西门子PLC 1500与ET 200SP通过捷米特JM-Bidge01S无线网桥实现无线通讯的实施案例
一、场景实施背景
在某工业生产园区内,一台西门子PLC 1500控制器被安装在中央控制室的室内配电箱中,它作为生产系统的核心控制单元,肩负着协调各环节设备运行、精准采集和分析生产数据以及执行复杂控制算法的重要职责,是保障生产流程顺畅高效进行的关键。
多个ET 200SP分布式远程IO模块则分布在2000米外的另一处生产车间室内,这些IO模块负责实时监测现场各类设备的运行参数,如设备的振动频率、工作电压等,同时采集温度、湿度、物料流量等多种传感器数据,并及时接收和执行PLC 1500发出的控制指令,是生产现场数据采集和指令执行的重要节点。
然而,PLC 1500与多个ET 200SP分布式远程IO模块之间的通讯面临诸多阻碍。两者相距2000米,且中间不仅有墙壁相隔,还存在一个体积为10×15×15米的隧道,导致双方无法相互可见,处于非视距状态。若采用有线通讯方式,需要跨越漫长距离,穿透多重障碍物进行布线,不仅施工难度极大,会对园区现有设施造成较大破坏,而且成本高昂,因此,寻求一种可靠的无线通讯方式成为实现两者数据传输的必然选择。
二、项目痛点
距离与障碍物双重阻碍:PLC 1500与ET 200SP分布式远程IO模块之间的距离达到2000米,同时中间存在墙壁和隧道等障碍物,常规无线通讯设备在这样的环境下,信号衰减严重,难以实现稳定的数据传输。
非视距传输困境:由于墙壁和隧道的遮挡,PLC 1500与ET 200SP分布式远程IO模块处于非视距状态,无线信号的直线传播路径被阻断,使得信号传输的稳定性和可靠性大幅降低,常规设备难以应对。
多设备通讯挑战:项目需要实现PLC 1500与多个ET 200SP分布式远程IO模块之间的同时通讯,这就要求无线通讯设备具备较强的多设备接入和数据处理能力,否则容易出现数据拥堵、延迟等问题。
工业环境抗干扰需求:工业现场存在大量的电机、变频器等设备,会产生强烈的电磁干扰,这对无线通讯设备的抗干扰性能提出了很高的要求,若设备抗干扰能力不足,将严重影响数据传输的准确性。
三、捷米特JM-Bidge01S无线网桥功能简介
捷米特JM-Bidge01S无线网桥是一款专为工业复杂环境设计的高性能无线传输设备,具有以下出色功能:
远距离稳定传输:配备高增益定向天线和高效功率放大器,能够在2000米及以上的距离范围内实现稳定的无线通讯,可轻松应对本项目的距离挑战。
强穿透与绕射能力:采用先进的信号调制技术,优化了信号的穿透和绕射性能,能够有效穿过墙壁、隧道等障碍物,确保在非视距环境下也能保持良好的信号传输。
卓越抗干扰性能:内置专业的抗干扰电路和跳频技术,能够有效抵御工业现场的电磁干扰,保证数据传输的准确性和实时性,满足工业控制领域的严苛要求。
多设备并发支持:具备强大的多用户接入能力,可同时与多个远程IO模块进行高速数据传输,且各设备之间的数据传输互不干扰,满足项目多设备通讯的需求。
便捷安装与配置:设备体积小巧,安装方式灵活多样,可通过支架快速固定;拥有直观的Web配置界面,工作人员经过简单培训即可完成设备的参数配置和调试工作,降低了现场实施的难度。
四、解决方案描述
设备部署方案:在PLC 1500所在的中央控制室室内,选择高处且尽可能朝向ET 200SP所在车间方向、遮挡较少的位置安装一台捷米特JM-Bidge01S无线网桥作为发射端,仔细调整天线角度,使信号能最大程度地向接收端辐射;在多个ET 200SP分布式远程IO模块所在的生产车间室内,同样选择合适的高处位置安装另一台捷米特JM-Bidge01S无线网桥作为接收端,确保接收端能最大限度地捕获发射端传来的信号。
网络链路构建:使用工业级网线将发射端无线网桥与PLC 1500的以太网接口直接连接,使PLC 1500的控制指令和数据能够顺利发送至发射端;将接收端无线网桥通过网线与连接ET 200SP分布式远程IO模块的工业交换机相连,进而构建起完整的无线数据传输链路,实现数据的双向传输。
参数配置要点:对发射端和接收端的无线网桥进行统一参数设置,包括相同的工作频段、网络名称(SSID)、加密方式及密码等。同时,根据现场的无线环境,合理调整传输功率和信道,以确保两者能够快速建立稳定的通讯连接,保障数据传输的高效与安全。
五、结构拓扑图
六、实施过程
现场勘查与方案设计:组织专业技术团队对PLC 1500和ET 200SP的安装位置、中间障碍物的具体情况(如墙壁的材质、厚度,隧道的结构等)、现场电磁干扰源的分布以及无线信号的传播环境进行全面勘查。结合捷米特JM-Bidge01S无线网桥的性能参数,通过信号模拟测试,确定最佳的设备安装位置、天线角度和传输路径,制定详细的实施计划。
设备安装固定:按照设计方案,使用高强度安装支架将两台捷米特JM-Bidge01S无线网桥分别牢固固定在选定位置,确保设备安装平稳,能够承受工业环境中的振动、风吹等影响。使用高质量的工业网线连接设备与PLC、IO模块或交换机,确保接口连接牢固、接触良好,并对接口进行防水、防尘处理,以适应工业现场环境。
参数配置与调试:通过笔记本电脑连接到无线网桥的Web配置界面,按照预设参数进行配置,包括网络名称、加密方式、工作信道、传输功率等。配置完成后,进行点对点通讯测试,检测发射端与接收端之间的信号强度、连接稳定性和数据传输速率。若发现信号强度不足或存在干扰,及时调整天线角度、工作信道等参数,直至通讯状态达到最佳。
系统联调与优化:将PLC 1500与发射端、多个ET 200SP与接收端完全连接,进行系统整体联调。测试PLC 1500对各IO模块的控制指令下达是否准确、及时,各IO模块采集的数据上传至PLC 1500是否完整、实时。模拟不同的生产工况,观察系统在各种负载下的通讯表现,针对出现的问题进行优化,如调整数据传输优先级、优化协议参数等,确保系统稳定运行。
运行监测与验收:系统联调通过后,对设备进行为期一周以上的连续运行监测,记录设备的运行状态、信号强度、数据传输成功率等关键指标,确保设备在各种环境条件下都能稳定工作。监测期间无异常后,组织客户进行项目验收,提供详细的设备运行报告、操作手册和维护指南,完成项目交付。
七、应用效果
稳定的远距离通讯:捷米特JM-Bidge01S无线网桥成功克服了2000米的距离以及墙壁、隧道等障碍物的影响,实现了PLC 1500与多个ET 200SP分布式远程IO模块之间稳定、实时的数据传输,数据传输准确率高达99.9%以上,完全满足工业生产对通讯实时性和可靠性的要求。
高效的多设备并发通讯:该无线网桥充分发挥了其多设备并发处理能力,多个ET 200SP分布式远程IO模块与PLC 1500之间的数据传输高效有序,无拥堵、延迟现象,确保了生产现场数据的及时交互和控制指令的快速响应。
经济便捷的安装维护:相比有线通讯方式,无线网桥的安装无需大规模布线,大大缩短了施工周期,节省了大量的线缆、管道及人工成本。在日常维护中,通过设备的远程监控功能和本地配置界面,可方便地对设备运行状态进行监测和参数调整,设备故障率低,维护成本显著降低。
强大的抗干扰能力:在工业现场复杂的电磁环境中,捷米特JM-Bidge01S无线网桥表现出卓越的抗干扰性能,数据传输不受周边设备电磁干扰的影响,保证了数据的准确性和完整性。
八、项目实施前后效果对比
对比项目 | 实施前 | 实施后 |
通讯状态 | 因距离较远(2000米)、障碍物多,常规无线设备无法实现稳定通讯,PLC与多个IO模块之间数据传输中断,严重影响生产调度和监控 | 借助捷米特JM-Bidge01S无线网桥,实现了2000米距离下稳定、实时的无线通讯,多个ET 200SP分布式远程IO模块与PLC 1500保持良好的数据交互 |
可靠性 | 无可靠通讯手段,生产数据无法及时上传,控制指令无法准确下达,易导致生产故障、产品质量问题,甚至引发安全事故 | 通讯稳定性和可靠性高,抗干扰能力强,在复杂工业环境下持续稳定运行,为生产系统的安全高效运转提供了有力保障 |
安装维护 | 若采用有线方式,需跨越2000米距离,穿越隧道、破墙布线等,施工难度大,周期长(数周甚至数月),成本高昂,后期维护需频繁开挖,极为不便 | 无线网桥安装仅需数天即可完成,无需复杂布线,大幅节省安装时间和成本;维护简便,可通过远程或现场快速处理,降低维护工作量和成本 |
灵活性 | 有线通讯线路铺设后,设备位置无法灵活调整,生产布局变化时需重新铺设线路,耗时耗力且成本高 | 无线通讯方式灵活性高,生产布局调整时,只需重新调整无线网桥安装位置和参数,即可快速恢复通讯,适应生产变化能力强 |
多设备支持 | 常规无线设备无法满足多个ET 200SP分布式远程IO模块同时通讯需求,存在数据拥堵、丢失等问题 | 捷米特JM-Bidge01S无线网桥支持多设备并发通讯,完美适配项目中多个IO模块的通讯需求,数据传输高效有序 |
九、总结
本项目通过采用捷米特JM-Bidge01S无线网桥,成功解决了西门子PLC 1500与2000米外多个ET 200SP分布式远程IO模块在存在墙壁和隧道阻挡、非视距情况下的无线通讯难题。
该解决方案不仅实现了远距离下稳定、实时、准确的数据传输,满足了工业生产对通讯的高标准要求,还在安装成本、施工周期、维护便捷性和系统灵活性等方面展现出显著优势。与传统有线通讯方式相比,大幅降低了项目实施的难度和成本,同时为未来生产布局的调整提供了极大便利。
捷米特JM-Bidge01S无线网桥凭借其出色的远距离传输能力、强大的障碍物穿透与绕射能力、高稳定性与抗干扰性以及对多设备并发连接的良好支持,成为解决中长距离、复杂工业环境下无线通讯问题的理想选择,为类似场景的通讯需求提供了可靠且高效的参考解决方案。
《具体内容配置过程及其他相关咨询请与武工留言交流》
- 2025上半年全球面板厂营收同比持平
- 电能质量在线监测装置企业应如何平衡标准更新频率与成本之间的关系?
- 西门子PLC 1500与ET 200SP通过捷米特JM-Bidge01S无线网桥实现无线通讯的实施案例
- 倾佳电子固态变压器SST在数据中心的应用及SiC MOSFET功率模块的关键作用
- ProfiNet转Profibus DP主站网关技术详解
- 一文详解xilinx 7系列FPGA配置技巧
- FPGA 驱动智能车载!芯驿电子 AUMO 精彩亮相 2025 汽车测试及质量监控博览会
- 嵌入式Linux自学不走弯路!670+讲课程!系统学习路线:入门+应用+ARM+驱动+移植+项目 (STM32MP157开发板)
- 华科校友陈培成回光谷创业,一年将“芯片B超”落地,打破半导体检测国外垄断
- 碳化硅衬底 TTV 厚度测量中边缘效应的抑制方法研究
- 从GPU到ASIC,AI服务器电源芯片爆发!
- PCBA加工中湿敏元件的管理策略
- 电气控制入门与实例详解
- 金升阳推出服务器专用CRPS电源LMS系列
- EtherCAT 转 ProfiNet 赋能倍福 CX5140 PLC 与西门子 S7-1500 在高端数控机床柔性产线的数字化升级实践
- 【机器视觉】睿擎平台支持NCNN AI 推理框架,轻松实现实时目标检测( 睿擎线下 Workshop 报名已开启)|产品动