一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，包括固定設(shè)備PLC、固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊、無線通訊模塊I、無線通訊模塊II、無線天線、移動設(shè)備小型PLC。本實(shí)用新型中的無線通訊主要用于數(shù)量較少（8點(diǎn)或16點(diǎn)）的開關(guān)量信號的無線傳輸及控制,采用最新高性能射頻芯片技術(shù)為核心及可靠的跳頻傳輸機(jī)制,發(fā)射功率可達(dá)500mw，本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量信號的實(shí)時傳輸，且傳輸信號穩(wěn)定，是一種小型無線移動通訊系統(tǒng)。是工業(yè)現(xiàn)場代替有線的開關(guān)量傳輸優(yōu)選方案。
【專利說明】一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于生產(chǎn)流水線自動化控制領(lǐng)域，主要涉及的是生產(chǎn)流水線自動化控 制中移動設(shè)備與固定設(shè)備之間數(shù)量較少（8點(diǎn)或16點(diǎn)）的數(shù)字量I/O信號簡單便捷的無線 移動實(shí)時通訊系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前較成熟的工業(yè)領(lǐng)域無線移動通訊技術(shù)為基于無線路由控制器和接入點(diǎn)的工 業(yè)無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，其應(yīng)用場合廣泛，功能強(qiáng)大，可傳送大批量復(fù)雜數(shù)據(jù)，但是其造價成本 高，組網(wǎng)編程與通訊原理復(fù)雜，對安裝也有特殊要求，不適合一些要求低成本、結(jié)構(gòu)簡單的 生產(chǎn)流水線自動化控制場合。例如大客車涂裝生產(chǎn)線中電動平移車與地面設(shè)備的自動化控 制通訊系統(tǒng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是為解決在以簡單實(shí)用為前提的生產(chǎn)流水線自動化控制中移 動設(shè)備與固定設(shè)備之間無線通訊不方便的問題，提供一種新的無線通訊系統(tǒng)集成方案，本 實(shí)用新型中的無線通訊主要用于數(shù)量較少（8點(diǎn)或16點(diǎn))的開關(guān)量信號的無線傳輸及控制， 采用最新高性能射頻芯片技術(shù)為核心及可靠的跳頻傳輸機(jī)制，發(fā)射功率可達(dá)500mw。本實(shí) 用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量信號的實(shí)時傳輸，且傳輸信號穩(wěn)定，是一 種小型無線移動通訊系統(tǒng)。是工業(yè)現(xiàn)場代替有線的開關(guān)量傳輸優(yōu)選方案。
[0004] 本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，包括固定設(shè)備PLC、固定設(shè) 備遠(yuǎn)程I/O模塊、無線通訊模塊I、無線通訊模塊II、無線天線、移動設(shè)備小型PLC。固定設(shè) 備PLC通過現(xiàn)場總線與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊進(jìn)行通訊連接，固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊通過 信號線I與無線通訊模塊I連接，無線通訊模塊I通過無線天線與無線通訊模塊Π 通訊連 接，無線通訊模塊II通過信號線II與移行車小型PLC連接。固定設(shè)備PLC通過現(xiàn)場總線 傳遞信號與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊通訊，并通過無線通訊模塊I和無線通訊模塊II的配合 與移動設(shè)備小型PLC通訊。
[0006] 所述的無線通訊模塊I與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊通過信號線I采用一對一的方式 進(jìn)行連接。
[0007] 所述的無線通訊模塊II與移行車小型PLC的I/O點(diǎn)通過信號線II采用一對一方 式進(jìn)行連接。
[0008] 無線通訊模塊為最新開發(fā)出的一種一對一的無線信號通訊模塊，其一組為通過軟 件設(shè)定的發(fā)射和接收頻率相互匹配兩塊，每一塊上都有8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出通道，可以實(shí)時 相互傳輸信號。其采用光耦技術(shù)和無線射頻技術(shù)，內(nèi)嵌高速單片機(jī)，對開關(guān)量信號進(jìn)行處 理、發(fā)射和接收，完成信號的無線移動傳輸。
[0009] 模塊輸入通道與控制核心部分通過光電隔離，可有效避免外部干擾。
[0010] 模塊輸出通道全部采用繼電器輸出，可承受200VAC，5A的負(fù)載。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型中的無線通訊主要用于數(shù)量較少（8點(diǎn)或 16點(diǎn))的開關(guān)量信號的無線傳輸及控制，采用最新高性能射頻芯片技術(shù)為核心及可靠的跳 頻傳輸機(jī)制，發(fā)射功率可達(dá)500mw，本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量 信號的實(shí)時傳輸，且傳輸信號穩(wěn)定，是一種小型無線移動通訊系統(tǒng)。是工業(yè)現(xiàn)場代替有線的 開關(guān)量傳輸優(yōu)選方案。
[0012] 本無線通訊系統(tǒng)支持8-16路輸入和8-16路輸出的實(shí)時傳輸功能；更能支持開關(guān) 量信號的多級轉(zhuǎn)發(fā)，延展無線傳輸距離；支持沖突檢測CSMA/CA、及重傳機(jī)制，確保無線傳 輸?shù)目煽啃?；支持休眠功能，適合電池供電的低功耗應(yīng)用；具有在線模擬模塊自檢功能；可 以在根據(jù)環(huán)境，設(shè)置工作頻點(diǎn)、空中速率、發(fā)射功率、串口速率和格式等，可用于實(shí)時性要 求高的場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型無線通訊集成系統(tǒng)工作原理示意圖。
[0014] 圖示標(biāo)記：1、固定設(shè)備PLC ;2、現(xiàn)場總線；3、固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊；4、信號線I ; 5、無線傳輸模塊I ;6、無線傳輸模塊II ;7、信號線II ;8、移行車小型PLC ;9、無線天線。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 圖中所示，【具體實(shí)施方式】如下：
[0016] 一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，包括固定設(shè)備PLC 1、固定 設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊3、無線通訊模塊I 5、無線通訊模塊II 6、無線天線9、移動設(shè)備小型PLC 8。固定設(shè)備PLC 1通過現(xiàn)場總線2與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊3進(jìn)行通訊連接，固定設(shè)備遠(yuǎn) 程I/O模塊3通過信號線I 4與無線通訊模塊I 5連接，無線通訊模塊I 5通過無線天線 9與無線通訊模塊II 6通訊連接，無線通訊模塊II 6通過信號線II 7與移行車小型PLC 8連接，固定設(shè)備PLC 1控制固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊3通過現(xiàn)場總線2傳遞信號，并通過無 線通訊模塊I 5和無線通訊模塊II 6的配合控制移行車小型PLC 8。
[0017] 所述的無線通訊模塊I 5與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊3通過信號線I 4采用一對一 的方式進(jìn)行連接。
[0018] 所述的無線通訊模塊II 6與移行車小型PLC 8的I/O點(diǎn)通過信號線II 7采用一 對一方式進(jìn)行連接。
[0019] 主要由固定設(shè)備PLC、固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊、無線通訊模塊一組2個、天線、移行 車小型PLC組成。無線通訊模塊其中一個與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊通過信號線采用一對一 的方式進(jìn)行連接，固定遠(yuǎn)程I/O模塊通過現(xiàn)場總線與固定設(shè)備PLC進(jìn)行通訊，另一個無線通 訊模塊與移行車上小型PLC的I/O點(diǎn)通過信號線進(jìn)行一對一連接，兩個無線通訊模塊的天 線一端與無線模塊連接，另外一端放置于電控柜外部空曠處。通訊原理為固定設(shè)備PLC給 固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊通過現(xiàn)場總線發(fā)出布爾量信號，此信號通過信號線傳輸給與其相連 的無線模塊，無線模塊中繼電器動作，通過無線信號將此信號傳輸給另外一個無線模塊，觸 發(fā)無線模塊內(nèi)繼電器動作通過信號線將此布爾量信號發(fā)送給與其相連的移行車小型PLC， 反之亦然。
[0020] 本無線通訊系統(tǒng)支持8-16路輸入和8-16路輸出的實(shí)時傳輸功能；支持一對一、 一對多、多對一、多對多的靈活配置；更能支持開關(guān)量信號的多級轉(zhuǎn)發(fā)，延展無線傳輸距離； 支持沖突檢測CSMA/CA、及重傳機(jī)制，確保無線傳輸?shù)目煽啃?；支持休眠功能，適合電池供 電的低功耗應(yīng)用；具有在線模擬模塊自檢功能；可以在根據(jù)環(huán)境，設(shè)置工作頻點(diǎn)、空中速 率、發(fā)射功率、串口速率和格式等，可用于實(shí)時性要求高的場合。
[0021] 固定設(shè)備PLC 1通過現(xiàn)場總線2將輸入輸出信號發(fā)送給固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊3， 遠(yuǎn)程I/O模塊3通過信號線4將布爾量信號傳輸給無線傳輸模塊15,此無線傳輸模塊5將 布爾量信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號，通過無線天線9發(fā)送給無線傳輸模塊116,此無線傳輸模 塊6通過無線天線9接收無線信號之后，將無線信號轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的布爾量，再通過信號線 7傳輸給移行車小型PLC8。至此完成兩套PLC之間的無線通訊。
[0022] 本實(shí)用新型所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本實(shí)用新型所列舉的技 術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，其特征在于：包括固定設(shè)備 PLC (1)、固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊（3)、無線通訊模塊I (5)、無線通訊模塊II (6)、無線天線 (9)、移動設(shè)備小型PLC (8)，固定設(shè)備PLC (1)通過現(xiàn)場總線（2)與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊 (3)進(jìn)行通訊連接，固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊（3)通過信號線I (4)與無線通訊模塊I (5)連 接，無線通訊模塊I (5)通過無線天線（9)與無線通訊模塊II (6)通訊連接，無線通訊模 塊II (6)通過信號線II (7)與移行車小型PLC (8)連接，固定設(shè)備PLC (1)通過現(xiàn)場總 線（2)傳遞信號與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊（3)通訊，并通過無線通訊模塊I (5)和無線通訊 模塊Π (6)的配合與移動設(shè)備小型PLC (8)通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，其特 征在于：所述的無線通訊模塊I (5)與固定設(shè)備遠(yuǎn)程I/O模塊（3)通過信號線I (4)采用 一對一的方式進(jìn)行連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通訊的生產(chǎn)流水線設(shè)備間通訊集成系統(tǒng)，其特 征在于：所述的無線通訊模塊II (6)與移行車小型PLC (8)的I/O點(diǎn)通過信號線II (7) 采用一對一方式進(jìn)行連接。
【文檔編號】H04L29/06GK203909593SQ201420300933
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】劉少輝, 韓守習(xí), 岳紅兵, 張朝暉, 羅祖憲, 孫世靖, 李國生, 李磊, 曲銀燕 申請人:中國汽車工業(yè)工程有限公司, 機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計研究院有限公司