基于无线lora通信实现远程采集输出0~10v,0~20ma模拟量信号以及开关量信号

Posted 2020-11-20

深圳市综科智控科技开发有限公司是一家专注于生产与研发工业智能自动化设备及软件系统、工业物联网设备及软件系统的高新技术企业。
公司致力于为客户提供从前端数据采集、传感器接入、IO控制、通信组网到云端联网、人机交互的一整套系统及方案，帮助客户实现其自动化设备及物联网设备的本地或者远程分布式控制与管理。
本文讲解如何基于无线lora通信实现远程采集输出0~5v，0-10v,0~20ma，4-20ma模拟量信号以及开关量信号，通过此方案可以用无线远程采集温湿度、电压电流、称重、拉压力、浓度等模拟量信号，也可以反向输出模拟量及开关量信号。
?ZKA模拟信号采集AD、模拟信号输出DA系列:
该系列产品主要基于串口(RS232,RS485,RS422)、以太网、无线WIFI、无线LORA、无线NB-IOT、无线2G/3G/4G等通信接口对设备进行高精度模拟量AD采集转换与DA转换控制。
可直接采集或输出0~5V/0~10V/-10~10V、0~20ma/4~20mA模拟量信号。

ZKA-4288-LORA

1功能介绍

ZKA-4288-LORA是一款以太网口通信控制的8路DI开关量输入、8路DO开关量输出、4路高精度模拟量输入采集、2路高精度模拟量输出设备。
主要用于:
?通过无线LORA通信控制、读取开关量信号的输入输出。
?通过无线LORA通信采集0~5V，0~10V，0~20ma，4~20ma的模拟量信号。
?通过无线LORA通信控制输出0~5V，0~10V，-5V~+5V，-10V~+10V，0~20ma，4~20ma的模拟量信号。
?支持双机配对互控，本端DI/AI的输入在另一台设备的DO/AO输出。
?支持IO输入状态变化主动上报。
?支持AD采集数据实时主动上报。

2规格参数

2.1通讯口规格
项目 参数
无线通讯规格 ?无线LORA通信规格:
无线频率：137 ~ 525 MHz
扩散因子：6 ~12
带宽：7.8 - 500 kHz
最大有效比特率 ：37.5 kbps
灵敏度：-111 到-148 dBm
信号调制方式：LoRa/FSK/OOK
最大传输距离(空旷)： 2000米

?全向天线参数:
频率范围Frequency Range：433/490 MHz
带宽Bandwidth： ±3 MHz
增益Gain： 5(dBi)
驻波比系数VSWR： <1.5
长度Length ： 12 (cm) ，引线长度1M
接口形式Connector Type： SMA
通讯组网 无线点对点控制、无线点对多点控制
通信协议 MODBUS-TCP标准协议、综科智控ZKP私有协议
通信操作速度 最快5次/秒

2.2供电口规格
项目 参数
供电电压 DC+5V~DC+35V宽压供电
功耗 <300mW
供电接口 支持电源适配器(DC5.5标准接头)
支持接线端子外部供电

2.3配置口规格
项目 参数
配置类型 标准USB2.0
接口 MiniUSB
驱动类型 免驱动PC自动识别

2.4存放规格
项目 参数
工作温度 -40℃～+55℃
存贮温度 -40℃～+125℃

2.5I/O输入输出口规格
项目 参数
输入点类型 8 路光耦隔离输入,隔离电压3000V
输入点电压范围 规格一:1.8V-5V
规格二:5V-24V
规格三:24V-35V
输入点电流范围 >1mA
输入点极性 1-8路:NPN/PNP兼容输入
输入点指示灯 8个LED指示灯
输入点频响 50KHZ
输出点类型 8 路光耦隔离大电流晶体管NPN/PNP兼容输出,隔离电压1500V
输出点电压范围 直流: DC0~30V
交流: AC0~30V
输出点电流范围 0~500mA
输出点极性 1-8路:NPN/PNP兼容输出
输出点指示灯 8个LED指示灯
输出点频响 500HZ

2.6AD/DA模拟量采集输出规格
项目 参数
AD精度 最高精度:24Bit(相当于1/16777216),用户实际使用时因为输入模拟信号品质不同而略有差异
AD通道数 8路单端信号采集或4路差分信号采集(高精度采集推荐差分信号输入方式)
AD采集速度 7.5HZ~3840HZ可调
输入信号增益 1~128倍可调
模拟采集范围 单端:0~5V,0~10V
差分:-2.5V~+2.5V、0~5V
信号电压最小分辨率 最高分辨率:例如输入信号增益设置为128时，则输入信号量程范围为0~0.0390625V,则输入最小可分辨0.0390625V1/16777216=2.32nV,
用户实际使用时因为输入模拟信号品质不同而略有差异
板载电源输出 自带+5V/600mA超低纹波纯净电源输出(可用于传感器激励供电)
校准方式 上电自校准、用户自定义校准
共模抑制 50HZ/60HZ
硬件滤波 Sinc3滤波，Sinc4滤波、高通滤波、低通滤波、带阻滤波
软件滤波 实时输出当前AD采集值、平均值滤波输出、加权平均值滤波输出
DA精度 16Bit(相当于1/65536)
DA通道数 2路单端模拟量输出
DA输出范围 0~5V，0~10V，-5V~+5V，-10~+10V，0~20ma，4~20mA输出
DA输出精度 最高精度:例如输出量程为0~10V时，精度为10V1/65536=0.15mv
用户实际使用时因为模拟信号品质不同而略有差异
DA校准方式 软件校准