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LoRa-20 工业无线通讯模块

供稿:工控网 2020/11/30 9:50:35

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    关键字: LoRa-20 工业无线通讯模块
    产品分类: 无线通信 其它
    品牌:
    产品简介:
    LoRa-20是一种基于LoRa扩频技术的低功耗远距离的无线数据透明传输产品。

    产品名称

    LoRa-20 工业无线通讯模块


    产品简介

    LoRa-20是一种基于LoRa扩频技术的低功耗远距离的无线数据透明传输产品。该产品采用24VDC供电或USB端口供电方式,支持工业RS232、RS485端口升级扩展为无线通讯,安装方便,拥有多种组网方式,使用简单。


    产品介绍

    在数字化转型的过程中,很多中小型企业面临着一些很现实的问题:

    1.数字化升级要停产施工布线,停工造成经济损失,很多企业无法承受。

    2.制造业很多现场对环境要求很高(如食品、医疗、生活用品等),系统改造过程中会打破原有的卫生系统。

    3.部分环境恶劣的制造现场普通线缆无法长时间可靠工作,需要特种线束。布线成本会很高。


    那么无线通讯在一些场景就很好的解决了这些问题。基于近20年来的工业安全技术基础,上海辰竹仪表有限公司(以下简称“辰竹”)开发了工业级无线通讯产品LoRa-20,抗干扰能力强,通讯稳定,紧凑结构,在工业场景应用有着极大的优势。

     

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                                   图1:LoRa-20产品示意 


    LoRa-20产品有着多种组网方式,灵活运用于各种工业场景。

     

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                       图2:LoRa-20产品组网方式


    案例介绍:某食品加工生产车间数字化升级

    背景介绍


    某食品加工厂有着先进的机器人,十分好的生产线。但产线上的工人依然是手写的看板,他的任务、要加工的东西、还是手写。出于提高生产效率,保障生产安全,提高食品质量的需要,要对生产线进行数字化改造升级,将40个控制系统中PLC的生产数据进行收集,在数据调度中心进行统一生产管理。

     

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    图3:原车间管理情况


    目前存在以下难点:

    ●柜内空间布局已经饱和,空间十分狭小。 

    ●传统的收集数据方法需要大量布线,会造成卫生问题,同时需要产线长时间停工以便于施工,会造成经济损失。 

    ●生产线会经常进行卫生大清洗,消毒。地面经常在潮湿状态,因此为了布线的安全,需要的成本会很高。 

    ●生产线离数据调度中心较远(直线距离约80米),40个控制柜又比较分散,也会大大增加布线成本。


    具体改造需求如下:

    ●数据调度主动发送报文给每台设备,采用ModbusRTU通讯协议的形式将数据全部收集

    ●单台设备的数据采集频率最快的需要250ms(数据长度14个字)

    ●单台设备的数据采集频率最慢的需要1小时(数据长度66个字)

    ●上位机做好历史数据存储和报警


    解决方案

    根据现场特点:布线困难,控制柜较为分散,控制柜之间间隔较远。考虑采用辰竹无线LoRa-20通讯模块安装在每个控制柜内的PLC边上,并和PLC进行RS485连接,使40台PLC通过40台LoRa-20进行分频段无线星形组网,在管理中心(与车间距离约80米)通过三台LoRa-20中心节点进行数据的管理。系统构成及布局见下图:

     

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    图4: 数字化改造无线升级示意图


     image.png

    图5 生产线控制柜组网情况


    产生的经济效益

    1.避免停产损失(在产线日常维护时间间隙即可完成无线扩展设备的安装)

    2.节省施工成本(无需布线,走线)

    3.数字化改造后,管理中心可以实时获取产线生产数据,结合实时订单管理系统,有效调节产能,提高生产效率,缩短产品交货期

    #知识点#

    LoRa无线通讯技术:在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

    LoRa技术特征:工作频段:全球开放的ISM 频段 包括433、470、868、915 MH等

    ●调试方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错能力

    ●发射功率:≤20dBm

    ●接收灵敏度:-130dBm(业界最高)

    ●通讯速率:10~20kbps(低速)


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