

工厂内PLC与触摸屏、远程IO、变频器、仪表之间传统采用RS232/RS485有线通信,长距离布线成本高,移动设备无法接线,旋转设备布线容易磨损断裂,车间后期改造布线需要停产施工影响生产。EWM22A-400R22D、EWM22A-400R30D系列工业级LoRa串口模块可以直接替代RS232/RS485有线电缆,不需要更改PLC程序,透明传输串口数据,抗工业强电磁干扰,不需要布线即可实现工业设备之间的无线通信,大幅降低工业通信布线成本和施工难度。

工业车间内部存在大量变频器、伺服电机、焊接设备等强电磁干扰源,普通无线模块在这种环境下丢包严重,无法稳定工作;车间内设备分散,有些设备是移动的(比如AGV、行车、旋转工作台),有线根本无法连接;老旧车间改造重新布线需要挖沟布管,往往需要停产施工,影响正常生产,施工成本极高;旋转设备的信号传输用滑环接线容易磨损,维护频繁,故障率高。
设备角色 | 推荐型号 | 接口类型 | 功率等级 | 部署数量 |
PLC主站端 | E32-433T30D | RS485 / UART | 30dBm(1W) | 1台 |
PLC从站端 | E32-433T20D | RS485 / UART | 20dBm(100mW) | 10~30台 |
协议支持 | Modbus RTU透传 | 全透明传输 | - | 无需修改PLC程序 |
通信距离 | 5~8km | 工业厂房内遮挡环境 | - | 根据现场环境调整 |
抗干扰特性 | FEC前向纠错+LBT监听 | 强电磁环境99.9%成功率 | - | 适合车间变频器环境 |
方案采用“即插即用”透明传输模式,在有线连接的两端分别加装亿佰特工业级LoRa模块,一端无线模块通过RS232/RS485接口连接PLC的串口,另一端连接触摸屏、远程IO、变频器或者仪表的串口,LoRa模块自动将串口数据无线透明传输到对端,完全等效于原来的有线连接,不需要修改PLC程序,不需要更改任何通信参数,接线通电即可用,普通电工就可以完成安装,不需要专业编程调试。
无线模块选用亿佰特E32/E22系列工业级LoRa模块,内置FEC前向纠错算法,抗工业电磁干扰能力极强,在变频器、电机强干扰环境下依然可以保持99.9%以上的通信成功率,不会因为车间电磁干扰导致通信中断。LoRa无线模块提供RS232、RS485、TTL多种接口可选,直接对接PLC和各类工业设备的串口,支持标准Modbus RTU等工控协议,不需要协议转换。
针对不同场景配置不同功率等级:
车间内短距离通信选用22dBm功率LoRa模块即可满足需求;
跨车间、厂区内中距离通信选用30dBm 1W功率LoRa模块,通信距离可达3-5km;
两个厂区之间远距离通信可以选用33dBm/37dBm大功率LoRa模块,最远可以实现10km以上跨厂区通信。
工厂行车在轨道上来回移动,传统拖缆容易拉扯断裂,用LoRa模块替代拖缆,行车端和地面控制柜各装一个LoRa模块,实现控制信号和状态数据的无线传输,完全没有线缆磨损问题,维护量大幅降低。
旋转设备监控:回转窑、起重机旋转台等旋转设备,传统滑环通信容易磨损接触不良,在旋转部分和固定部分各装一个LoRa模块,非接触式无线传输数据,彻底解决滑环磨损问题。
老旧车间新增传感器、仪表,不需要停产挖沟布RS485线,直接在仪表端和控制柜端加装LoRa模块,几分钟即可完成改造,不影响正常生产。
AGV、移动机器人通信:厂区AGV小车需要和调度系统实时通信,LoRa网络覆盖整个厂区,AGV在厂区内任意位置都可以和调度系统稳定通信,不需要密集部署AP,切换更稳定。
跨厂区设备联网:两个厂区相距几公里,不需要租用运营商专线,两端加装大功率LoRa模块,即可实现两个厂区PLC网络无线互联,成本仅为专线的十分之一。
LoRa模块尽量安装在电控柜内部金属导轨上,天线引出到电控柜外部,避免金属柜屏蔽信号。工业现场环境复杂,建议通信波特率不要设置过高,9600bps或者更低波特率配合FEC纠错,可以获得更好的抗干扰效果和更稳定的通信。
如果车间面积很大或者遮挡严重,可以部署中继节点扩展覆盖范围,实现整个厂区无死角覆盖。模块电源建议采用工业开关电源,和动力电隔离,避免电源串扰影响模块稳定工作。
某汽车焊接车间新增200余台焊接设备状态监控,原方案布RS485线需要停产10天施工,布线成本超过80万。采用亿佰特E32系列工业LoRa模块,每台焊接设备端装一个RS485 LoRa模块,车间控制柜端装一个网关模块,2天就完成了全部设备安装调试,没有影响正常生产。车间内虽然有大量焊接设备和变频器强干扰,实际测试通信成功率依然稳定在99.9%以上,完全满足设备状态数据采集需求,项目成本仅为有线方案的1/5。
A:LoRa串口传输延迟在几十毫秒级别,对于绝大多数工业监控、数据采集场景完全没有影响,对于实时性要求极高的运动控制场景不建议无线替代,但普通Modbus数据采集、状态监控、远程控制完全可以满足要求。
A:完全透明支持Modbus RTU等所有标准串口协议,模块自带数据包校验和重传机制,不会出现数据包错乱、丢包问题,和有线通信使用体验完全一致。
A:LoRa绕射能力强,普通金属设备遮挡可以绕过,对于完全遮挡的区域可以通过中继转发,整个车间完全覆盖没有问题。
A:工业级版本支持-40~+85℃工作温度,导轨安装外壳IP30防护,加防水盒可以户外使用,完全满足工业车间环境要求。
亿佰特工业级LoRa串口模块,凭借强抗干扰能力、透明传输无需改程序、安装便捷免布线等优势,完美替代传统RS232/RS485有线通信,解决了工业场景布线难、移动设备无法接线、旋转设备易磨损等痛点,大幅降低工业通信布线成本和施工周期,是工业物联网无线改造的首选方案。
成都亿佰特电子科技有限公司是深耕物联网无线通信领域十余年的国家高新技术企业,主营LoRa、蓝牙、WiFi、ZigBee等无线数传模块及LoRa网关、LoRa数传电台、LoRaWAN、远程IO模块等物联网设备,产品通过CE、FCC、3C等认证。如需方案选型与技术支持,可致电 4000-330-990 或邮件 support@cdebyte.com。
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