях ("на столе") добейтесь, чтобы ваша система заработала должным образом по проводам (RS-485/232) и только после этого приступайте к замене проводов на радиомодули - так Вы избежите решения уравнения с несколькими неизвестными при попытке понять, что происходит и почему что-то не работает.
Когда Вы уверены, что по проводам все работает как положено, можно приступить к подготовке радиомодулей - следует задать необходимые для правильной работы параметры, после чего можно подключать радиомодули к оборудованию.
Теперь так же в лабораторных условиях нужно убедиться, что система работает через радиомодули, и только после этого можно приступить к установке оборудование на местности.
Указанная последовательность может существенно упростить и ускорить процесс построения системы с радиомодулями.
Первым делом в лабораторных условиях ("на столе") добейтесь, чтобы ваша система заработала должным образом по проводам (RS-485/232) и только после этого приступайте к замене проводов на радиомодули - так Вы избежите решения уравнения с несколькими неизвестными при попытке понять, что происходит и почему что-то не работает.
Когда Вы уверены, что по проводам все работает как положено, можно приступить к подготовке радиомодулей - следует задать необходимые для правильной работы параметры, после чего можно подключать радиомодули к оборудованию.
Теперь так же в лабораторных условиях нужно убедиться, что система работает через радиомодули, и только после этого можно приступить к установке оборудование на местности.
Указанная последовательность может существенно упростить и ускорить процесс построения системы с радиомодулями.
Что бы изменить параметры работы модуля "Спектр 868 IO LoRa", необходимо подключить модуль к компьютеру и используя терминальную программу произвести изменение требуемых настроек. Все изменения рабочих параметров производятся в Command Mode.
Для оперативного изменения с помощью кнопок и индикатора доступны только 6 основных параметров - больше и не потребуется изменять в подавляющем большинстве типовых применений.
Обязательными и непременными условиями правильной работы радиомодулей в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232 являются лишь 3 фактора:
Обязательными и непременными условиями правильной работы радиомодулей в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232 являются лишь 3 фактора:
- прозрачный (лучше широковещательный) режим работы - именно такой режим задан во всех радиомодулях по умолчанию;
- параметры обмена данными по последовательному порту (скорость, четность и др.) должны совпадать с параметрами порта внешнего оборудования. Эти параметры задаются параметрами C и F;
- все радиомодули системы должны работать на одной частоте и на одной скорости обмена данными в эфире. Частота (точнее, канал) задается параметром Ch, а скорость в эфире - параметром Ar.
- Сбрасываем параметры радиомодулей в заводские установки (команда $IEE). Сброс настроек даст уверенность в том, что радиомодуль работает в нужном режиме и с заведомо известными параметрами.
- Узнаем параметры последовательного порта RS-485 или RS-232, с которыми работает внешнее оборудование и выставляем такие же параметры радиомодулям (параметры C и F). По умолчанию (и после сброса настроек в заводские значения) радиомодули работают по порту со скоростью 9600 8N1, так что если у внешнего оборудования такие же параметры порта, ничего дополнительно делать не нужно. Для радиомодулей, имеющих два порта (RS-485 и USB), не забудьте выбрать рабочим нужный порт (параметр P).
- Задаем всем радиомодулям системы одинаковую скорость в эфире (параметр Ar). В принципе, после сброса настроек в заводские значения у радиомодулей автоматически будет установлена одинаковая рекомендуемая (оптимальная для большинства применений) скорость - 9600 бит/с (Ar 3).
- Задаем всем радиомодулям системы одинаковую рабочую частоту (канал) (параметр Ch). При сбросе настроек в заводские значения у радиомодулей автоматически будет установлен одинаковый канал Ch 92.
Режим работы
В подавляющем большинстве случаев модемы и радиомодули "Спектр 868 LoRa" используются в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232. При этом внешнее оборудование, использующее радиомодули работает по последовательному порту с применением протоколов по принципу "запрос-ответ" с топологией "звезда", при которой один "мастер" (ПЛК, пульт и т.д.) последовательно опрашивает несколько "слейвов" (модули ввода/вывода, счетчики, пожарные датчики и т.д.) и принимает от них ответы.
Адресация в таких системах обеспечивается на уровне протокола, которые использует внешнее для радиомодулей оборудование - мастер обращается к слейвам по их уникальным адресам. Чаще всего используется протокол ModBus, но даже если оборудование использует какой-то другой протокол (Болид и др.), смысл остается тот же: любой протокол в схеме "звезда" работает по принципу "запрос-ответ" с собственной адресацией.
Для работы в таких системах радиомодули должны работать в прозрачном широковещательном режиме.
В широковещательном режиме данные от каждого радиомодуля принимаются всеми остальными модулями: все радиомодули "слышат" друг друга, получается полная аналогия одной общей проводной шины RS-485. Адресация же, как уже говорилось, обеспечивается на уровне протокола внешнего оборудования, поэтому нет необходимости заботиться об адресации на уровне радиомодулей - радиомодули формируют "виртуальную" общую шину RS-485 для всех устройств системы.
Радиомодули "Спектр 868 LoRa" по умолчанию (при поставке) уже настроены на работу в прозрачном широковещательном режиме, изменить этот режим в случае осознанной необходимости можно сделать только в режиме расширенной конфигурации командами по последовательному порту RS-485/232. Таким образом, если Вы планируете использовать радиомодули в качестве удлинителя последовательного порта, то необходимости в изменении режима работы радиомодуля нет.
Параметры последовательных портов RS-485 и RS-232
Чтобы радиомодуль мог обмениваться данными с внешним оборудованием по последовательному порту RS 485, RS-232 или USB, необходимо, чтобы параметры порта радиомодуля совпадали с параметрами порта внешнего оборудования.
Параметры последовательного порта у радиомодулей устанавливаются параметрами C и F.
Скорость обмена данными между модулями в эфире
Для того, чтобы радиомодули "слышали" друг друга по радио, они должны работать на одинаковой скорости обмена данными в эфире.
Скорость обмена данными в эфире задается параметром Ar.
Скорость обмена данными в радиоэфире между радиомодулями, строго говоря, никак не связана со скоростью обмена данными между радиомодулями и внешним оборудованием по последовательному порту RS-485/232: радиомодули могут работать с оборудованием на одной скорости по порту, а в эфире между собой - на любой другой: как на более низкой, так и на более высокой.
При типовом использовании радиомодулей, когда внешнее оборудование передает через радиомодули небольшой объем данных и обмен этими данными происходит не очень интенсивно, чаще всего нет практически никакого значения, на какой скорости работают радиомодули в эфире. Например, в типовых системах пожарной сигнализации (Болид или аналогичная) или в других системе сбора телеметрических данных с удаленных датчиков, мастер (пульт ПЛК, SCADA) опрашивает удаленные объекты не чаще 3...4 раз в секунду, объем передаваемых пакетов с данными при этом не превышает нескольких десятков байт. За время между циклами опроса радиомодуль спокойно успеет передать запросы и ответы, даже если скорость обмена данными в эфире будет значительно ниже, чем по последовательному порту - несколько увеличится только время передачи данных (время ожидания запрос-ответ).
Если же поток данных по последовательному порту довольно плотный, то при более низкой пропускной способности (низкой скорости) в эфире радиомодули могут не успевать передавать получаемые по порту данные, начнется заполнение буфера радиомодуля. Если пропускная способность радиомодулей в эфире на достаточно длительное время будет ниже требуемой пропускной способности по последовательному порту, буфер радиомодуля заполнится и начнется потеря данных.
При этом следует понимать, что под скоростью обмена данными в эфире понимается "физическая" скорость, тогда как "информационная" (полезная) скорость при этом заметно ниже физической, поскольку "полезные" данные от внешних устройств перед передачей в эфир дополняются служебными (помехоустойчивое кодирование, встроенная адресация и т.д.), кроме этого радиомодулю нужно время на включение приемопередатчика и т.д. Таким образом, полезная скорость передачи данных в эфире на практике примерно в полтора раза ниже установленной параметром Ar физической скорости. Например, при установленной скорости 9600 бит/с в эфире радиомодули обеспечат пропускную способность в канале примерно 6400 бит/с.
С точки зрения пропускной способности следовало бы повышать скорость обмена данными в эфире, но с другой стороны, скорость в эфире влияет на дальность связи между радиомодулями: с повышением скорости уменьшается достижимая дальность связи.
Таким образом, выбор скорости в эфире является компромиссом между пропускной способностью и дальностью связи.
Как уже говорилось, на практике при типовом использовании пропускная способность обычно не имеет существенного значения, поэтому рекомендуем использовать скорость в эфире 3125 бит/с (параметр Ar 3). Изменять это значение имеет смысл только при осознанной необходимости: уменьшать для повышения дальности связи или увеличивать для увеличения пропускной способности.
Рабочая частота (канал)
Все радиомодули в одной системе должны работать на одной частоте (канале).
Рабочий канал радиомодулей задается параметром Ch. "Заводская" установка рабочего канала - Ch0.
Рабочий канал выбирают из соображений ухода от помех, создаваемого другим оборудованием. Возможность выбора рабочего канала позволяет также организовать на одной территории несколько независимых систем из радиомодулей, работающих на разных каналах и не мешающих друг другу (аналог нескольких независимых шин RS-485).
Мощность передатчика
Радиомодули ввода-вывода "Спектр 868 IO V2" позволяют программно устанавливать 4 уровня мощности передатчика: 10, 150, 350 и 550 мВт.
Увеличением мощности можно скомпенсировать потери радиосигнала в длинном ВЧ кабеле (от радиомодуля до антенны).
В подавляющем большинстве случаев модемы и радиомодули "Спектр 868 LoRa" используются в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232. При этом внешнее оборудование, использующее радиомодули работает по последовательному порту с применением протоколов по принципу "запрос-ответ" с топологией "звезда", при которой один "мастер" (ПЛК, пульт и т.д.) последовательно опрашивает несколько "слейвов" (модули ввода/вывода, счетчики, пожарные датчики и т.д.) и принимает от них ответы.
Адресация в таких системах обеспечивается на уровне протокола, которые использует внешнее для радиомодулей оборудование - мастер обращается к слейвам по их уникальным адресам. Чаще всего используется протокол ModBus, но даже если оборудование использует какой-то другой протокол (Болид и др.), смысл остается тот же: любой протокол в схеме "звезда" работает по принципу "запрос-ответ" с собственной адресацией.
Для работы в таких системах радиомодули должны работать в прозрачном широковещательном режиме.
В широковещательном режиме данные от каждого радиомодуля принимаются всеми остальными модулями: все радиомодули "слышат" друг друга, получается полная аналогия одной общей проводной шины RS-485. Адресация же, как уже говорилось, обеспечивается на уровне протокола внешнего оборудования, поэтому нет необходимости заботиться об адресации на уровне радиомодулей - радиомодули формируют "виртуальную" общую шину RS-485 для всех устройств системы.
Радиомодули "Спектр 868 LoRa" по умолчанию (при поставке) уже настроены на работу в прозрачном широковещательном режиме, изменить этот режим в случае осознанной необходимости можно сделать только в режиме расширенной конфигурации командами по последовательному порту RS-485/232. Таким образом, если Вы планируете использовать радиомодули в качестве удлинителя последовательного порта, то необходимости в изменении режима работы радиомодуля нет.
Параметры последовательных портов RS-485 и RS-232
Чтобы радиомодуль мог обмениваться данными с внешним оборудованием по последовательному порту RS 485, RS-232 или USB, необходимо, чтобы параметры порта радиомодуля совпадали с параметрами порта внешнего оборудования.
Параметры последовательного порта у радиомодулей устанавливаются параметрами C и F.
Скорость обмена данными между модулями в эфире
Для того, чтобы радиомодули "слышали" друг друга по радио, они должны работать на одинаковой скорости обмена данными в эфире.
Скорость обмена данными в эфире задается параметром Ar.
AR | Скорость в эфире, бит/сек | Девиация, КГц |
0 | 980 | ±125 |
1 | 1760 | ±125 |
2 | 2700 | ±62,5 |
3 | 3125 (по умолчанию) | ±125 |
4 | 4500 | ±62,5 |
5 | 5470 | ±125 |
6 | 9300 | ±125 |
7 | 22000 | ±125 |
Скорость обмена данными в радиоэфире между радиомодулями, строго говоря, никак не связана со скоростью обмена данными между радиомодулями и внешним оборудованием по последовательному порту RS-485/232: радиомодули могут работать с оборудованием на одной скорости по порту, а в эфире между собой - на любой другой: как на более низкой, так и на более высокой.
При типовом использовании радиомодулей, когда внешнее оборудование передает через радиомодули небольшой объем данных и обмен этими данными происходит не очень интенсивно, чаще всего нет практически никакого значения, на какой скорости работают радиомодули в эфире. Например, в типовых системах пожарной сигнализации (Болид или аналогичная) или в других системе сбора телеметрических данных с удаленных датчиков, мастер (пульт ПЛК, SCADA) опрашивает удаленные объекты не чаще 3...4 раз в секунду, объем передаваемых пакетов с данными при этом не превышает нескольких десятков байт. За время между циклами опроса радиомодуль спокойно успеет передать запросы и ответы, даже если скорость обмена данными в эфире будет значительно ниже, чем по последовательному порту - несколько увеличится только время передачи данных (время ожидания запрос-ответ).
Если же поток данных по последовательному порту довольно плотный, то при более низкой пропускной способности (низкой скорости) в эфире радиомодули могут не успевать передавать получаемые по порту данные, начнется заполнение буфера радиомодуля. Если пропускная способность радиомодулей в эфире на достаточно длительное время будет ниже требуемой пропускной способности по последовательному порту, буфер радиомодуля заполнится и начнется потеря данных.
При этом следует понимать, что под скоростью обмена данными в эфире понимается "физическая" скорость, тогда как "информационная" (полезная) скорость при этом заметно ниже физической, поскольку "полезные" данные от внешних устройств перед передачей в эфир дополняются служебными (помехоустойчивое кодирование, встроенная адресация и т.д.), кроме этого радиомодулю нужно время на включение приемопередатчика и т.д. Таким образом, полезная скорость передачи данных в эфире на практике примерно в полтора раза ниже установленной параметром Ar физической скорости. Например, при установленной скорости 9600 бит/с в эфире радиомодули обеспечат пропускную способность в канале примерно 6400 бит/с.
С точки зрения пропускной способности следовало бы повышать скорость обмена данными в эфире, но с другой стороны, скорость в эфире влияет на дальность связи между радиомодулями: с повышением скорости уменьшается достижимая дальность связи.
Таким образом, выбор скорости в эфире является компромиссом между пропускной способностью и дальностью связи.
Как уже говорилось, на практике при типовом использовании пропускная способность обычно не имеет существенного значения, поэтому рекомендуем использовать скорость в эфире 3125 бит/с (параметр Ar 3). Изменять это значение имеет смысл только при осознанной необходимости: уменьшать для повышения дальности связи или увеличивать для увеличения пропускной способности.
Рабочая частота (канал)
Все радиомодули в одной системе должны работать на одной частоте (канале).
Рабочий канал радиомодулей задается параметром Ch. "Заводская" установка рабочего канала - Ch0.
Рабочий канал выбирают из соображений ухода от помех, создаваемого другим оборудованием. Возможность выбора рабочего канала позволяет также организовать на одной территории несколько независимых систем из радиомодулей, работающих на разных каналах и не мешающих друг другу (аналог нескольких независимых шин RS-485).
Мощность передатчика
Радиомодули ввода-вывода "Спектр 868 IO V2" позволяют программно устанавливать 4 уровня мощности передатчика: 10, 150, 350 и 550 мВт.
Увеличением мощности можно скомпенсировать потери радиосигнала в длинном ВЧ кабеле (от радиомодуля до антенны).
После настройки всех радиомодулей системы и перед тем как устанавливать их на объекты в составе системы с внешним оборудованием, рекомендуем сначала проверить наличие радиосвязи между радиомодулями и добиться успешной стыковки их с оборудованием в лабораторных условиях. Такая проверка "на столе" позволит обнаружить возможные проблемы и оперативно устранить их.
После этого можно провести проверку работоспособности системы уже в штатных "боевых" условиях на местности - радиомодули с антеннами в штатных местах на объектах.
Проверку системы с радиомодулями можно разделить на две части - проверка связи между радиомодулями по радио и проверка стыковки (как аппаратной, так и программной) радиомодулей с внешним оборудованием.
Проверка связи между радиомодулями
Для проверки связи между двумя радиомодулями, достаточно один из них перевести в режим "Маяк". В этом режиме один радиомодуль постоянно передает в эфир тестовые пакеты и ждет на них ответа, а другой — принимает и отвечает на них.
Проверка стыковки модулей с оборудованием
Первым делом следует убедиться в работоспособности Вашего оборудования без радиомодулей (по кабелю): настройте и запрограммируйте Вашу систему так, чтобы она работала в нужном режиме по проводам.
После этого следует выполнить проверку связи между радиомодулями без внешнего оборудования, чтобы убедиться, что радиомодули между собой работают нормально.
Только после этих проверок можно приступать к замене проводов радиомодулями, иначе в случае проблем будет трудно разобраться, в чем дело и что не так.
В большинстве случаев беспроводная система должна заработать автоматически - убедитесь, что оборудование работает через радиомодули так же, как работало по проводам, после чего можно приступать к монтажу оборудования на объекты.
Если же система не заработала через радиомодули (мастер системы показывает ошибки связи или что-то подобное), при этом работая по проводам, значит, потребуются дополнительные настройки оборудования (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?").{slider=Можно ли взять оборудование для испытаний в реальных условиях?}
Да, конечно. Мы заинтересованы в том, чтобы клиенты не просто купили наше оборудование, а чтобы оно у них работало, поэтому мы с удовольствием предоставим нужный комплект оборудования для проверки его работы в вашей системе в конкретных условиях эксплуатации.
После этого можно провести проверку работоспособности системы уже в штатных "боевых" условиях на местности - радиомодули с антеннами в штатных местах на объектах.
Проверку системы с радиомодулями можно разделить на две части - проверка связи между радиомодулями по радио и проверка стыковки (как аппаратной, так и программной) радиомодулей с внешним оборудованием.
Проверка связи между радиомодулями
Для проверки связи между двумя радиомодулями, достаточно один из них перевести в режим "Маяк". В этом режиме один радиомодуль постоянно передает в эфир тестовые пакеты и ждет на них ответа, а другой — принимает и отвечает на них.
Проверка стыковки модулей с оборудованием
Первым делом следует убедиться в работоспособности Вашего оборудования без радиомодулей (по кабелю): настройте и запрограммируйте Вашу систему так, чтобы она работала в нужном режиме по проводам.
После этого следует выполнить проверку связи между радиомодулями без внешнего оборудования, чтобы убедиться, что радиомодули между собой работают нормально.
Только после этих проверок можно приступать к замене проводов радиомодулями, иначе в случае проблем будет трудно разобраться, в чем дело и что не так.
В большинстве случаев беспроводная система должна заработать автоматически - убедитесь, что оборудование работает через радиомодули так же, как работало по проводам, после чего можно приступать к монтажу оборудования на объекты.
Если же система не заработала через радиомодули (мастер системы показывает ошибки связи или что-то подобное), при этом работая по проводам, значит, потребуются дополнительные настройки оборудования (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодули?").{slider=Можно ли взять оборудование для испытаний в реальных условиях?}
Да, конечно. Мы заинтересованы в том, чтобы клиенты не просто купили наше оборудование, а чтобы оно у них работало, поэтому мы с удовольствием предоставим нужный комплект оборудования для проверки его работы в вашей системе в конкретных условиях эксплуатации.
Похожие товары
Предоставляем оборудование на тестовые испытания. Попробуйте его в работе в течение нескольких недель – если не устроит по любым причинам, мы вернем деньги.
Консультация