Модуль ввода/вывода WF-2060

Модуль ввода/вывода WF-2060 предназначен для передачи информации о состоянии 6 дискретных каналов по беспроводному каналу стандарта IEEE 802.11b/g, иначе называемому Wi-Fi. Дальность связи, согласно технических характеристик, составляет 100 метров. Протокол передачи информации: Modbus TCP или Moidbus UDP. Выпускается модуль в пластиковом корпусе фирмой ICP и относится к серии M-7000.

Основное назначение модуля – организация связи с удаленными объектами посредством беспроводного канала. Пользователю доступно 6 входов с максимальным уровнем логической 1 равным 50В, и 6 выходных реле, способных коммутировать ток до 5А. Работа модуля может быть организована в двух вариантах. Первый из них представляет стандартное устройство беспроводного ввода/вывода. Управлять им может либо ПЛК, подключенный к беспроводной точке доступа, либо оператор с обычного ПК. Для последнего варианта, в комплекте поставки есть необходимое ПО. Второй вариант использования подразумевает организацию беспроводного удлинителя. Два модуля настраиваются на передачу информации между собой. В результате изменения состояний на входах одного модуля тут же отражаются переключением выходных реле второго и наоборот.

Комплект поставки WF-2060 значительно отличается от других подобных изделий. В него, кроме самого модуля, входит антенна, диск с программным обеспечением, кабель для настройки, отвертка и краткая инструкция. Для начала работы остается только подключить модуль к блоку питания и произвести необходимую настройку. Последняя выполняется либо по беспроводному варианту, либо через COM-порт.

Комплект поставки

Низкая рабочая температура (от -25 градусов) делает возможным установку модуля на улице. Хотя качество применяемой пластмассы вызывает сомнения в длительности эксплуатации в таких условиях. Монтаж модуля выполняется стандартно, на дин-рейку. Единственное, что необходимо, это предусмотреть место под антенну. Для питания используется также стандартное напряжение 24В. Все клеммники съемные. При этом подключение питания выполнено в винтовом варианте, а  внешних цепей - на зажимах. Светодиоды индикации отражают включение питания, наличие связи, мощность сигнала и состояние всех 12 встроенных цепей ввода-вывода.

Внутреннее устройство

Настройка модуля  не вызывает особых сложностей. Запустив приложенную программу, следует задать в основном сетевые настройки. Правда первая попытка задания параметров привела к неприятному зависанию связи между ПК и модулем. Проблема решилась простым возвратом на заводские установки, для чего оказалось необходимо четыре раза за 5 секунд перевести переключатель Mode в противоположное положение, а затем перезапустить модуль путем снятия питания. После этого те же самые настройки без особых проблем привели к установлению связи.

Внешний вид утилиты настройки

Из недостатков следует упомянуть некоторую задержку между подачей сигнала и включением соответствующего выхода. В особо быстрых приложениях она может оказаться весьма критичной, хотя ее можно попробовать устранить изменением периода сканирования в настройках. Также не понравилось наличие только одной клеммы COM на разъеме питания модуля. К этой клемме подключается как источник питания, так и кабель программирования, что не совсем удобно при наладке. Несколько удивило использование трех круглых светодиодов для индикации мощности сигнала и нарисованная сверху них барграмма. Как-то не вяжутся они между собой. Ну и конечно,  хотелось бы иметь выносную антенну. В остальном система понравилась. Все просто, относительно удобно и лишнего ничего нет. 

Невод 5. Второй опыт.

Использование радиомодемов Невод-5, поначалу не принесло ожидаемого результата. Между тем дальнейшие опыты все же позволили создать систему телемониторинга в промышленных условиях. Для запуска было сделано следующее.

1. Часть антенн заменена на направленные типа АН5-433. Этот один шаг позволил получить связь там где ее раньше не было или она была малоустойчивой. После серии опытов также появилось ощущение, что штыревая антенна имеет не заявленную круговую диаграмму, а вытянутую в сторону большего штыря. К сожалению познания в связи ограничиваются созданием простых радиопередатчиков и приемников и объяснения опыту нет.
2. Укорочены кабели от антенн до модемов. Антенна в прямой видимости на расстоянии 300м, но с кабелем 12м, не обеспечила связь, тогда как перенос антенны за препятствие (кирпичная стена) и укорочение кабеля до 2м позволило получить устойчивый сигнал.
3. Установка ретранслятора. Фактически только одно это позволило запустить систему. Но для повышения устойчивости связи все остальное также необходимо.
4. Увеличение высоты расположения антенн. Как показала практика чем выше, тем лучше, даже если и нет прямой видимости. В некоторых случаях подъем антенны на 1 м давал прирост четверть увеличения мощности сигнала (по показаниям модема).

Антенна АН5-433.

Беспроводной модуль на дальность 80км.

Вдогонку к предыдущему посту про Невод-5. Ища варианты улучшения связи с помощью радиомодемов, наткнулся на статью про модули XBee компании Digi. Один из последних вариантов XBP08-DPSIT-024, в эксперименте показала дальность связи в 80км. И это на частоте 868мГц. Мощность передатчика при этом составила чуть более 300мВт. Практическая дальность связи модулей составляет 40 км в прямой видимости. Похожие модули серии XBP планировалось использовать изначально, но в следствии некоторых особенностей от них пришлось отказаться. остается только надеяться на новый проект, где можно будет применить подобные системы.

Невод-5. Первый опыт эксплуатации.

При развертывании сети из нескольких радиомодемов серии Невод-5 возникли первые трудности. В условиях промышленной застройки, дальность связи оказалась очень сильно ограниченной. Конечно заявленных производителем 3 км с простой штыревой антенной никто не ожидал, но то что связи будут мешать абсолютно все углы стало сюрпризом. В итоге пока работают станции, находящиеся только в прямой видимости. К ним нареканий нет.
Данная ситуация имеет несколько решений. Первое - самое простое и самое сложнореализуемое - обеспечить прямую видимость между антеннами. Но не всегда есть возможность поднять антенну на нужную высоту.
Второй вариант - установка ретрансляторов. В этом случае потребуются дополнительные модемы, и произойдет увеличение времени прохождения пакетов.
Третий вариант - установка направленных антенн. производитель заявляет, что с их применением дальность по открытой местности можно увеличить до 10 км .
Четвертый вариант - антенные усилители. Правда с их применением появляется вероятность выйти за разрешенный предел мощности в 10мВт. Хотя думается. что применение направленных антенн и ориентирование их вдоль объекта не приведет к образованию помех другим пользователям диапазона.

Радиомодем НЕВОД-5

Использование беспроводных систем получает все большее распространение в современной промышленности. Такую связь было решено применить в одном из проектов удаленного сбора информации. В процессе проработки технических решений рассматривалось множество вариантов, начиная от ZigBee и заканчивая Wi-Max. Но часть вариантов отпало по причине ограниченной дальности передачи данных, часть из-за дороговизны. Интересным показался вариант ZigBee на модулях XBee, но пока его решено не использовать, а применить более проверенные системы. В итоге выбор пал на радиомодем Невод-5 от Геолинк.

Радиомодем Невод-5

Невод-5 предназначен для организации передачи телеметрических данных от удаленных объектов. Весьма приличная дальность связи в несколько километров, привела к невысоким скоростям обмена. Паспортные значения последних, выбираются из диапазона 1800-19200 бит/с. Особенностями Невод-5 является возможность связи между несколькими модемами, а также режим ретрансляции, позволяющий существенно увеличить дальность передачи информации. Всего в одной сети может работать 256 модемов. Если подобного количества окажется мало, то таких сетей можно организовать также 256.

Устройство Невод-5

Электропитание радиомодема Невод-5 выполняется от источника постоянного тока. В зависимости от версии, напряжение питания может иметь значение от 12 до 30 вольт. Для связи с оборудованием предусмотрено использование интерфейсов RS232 или RS485. Переключение между интерфейсами аппаратное, требующее вскрытия корпуса. Это пока единственный, хотя и несущественный выявленный недостаток конструкции. Модем предназначен для монтажа на DIN-рейку. Все внешние цепи подключаются на съемный винтовой клеммник. Антенна, с волновым сопротивлением 50 Ом, подключается с помощью разъема BNC50. Такой разъем гораздо более привычен и удобен, чем новомодные малогабаритные антенные разъемы на GSM-модемах.
Настройка радиомодема выполняется программно. Для этого достаточно присоединить его к COM-порту. В качестве программы конфигурирования можно использовать специализированное ПО от Геолинк, либо классический HyperTerminal. Все необходимые команды настройки хорошо описаны в руководстве на модем. Большое число настроек позволяет, получить наиболее оптимальную конфигурацию, под поставленные задачи.