FS-BT-PPI
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专利号:ZL 2009 3 0109308.X

FS-BT-PPI

西门子S7-200PLC蓝牙通信套件使用手册

    蓝牙是一种短距离无线电通信技术,工作在2.4GHz的ISM频段,该频段属绿色免费频段,使用该频段无需向无线电资源管理部门申请许可证。蓝牙采用了跳频方式来扩展频谱,具有很好的抗干扰性能,已开始进入工控领域,越来越多的应用于工业自动化、分布式数据采集、智能交通、电力、水力等诸多行业,实现工控接口如RS232/RS485/RS422信号的透明无线传输。

    西门子S7-200系列PLC蓝牙通信套件FS-BT-PPI(FS是四星电子注册商标FOURSTAR的缩写),是四星电子自主研发生产的工业级蓝牙串口适配器,实现计算机或触摸屏等装置的RS232口或USB口到西门子S7-200系列PLC的RS485口的蓝牙无线数据通信,可完全替代传统的编程通信接口电缆如PC/PPI、USB/PPI等。无需改动原有串口的通信协议和各种编程软件、监控软件等,无需设置,即插即用十分方便,特别适合使用在以下场合:

★    移动或旋转的设备之间的串口通信;

★    河沟对面、公路或铁路对面的设备之间的通信;

★    其它所有不便于敷设电缆的设备之间的通信

产品特性和主要技术指标

●    蓝牙频段:2.40GHz—2.48GHz ,ISM Band

●    蓝牙协议:BlueTooth V1.2

●    功率等级:Class1(+20dBm )

●    接收灵敏度:-85dBm

●    蓝牙通信距离:300米(开阔地带),选配高增益天线后可达800米(开阔地带)

●    电源电压:电源分别由PLC通信口和USB口本身的5VDC供给,也可外接+9~40VDC电源

●    通信速率:2.4Kbps~115.2Kbps标准波特率

●    UART串口数据格式:数据位:8位,校验位:Even,停止位:1

●    支持PPI和自由口通信,不支持高级PPI和多主站PPI协议

●    接口保护:电源端口:极性接反保护、过流保护

                     RS485端口:500W防雷击和浪涌保护,过流保护

                     RS232端口浪涌保护、USB端口浪涌保护

●    工作温度:-40~+85℃

●    相对湿度:0~95%(不冷凝)

●    外形尺寸:90×78×24(长×宽×高)壁挂式铝壳

●    重    量:150克/个

产品外形结构

       每套FS-BT-PPI由二只组成,一只连接电脑或触摸屏等装置的RS232口或USB口,另一只连接S7-200系列PLC的RS485接口(编程口),出厂时已配对设置好,配好对的FS-BT-PPI外壳背面印有相同的序列号。只能是配好对的二只FS-BT-PPI之间能够建链通信,不同对的模块不能混用,各对的通信互不影响,就象汽车的遥控钥匙只能打开与它配对的汽车一样。

       为了便于区别和叙述方便,我们把连接电脑的FS-BT-PPI称为“主模块”,把连接PLC的FS-BT-PPI称为“从模块”。

天线:本产品标配2.4GHz,3dB天线,为增加通信距离,用户可自配9dB、13dB、24dB等高增益天线,通信距离可咨询天线供应商。

           下表是四星电子使用不同增益天线时实测的蓝牙通信距离:

天线规格

蓝牙最大通信距离(开阔地带)

2.4G,3dB棒状天线(标配)

400米

2.4G,9dB棒状天线

800米

2.4G,9dB吸盘天线

500米

    需要说明的是,表中的数据是在开阔地带环境下测得的,在室内和有阻挡物的情况下,蓝牙的穿透能力是较差的,通信距离将有较大减小,实际情况很复杂,只能根据现场环境来实测。

举例来说:二个蓝牙相距20米,中间阻隔二堵墙时通信正常,当中间阻隔三堵墙时则无法通信;将蓝牙天线引出到墙外,让二个蓝牙天线互相“可视”,则通信距离可达100米以上。

    实际应用中应减少阻挡物,尽量使配对的二个蓝牙模块相互“可视”。尽量不要将产品安装在金属柜内以免信号被屏蔽,可用电缆将FS-BT-PPI引出安装在柜外,或用吸盘天线将天线引出到柜外,并使天线距地面高度大于2米。

    为提高蓝牙无线通信距离和穿透能力,可在SMA天线插座上加装蓝牙无线信号放大器,详情请看四星电子官方网站上的《介绍一种蓝牙无线信号放大器》。

指示灯:产品面板上有四个发光二极管指示灯,其工作状态如下表:

指示灯

常亮

闪烁

熄灭

Link(蓝色)

建链

未建链

参数设置模式

PWR(红色)

电源正常

故障

故障或未上电

TxD(黄色)

故障或信号极性接反

传输数据

故障或未上电

RxD(绿色)

故障或信号极性接反

传输数据

故障或未上电

主模块的RS232插座:RS232插座为标准的DB9M针座,其信号定义如下表:

RS232插座(DB9M针座)信号定义

针脚号

信号名

说  明

1

DCD

未使用

2

RXD

RS232信号接收

3

TXD

RS232信号发送

4

DTR

终端准备好

5

GND

信号地

6

DSR

未使用

7

RTS

请求发送

8

CTS

未使用

9

RI

未使用

 

       用随产品所配的RS232电缆连接主模块的RS232插座和电脑的RS232插座,这时主模块并未得到电源供给,可用USB电缆连接主模块的USB口和电脑的USB口,利用电脑USB端口的5VDC供电,对于象触摸屏之类没有USB口的装置则可在外接电源端子上接入电压为9~40VDC之间的任意电源来给主模块供电。

主模块的USB插座:

       为标准的USB-B型插座,可用随产品所配的USB电缆将其连接到电脑的USB口,这时主模块的工作电源由电脑的USB口供给,也就无需外接电源了。初次使用USB口可能会提示你安装USB驱动程序,请按电脑提示安装光盘上的USB驱动程序将USB转换成串口(COM口),请参看光盘上的《USB驱动程序安装说明》文档。

主模块的外接电源端子:

       只有当使用主模块的RS232接口且没有USB对其供电时,才需由外接电源供电。

主从模块的波特率设置开关对应的波特率:

K1

K2

K3

波特率(bps)

0

0

0

由AT指令设置

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

 

       必需保证将通信软件和主、从模块设置成相同的波特率,改变开关后模块需重新上电新的设置才会生效

FS-BT-PPI使用举例

       个人电脑用STEP7 Micro/WIN编程软件与S7-200系列PLC实现蓝牙无线通信、上载、下载程序数据、监控PLC等,用法如下:

1、 将FS-BT-PPI主模块和从模块上的波特率开关拨到与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编程电缆测试一下。

2、 将主模块的USB口连接到电脑的USB口,如果是首次使用USB口系统会提示安装USB驱动程序,安装驱动后请记下该USB口在Windows设备管理器中对应的串口号(COM号)。

如果使用RS232口,则将主模块的RS232口连接到电脑的RS232口,这时你需要连接主模块USB口到电脑的USB口以获得电源,或单独外接9~40VDC直流电源供电。

3、 将从模块的DB9M插头插入PLC的RS485口(编程口)。如果是多台S7-200PLC网络,则将DB9M插头插入网络中带编程口的总线连接器。

4、 这时如果主从模块相距在蓝牙有效通信距离内,FS-BT-PPI上的Link蓝色指示灯将闪烁几秒后变为常亮,表示主从模块已建立蓝牙通信链接,可以进行透明数据传输了,这个状态称为“建链”。

5、 打开STEP7 Micro/WIN编程软件, 点击“设置PG/PC接口”按钮,选择“PC/PPI cable(PPI)”后点击“属性”按钮,如下图所示:

6、设置本地连接中的串口号并勾选“调制解调器连接”,如下图所示:

7、在PPI设置中设置波特率,该波特率为PLC的波特率,必须与FS-BT-PPI上波特率设置开关对应的波特率相同。

8、双击“连接”, 如下图所示:

9、添加一个连接:

10、选择本地调制解调器为“无线电/射频调制解调器”,配置COM端口、波特率、校验位后点击“确认”按钮,如下图所示:

11、点击“下一步”:

12、点击“连接”按钮连接到远程站:

13、双击“双击刷新”后,将连接到远程的PLC:

        如果多次双击“双击刷新”后也没有搜索到PLC型号,而出现“UNKNOWN 地址: 2”,也没关系,可选中后将“UNKNOWN 地址: 2”显示的地址(本例中为2,不同的PLC地址不同)输入到左边的远程下拉框中,同样可以点击“确认”按钮忽略错误后进行后续的操作!

至此为止,电脑已通过蓝牙无线连接到远程S7-200PLC,用户可对远程PLC进行程序数据上载、下载、监控等通信,与使用PC/PPI电缆完全一样,对于S7-200PLC的自由口通信也是如此。

FS-BT-PPI也可以用在第三方触摸屏或其它装置与S7-200PLC的连接,使用自由口通信或“无线电/射频调制解调器”PPI通信,具体使用方法请参考上述电脑与PLC的连接。

       FS-BT-PPI不支持187.5Kbps波特率,如果你的S7-200PLC的速率已被设置成了187.5Kbps,需用USB/PPIM+多主站编程电缆将其修改成9.6Kbps或19.2Kbsp等支持的波特率。

      使用电脑的内置蓝牙或市售USB蓝牙适配器可以与FS-BT-PPI从模块(与PLC相连的)建立配对链接,实现串口通信,FS-BT-PPI只能是连接PLC的从模块,由电脑发起配对链接。这时的蓝牙传输距离受电脑的蓝牙传输距离的限制。

每套FS-BT-PPI产品包装盒内包含以下附件:

FS-BT-PPI                                   2个(主模块和从模块)

2.4GHz,3dB天线                            2根

RS232电缆(1米)                           1条

USB A-B电缆(2米)                         1条

光盘(内含产品使用说明书和USB驱动程序)    1张