一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统的制作方法
【专利摘要】一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，包括固定设备PLC、固定设备远程I/O模块、无线通讯模块I、无线通讯模块II、无线天线、移动设备小型PLC。本实用新型中的无线通讯主要用于数量较少（8点或16点）的开关量信号的无线传输及控制,采用最新高性能射频芯片技术为核心及可靠的跳频传输机制,发射功率可达500mw，本实用新型系统结构简单，成本低廉，可以实现开关量信号的实时传输，且传输信号稳定，是一种小型无线移动通讯系统。是工业现场代替有线的开关量传输优选方案。
【专利说明】一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生产流水线自动化控制领域，主要涉及的是生产流水线自动化控 制中移动设备与固定设备之间数量较少（8点或16点）的数字量I/O信号简单便捷的无线 移动实时通讯系统。
【背景技术】
[0002] 目前较成熟的工业领域无线移动通讯技术为基于无线路由控制器和接入点的工 业无线局域网系统，其应用场合广泛，功能强大，可传送大批量复杂数据，但是其造价成本 高，组网编程与通讯原理复杂，对安装也有特殊要求，不适合一些要求低成本、结构简单的 生产流水线自动化控制场合。例如大客车涂装生产线中电动平移车与地面设备的自动化控 制通讯系统。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是为解决在以简单实用为前提的生产流水线自动化控制中移 动设备与固定设备之间无线通讯不方便的问题，提供一种新的无线通讯系统集成方案，本 实用新型中的无线通讯主要用于数量较少（8点或16点)的开关量信号的无线传输及控制， 采用最新高性能射频芯片技术为核心及可靠的跳频传输机制，发射功率可达500mw。本实 用新型系统结构简单，成本低廉，可以实现开关量信号的实时传输，且传输信号稳定，是一 种小型无线移动通讯系统。是工业现场代替有线的开关量传输优选方案。
[0004] 本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
[0005] -种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，包括固定设备PLC、固定设 备远程I/O模块、无线通讯模块I、无线通讯模块II、无线天线、移动设备小型PLC。固定设 备PLC通过现场总线与固定设备远程I/O模块进行通讯连接，固定设备远程I/O模块通过 信号线I与无线通讯模块I连接，无线通讯模块I通过无线天线与无线通讯模块Π 通讯连 接，无线通讯模块II通过信号线II与移行车小型PLC连接。固定设备PLC通过现场总线 传递信号与固定设备远程I/O模块通讯，并通过无线通讯模块I和无线通讯模块II的配合 与移动设备小型PLC通讯。
[0006] 所述的无线通讯模块I与固定设备远程I/O模块通过信号线I采用一对一的方式 进行连接。
[0007] 所述的无线通讯模块II与移行车小型PLC的I/O点通过信号线II采用一对一方 式进行连接。
[0008] 无线通讯模块为最新开发出的一种一对一的无线信号通讯模块，其一组为通过软 件设定的发射和接收频率相互匹配两块，每一块上都有8点输入和8点输出通道，可以实时 相互传输信号。其采用光耦技术和无线射频技术，内嵌高速单片机，对开关量信号进行处 理、发射和接收，完成信号的无线移动传输。
[0009] 模块输入通道与控制核心部分通过光电隔离，可有效避免外部干扰。
[0010] 模块输出通道全部采用继电器输出，可承受200VAC，5A的负载。
[0011] 本实用新型的有益效果是：本实用新型中的无线通讯主要用于数量较少（8点或 16点)的开关量信号的无线传输及控制，采用最新高性能射频芯片技术为核心及可靠的跳 频传输机制，发射功率可达500mw，本实用新型系统结构简单，成本低廉，可以实现开关量 信号的实时传输，且传输信号稳定，是一种小型无线移动通讯系统。是工业现场代替有线的 开关量传输优选方案。
[0012] 本无线通讯系统支持8-16路输入和8-16路输出的实时传输功能；更能支持开关 量信号的多级转发，延展无线传输距离；支持冲突检测CSMA/CA、及重传机制，确保无线传 输的可靠性；支持休眠功能，适合电池供电的低功耗应用；具有在线模拟模块自检功能；可 以在根据环境，设置工作频点、空中速率、发射功率、串口速率和格式等，可用于实时性要 求高的场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型无线通讯集成系统工作原理示意图。
[0014] 图示标记：1、固定设备PLC ;2、现场总线；3、固定设备远程I/O模块；4、信号线I ; 5、无线传输模块I ;6、无线传输模块II ;7、信号线II ;8、移行车小型PLC ;9、无线天线。
【具体实施方式】
[0015] 图中所示，【具体实施方式】如下：
[0016] 一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，包括固定设备PLC 1、固定 设备远程I/O模块3、无线通讯模块I 5、无线通讯模块II 6、无线天线9、移动设备小型PLC 8。固定设备PLC 1通过现场总线2与固定设备远程I/O模块3进行通讯连接，固定设备远 程I/O模块3通过信号线I 4与无线通讯模块I 5连接，无线通讯模块I 5通过无线天线 9与无线通讯模块II 6通讯连接，无线通讯模块II 6通过信号线II 7与移行车小型PLC 8连接，固定设备PLC 1控制固定设备远程I/O模块3通过现场总线2传递信号，并通过无 线通讯模块I 5和无线通讯模块II 6的配合控制移行车小型PLC 8。
[0017] 所述的无线通讯模块I 5与固定设备远程I/O模块3通过信号线I 4采用一对一 的方式进行连接。
[0018] 所述的无线通讯模块II 6与移行车小型PLC 8的I/O点通过信号线II 7采用一 对一方式进行连接。
[0019] 主要由固定设备PLC、固定设备远程I/O模块、无线通讯模块一组2个、天线、移行 车小型PLC组成。无线通讯模块其中一个与固定设备远程I/O模块通过信号线采用一对一 的方式进行连接，固定远程I/O模块通过现场总线与固定设备PLC进行通讯，另一个无线通 讯模块与移行车上小型PLC的I/O点通过信号线进行一对一连接，两个无线通讯模块的天 线一端与无线模块连接，另外一端放置于电控柜外部空旷处。通讯原理为固定设备PLC给 固定设备远程I/O模块通过现场总线发出布尔量信号，此信号通过信号线传输给与其相连 的无线模块，无线模块中继电器动作，通过无线信号将此信号传输给另外一个无线模块，触 发无线模块内继电器动作通过信号线将此布尔量信号发送给与其相连的移行车小型PLC， 反之亦然。
[0020] 本无线通讯系统支持8-16路输入和8-16路输出的实时传输功能；支持一对一、 一对多、多对一、多对多的灵活配置；更能支持开关量信号的多级转发，延展无线传输距离； 支持冲突检测CSMA/CA、及重传机制，确保无线传输的可靠性；支持休眠功能，适合电池供 电的低功耗应用；具有在线模拟模块自检功能；可以在根据环境，设置工作频点、空中速 率、发射功率、串口速率和格式等，可用于实时性要求高的场合。
[0021] 固定设备PLC 1通过现场总线2将输入输出信号发送给固定设备远程I/O模块3， 远程I/O模块3通过信号线4将布尔量信号传输给无线传输模块15,此无线传输模块5将 布尔量信号转换为无线射频信号，通过无线天线9发送给无线传输模块116,此无线传输模 块6通过无线天线9接收无线信号之后，将无线信号转化为相对应的布尔量，再通过信号线 7传输给移行车小型PLC8。至此完成两套PLC之间的无线通讯。
[0022] 本实用新型所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本实用新型所列举的技 术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本实用新型所保护的范围内。
【权利要求】
1. 一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，其特征在于：包括固定设备 PLC (1)、固定设备远程I/O模块（3)、无线通讯模块I (5)、无线通讯模块II (6)、无线天线 (9)、移动设备小型PLC (8)，固定设备PLC (1)通过现场总线（2)与固定设备远程I/O模块 (3)进行通讯连接，固定设备远程I/O模块（3)通过信号线I (4)与无线通讯模块I (5)连 接，无线通讯模块I (5)通过无线天线（9)与无线通讯模块II (6)通讯连接，无线通讯模 块II (6)通过信号线II (7)与移行车小型PLC (8)连接，固定设备PLC (1)通过现场总 线（2)传递信号与固定设备远程I/O模块（3)通讯，并通过无线通讯模块I (5)和无线通讯 模块Π (6)的配合与移动设备小型PLC (8)通讯。
2. 根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，其特 征在于：所述的无线通讯模块I (5)与固定设备远程I/O模块（3)通过信号线I (4)采用 一对一的方式进行连接。
3. 根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的生产流水线设备间通讯集成系统，其特 征在于：所述的无线通讯模块II (6)与移行车小型PLC (8)的I/O点通过信号线II (7) 采用一对一方式进行连接。
【文档编号】H04L29/06GK203909593SQ201420300933
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】刘少辉, 韩守习, 岳红兵, 张朝晖, 罗祖宪, 孙世靖, 李国生, 李磊, 曲银燕 申请人:中国汽车工业工程有限公司, 机械工业第四设计研究院有限公司