FS-BT-PPI
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USB驅動程序

 

專利號:ZL 2009 3 0109308.X

FS-BT-PPI

西門子S7-200PLC藍牙通信套件使用手冊

    藍牙是一種短距離無線電通信技術,工作在2.4GHz的ISM頻段,該頻段屬綠色免費頻段,使用該頻段無需向無線電資源管理部門申請許可證。藍牙采用了跳頻方式來擴展頻譜,具有很好的抗干擾性能,已開始進入工控領域,越來越多的應用于工業自動化、分布式數據采集、智能交通、電力、水力等諸多行業,實現工控接口如RS232/RS485/RS422信號的透明無線傳輸。

    西門子S7-200系列PLC藍牙通信套件FS-BT-PPI(FS是四星電子注冊商標FOURSTAR的縮寫),是四星電子自主研發生產的工業級藍牙串口適配器,實現計算機或觸摸屏等裝置的RS232口或USB口到西門子S7-200系列PLC的RS485口的藍牙無線數據通信,可完全替代傳統的編程通信接口電纜如PC/PPI、USB/PPI等。無需改動原有串口的通信協議和各種編程軟件、監控軟件等,無需設置,即插即用十分方便,特別適合使用在以下場合:

★    移動或旋轉的設備之間的串口通信;

★    河溝對面、公路或鐵路對面的設備之間的通信;

★    其它所有不便于敷設電纜的設備之間的通信

產品特性和主要技術指標

●    藍牙頻段:2.40GHz—2.48GHz ,ISM Band

●    藍牙協議:BlueTooth V1.2

●    功率等級:Class1(+20dBm )

●    接收靈敏度:-85dBm

●    藍牙通信距離:300米(開闊地帶),選配高增益天線后可達800米(開闊地帶)

●    電源電壓:電源分別由PLC通信口和USB口本身的5VDC供給,也可外接+9~40VDC電源

●    通信速率:2.4Kbps~115.2Kbps標準波特率

●    UART串口數據格式:數據位:8位,校驗位:Even,停止位:1

●    支持PPI和自由口通信,不支持高級PPI和多主站PPI協議

●    接口保護:電源端口:極性接反保護、過流保護

                     RS485端口:500W防雷擊和浪涌保護,過流保護

                     RS232端口浪涌保護、USB端口浪涌保護

●    工作溫度:-40~+85℃

●    相對濕度:0~95%(不冷凝)

●    外形尺寸:90×78×24(長×寬×高)壁掛式鋁殼

●    重    量:150克/個

產品外形結構

       每套FS-BT-PPI由二只組成,一只連接電腦或觸摸屏等裝置的RS232口或USB口,另一只連接S7-200系列PLC的RS485接口(編程口),出廠時已配對設置好,配好對的FS-BT-PPI外殼背面印有相同的序列號。只能是配好對的二只FS-BT-PPI之間能夠建鏈通信,不同對的模塊不能混用,各對的通信互不影響,就象汽車的遙控鑰匙只能打開與它配對的汽車一樣。

       為了便于區別和敘述方便,我們把連接電腦的FS-BT-PPI稱為“主模塊”,把連接PLC的FS-BT-PPI稱為“從模塊”。

天線:本產品標配2.4GHz,3dB天線,為增加通信距離,用戶可自配9dB、13dB、24dB等高增益天線,通信距離可咨詢天線供應商。

           下表是四星電子使用不同增益天線時實測的藍牙通信距離:

天線規格

藍牙最大通信距離(開闊地帶)

2.4G,3dB棒狀天線(標配)

400米

2.4G,9dB棒狀天線

800米

2.4G,9dB吸盤天線

500米

    需要說明的是,表中的數據是在開闊地帶環境下測得的,在室內和有阻擋物的情況下,藍牙的穿透能力是較差的,通信距離將有較大減小,實際情況很復雜,只能根據現場環境來實測。

舉例來說:二個藍牙相距20米,中間阻隔二堵墻時通信正常,當中間阻隔三堵墻時則無法通信;將藍牙天線引出到墻外,讓二個藍牙天線互相“可視”,則通信距離可達100米以上。

    實際應用中應減少阻擋物,盡量使配對的二個藍牙模塊相互“可視”。盡量不要將產品安裝在金屬柜內以免信號被屏蔽,可用電纜將FS-BT-PPI引出安裝在柜外,或用吸盤天線將天線引出到柜外,并使天線距地面高度大于2米。

    為提高藍牙無線通信距離和穿透能力,可在SMA天線插座上加裝藍牙無線信號放大器,詳情請看四星電子官方網站上的《介紹一種藍牙無線信號放大器》。

指示燈:產品面板上有四個發光二極管指示燈,其工作狀態如下表:

指示燈

常亮

閃爍

熄滅

Link(藍色)

建鏈

未建鏈

參數設置模式

PWR(紅色)

電源正常

故障

故障或未上電

TxD(黃色)

故障或信號極性接反

傳輸數據

故障或未上電

RxD(綠色)

故障或信號極性接反

傳輸數據

故障或未上電

主模塊的RS232插座:RS232插座為標準的DB9M針座,其信號定義如下表:

RS232插座(DB9M針座)信號定義

針腳號

信號名

說  明

1

DCD

未使用

2

RXD

RS232信號接收

3

TXD

RS232信號發送

4

DTR

終端準備好

5

GND

信號地

6

DSR

未使用

7

RTS

請求發送

8

CTS

未使用

9

RI

未使用

 

       用隨產品所配的RS232電纜連接主模塊的RS232插座和電腦的RS232插座,這時主模塊并未得到電源供給,可用USB電纜連接主模塊的USB口和電腦的USB口,利用電腦USB端口的5VDC供電,對于象觸摸屏之類沒有USB口的裝置則可在外接電源端子上接入電壓為9~40VDC之間的任意電源來給主模塊供電。

主模塊的USB插座:

       為標準的USB-B型插座,可用隨產品所配的USB電纜將其連接到電腦的USB口,這時主模塊的工作電源由電腦的USB口供給,也就無需外接電源了。初次使用USB口可能會提示你安裝USB驅動程序,請按電腦提示安裝光盤上的USB驅動程序將USB轉換成串口(COM口),請參看光盤上的《USB驅動程序安裝說明》文檔。

主模塊的外接電源端子:

       只有當使用主模塊的RS232接口且沒有USB對其供電時,才需由外接電源供電。

主從模塊的波特率設置開關對應的波特率:

K1

K2

K3

波特率(bps)

0

0

0

由AT指令設置

0

0

1

2400

0

1

0

4800

0

1

1

9600

1

0

0

19200

1

0

1

38400

1

1

0

57600

1

1

1

115200

 

       必需保證將通信軟件和主、從模塊設置成相同的波特率,改變開關后模塊需重新上電新的設置才會生效

FS-BT-PPI使用舉例

       個人電腦用STEP7 Micro/WIN編程軟件與S7-200系列PLC實現藍牙無線通信、上載、下載程序數據、監控PLC等,用法如下:

1、 將FS-BT-PPI主模塊和從模塊上的波特率開關撥到與PLC相同的波特率,如9600bps或19200bps等,如不知道PLC的波特率,可用PC/PPI編程電纜測試一下。

2、 將主模塊的USB口連接到電腦的USB口,如果是首次使用USB口系統會提示安裝USB驅動程序,安裝驅動后請記下該USB口在Windows設備管理器中對應的串口號(COM號)。

如果使用RS232口,則將主模塊的RS232口連接到電腦的RS232口,這時你需要連接主模塊USB口到電腦的USB口以獲得電源,或單獨外接9~40VDC直流電源供電。

3、 將從模塊的DB9M插頭插入PLC的RS485口(編程口)。如果是多臺S7-200PLC網絡,則將DB9M插頭插入網絡中帶編程口的總線連接器。

4、 這時如果主從模塊相距在藍牙有效通信距離內,FS-BT-PPI上的Link藍色指示燈將閃爍幾秒后變為常亮,表示主從模塊已建立藍牙通信鏈接,可以進行透明數據傳輸了,這個狀態稱為“建鏈”。

5、 打開STEP7 Micro/WIN編程軟件, 點擊“設置PG/PC接口”按鈕,選擇“PC/PPI cable(PPI)”后點擊“屬性”按鈕,如下圖所示:

6、設置本地連接中的串口號并勾選“調制解調器連接”,如下圖所示:

7、在PPI設置中設置波特率,該波特率為PLC的波特率,必須與FS-BT-PPI上波特率設置開關對應的波特率相同。

8、雙擊“連接”, 如下圖所示:

9、添加一個連接:

10、選擇本地調制解調器為“無線電/射頻調制解調器”,配置COM端口、波特率、校驗位后點擊“確認”按鈕,如下圖所示:

11、點擊“下一步”:

12、點擊“連接”按鈕連接到遠程站:

13、雙擊“雙擊刷新”后,將連接到遠程的PLC:

        如果多次雙擊“雙擊刷新”后也沒有搜索到PLC型號,而出現“UNKNOWN 地址: 2”,也沒關系,可選中后將“UNKNOWN 地址: 2”顯示的地址(本例中為2,不同的PLC地址不同)輸入到左邊的遠程下拉框中,同樣可以點擊“確認”按鈕忽略錯誤后進行后續的操作!

至此為止,電腦已通過藍牙無線連接到遠程S7-200PLC,用戶可對遠程PLC進行程序數據上載、下載、監控等通信,與使用PC/PPI電纜完全一樣,對于S7-200PLC的自由口通信也是如此。

FS-BT-PPI也可以用在第三方觸摸屏或其它裝置與S7-200PLC的連接,使用自由口通信或“無線電/射頻調制解調器”PPI通信,具體使用方法請參考上述電腦與PLC的連接。

       FS-BT-PPI不支持187.5Kbps波特率,如果你的S7-200PLC的速率已被設置成了187.5Kbps,需用USB/PPIM+多主站編程電纜將其修改成9.6Kbps或19.2Kbsp等支持的波特率。

      使用電腦的內置藍牙或市售USB藍牙適配器可以與FS-BT-PPI從模塊(與PLC相連的)建立配對鏈接,實現串口通信,FS-BT-PPI只能是連接PLC的從模塊,由電腦發起配對鏈接。這時的藍牙傳輸距離受電腦的藍牙傳輸距離的限制。

每套FS-BT-PPI產品包裝盒內包含以下附件:

FS-BT-PPI                                   2個(主模塊和從模塊)

2.4GHz,3dB天線                            2根

RS232電纜(1米)                           1條

USB A-B電纜(2米)                         1條

光盤(內含產品使用說明書和USB驅動程序)    1張

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