美國(guó)Banner邦納無(wú)線采集系統(tǒng)
城市用水的重要處理工作站——水處理廠,為城市居民提供清潔的自來(lái)水，且保證干凈的水質(zhì)可以排入到江河湖泊或作為工業(yè)用水的主要供給。*中央控制室到泵站之間不但水平距離遠(yuǎn)，高度落差也大,且處理站之間有河流及山坡的阻隔，若采用有線的方式傳輸和控制信號(hào)，很難實(shí)現(xiàn),且會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力。
基于以上問(wèn)題，邦納給出理想解決方案：采用邦納無(wú)線采集系統(tǒng)（DX80系列）。
實(shí)現(xiàn)方法：將各水處理廠工作站的模擬量信號(hào)及數(shù)字量信號(hào)直接以有線的方式傳送至邦納無(wú)線模塊，由該模塊進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，再通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄o(wú)線模塊的輸出信號(hào)傳送到中央控制室接收裝置（即DX80網(wǎng)關(guān)），接著將信號(hào)傳送至控制系統(tǒng)作進(jìn)一步的處理和控制監(jiān)控。
說(shuō)明：所有信號(hào)采集點(diǎn)，輸出都是標(biāo)準(zhǔn)的4-20MA信號(hào)、干接點(diǎn)或24vdc。
遠(yuǎn)程信號(hào)采集與控制應(yīng)用案例
邦納無(wú)線系統(tǒng)架構(gòu)：
- 根據(jù)客戶應(yīng)用要求，無(wú)線傳輸布局如下：
- 本系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)要求如下： a.開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)：36點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)：12點(diǎn)，模擬量輸入點(diǎn)：2點(diǎn)； b.如需要增加I/O 點(diǎn)，可以增加無(wú)線模塊，不得超過(guò)47個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)即可；
- 實(shí)際操作時(shí)，需要將無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊放置在信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)，網(wǎng)關(guān)模塊放置在中央控制室，總計(jì)50路信號(hào)； 通過(guò)無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，并發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)男盘?hào)（含輸入輸出信號(hào)）進(jìn)行的交換，從而控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，并負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行通訊；
- 考慮到戶外天氣惡劣，會(huì)有雷雨，因此加裝避雷器，避免雷擊，保護(hù)設(shè)備；
- 信號(hào)采集點(diǎn)離中央控制室的遠(yuǎn)距離約2000M，高度差約100M，可以通過(guò)調(diào)節(jié)天線角度，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸； 為確保傳輸信號(hào)的可靠性及穩(wěn)定性，可在中央控制室即網(wǎng)關(guān)點(diǎn)采用高增益全向天線，在信號(hào)采集點(diǎn)采用定向天線；
- 中央控制室控制器與網(wǎng)關(guān)之間通訊，可以利用終端顯示器將現(xiàn)場(chǎng)的各信號(hào)顯示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)狀況，達(dá)到節(jié)省人力、物力提高工作效率，保證人身安全等目的。
邦納無(wú)線方案?jìng)鬏斀Y(jié)構(gòu)：
- 中央控制結(jié)構(gòu)如下圖：
- 采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸方式：
- 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接以線纜的方式連接到節(jié)點(diǎn)上的端子排上，采用無(wú)線I/O系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)送到中央控制室；
- 邦納無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有大特點(diǎn)是：在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，如有一個(gè)節(jié)點(diǎn)壞掉或出問(wèn)題，不影響其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，更不會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰；只須將壞掉模塊替換下來(lái)，重新安裝好的I/O模塊、上電、設(shè)置好IP地址，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)就又會(huì)自動(dòng)連接上，進(jìn)行正常通訊。
美國(guó)Banner邦納無(wú)線采集系統(tǒng)
邦納無(wú)線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)勢(shì)：
采用邦納高品質(zhì)，穩(wěn)定，可靠的無(wú)線I/O系統(tǒng)產(chǎn)品。
- 網(wǎng)關(guān)放置于中央控制室，用于接收現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，與中央控制室的PLC通訊。
- 網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)采用全向天線，目的是為了將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)全部接收（全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說(shuō)的無(wú)方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大）。
- 邦納無(wú)線系統(tǒng)即插即用，具有信號(hào)強(qiáng)度指示，自診斷等功能，可以保證現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線模塊有問(wèn)題即時(shí)發(fā)送報(bào)警信息，便于快速處理。
- 一個(gè)網(wǎng)關(guān)（主站）可以接入15個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)從站（如溫度無(wú)線模塊，模擬量無(wú)線模塊，開(kāi)關(guān)量無(wú)線模塊等，可以自由組合），可擴(kuò)展性ji佳。
通過(guò)以上技術(shù)的保證，無(wú)線I/0系統(tǒng)就可以可靠穩(wěn)定運(yùn)行和傳輸。
邦納無(wú)線I/O系統(tǒng)產(chǎn)品特點(diǎn)：
Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 無(wú)線電跳頻擴(kuò)頻以及Time Division MultipleAccess (TDMA)時(shí)分多址控制架構(gòu)的技術(shù)結(jié)合，抗干擾強(qiáng).。安全、可靠、穩(wěn)定、抗干擾，適用工廠環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)I/0控制信號(hào)采集與控制。
- 工廠環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)I/0控制信號(hào)采集與控制。
- 無(wú)線工業(yè)級(jí)I/O 系統(tǒng),類(lèi)型滿足各種場(chǎng)合的需要；
- 網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)為雙向數(shù)據(jù)傳輸, 包括數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)答；
- 堅(jiān)固的外殼, 防護(hù)等級(jí)為IP67；
- 即插即用；
- 2.4 GHz 頻率，內(nèi)建信號(hào)強(qiáng)度指示；
- 內(nèi)置或外置天線可選, 天線種類(lèi)繁多；
- 超遠(yuǎn)距離3.2 Km，通過(guò)中繼器可達(dá)9KM。
邦納無(wú)線系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括一個(gè)網(wǎng)關(guān)控制器和若干個(gè)監(jiān)控遠(yuǎn)端I/O的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)作為主設(shè)備擔(dān)負(fù)著各個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入輸出間的映射關(guān)系和控制，同時(shí)與上位系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
- 支持的通訊協(xié)議有：RS-485Modbus RTU； Modbus TCP；EtherNet IP；
- 節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，并發(fā)往網(wǎng)關(guān)；
- 節(jié)點(diǎn)數(shù)量可靈活配置，標(biāo)準(zhǔn)模式大可以接15個(gè)節(jié)點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件圖（如下）。
▲FHSS無(wú)線電跳頻擴(kuò)頻以及星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
邦納DX80無(wú)線產(chǎn)品典型應(yīng)用
▲轉(zhuǎn)爐溫度采集
▲污水處理廠傳送泵站起停以及壓力信號(hào)
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