一种基于LoRa技术的PLC之间短距离无线通信装置的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置。

背景技术：

目前，传统的plc作为分站时，要想实现无线通讯需要外接一个无线通信扩展模块，比如无线电台、gprs、4g模块等，通常这个无线通信模块会占用一个串口。以西门子的s7-200plc作为分站为例，想要与主站以gprs/4g方式通信时，需要外接一个gprs/4g扩展模块，用户需要分别对plc和无线通信模块两个设备的各项参数(包括协议、格式、波特率、地址等)进行设置，并且保证两个设备的各项参数保持一致才能正常工作，格式和波特率等部分参数需要写进plc的程序里，所以还要掌握plc的代码编写方法。除此之外用户还要掌握两个设备间的连接方法和收发数据等操作，同时采用gprs/4g通信还需求购买手机卡和后期流量费用问题，因此，在很多工业现场，需要没有额外费用的无线通信装置，并且通信距离并不是很远。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置，包括：壳体，安装于所述壳体内的lora无线通信模块、plc的mcu核心板、电源板和cpld模块，其中，

所述plc的mcu核心板和所述电源板均与总线连接，且所述plc的mcu核心板与所述cpld模块双向连接，所述plc的mcu核心板通过集成的rs232接口与lora无线通信模块进行双向连接，lora天线安装有于所述壳体的顶部，所述lora无线通信模块集成于所述plc的mcu核心板的内部；所述plc的mcu核心板上设有多路数字输入接口和以太网接口，所述cpld模块上设有多路数字输出接口。

进一步，所述plc的mcu核心板上进一步设有多路rs485接口。

进一步，所述plc的mcu核心板进一步与外部的sd卡存储设备进行连接。

进一步，所述cpld模块上进一步设置有指示灯。

进一步，所述lora天线通过sma母头固定安装在所述壳体上。

根据本实用新型实施例的基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置，通过在plc的mcu核心板的内部集成了lora无线通信模块，将lora无线通信技术集成在plc里面，形成具有lora无线通信功能的plc系统，因此在无需外接无线通信扩展模块的情况下就可以实现plc主站与分站之间的短距离无线通信，主从站之间最远通信距离可以达1000米(视距无遮挡)。

本实用新型在传统plc特点和性能的基础上针对远程测控做了优化：硬件上除具备传统plc的输入采集、继电器控制、定时器和串口通信等功能外，增加了lora无线通信功能；无线plc与传统plc相比最大的优势，是无需外接无线通信模块和编写接口驱动程序等工作，就可以直接构建多plc之间的联合控制方案，实现多系统之间的数据通信。

本实用新型具有通过无线方式完全隔离现场危险信号、安装方便、使用简单、抗干扰能力强、稳定可靠、高性价比等特点，适用于短距离(1km)plc和plc之间的无线通讯。解决智慧楼宇、智慧农业大棚、智慧工厂等现场不方便进行电缆布置的问题，并大大地降低了电缆电线铺设的人工和设备成本。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的的基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置，包括：壳体，安装于所述壳体内的lora无线通信模块400、plc的mcu核心板100、电源板300和cpld模块200。

具体的，plc的mcu核心板100和电源板300均与总线连接，由电源板300作为plc工作的电源输入模块，向plc进行供电。例如，向plc提供24v直流电。

在本实用新型的实施例中，本实用新型中的plc包括，如智慧楼宇、智慧农业、智慧工厂等领域所涉及的plc(可编程控制器)。

plc的mcu核心板100与cpld模块200双向连接，plc的mcu核心板100通过集成的rs232接口与lora无线通信模块400进行双向连接，lora天线安装有于壳体的顶部，lora无线通信模块400集成于plc的mcu核心板100的内部，由plc的mcu核心板100负责与lora无线通信模块400的通信。现场plc与plc之间通过lora无线技术连接。

参考图2所示，lora天线通过sma母头固定安装在壳体上，即可实现cpu与cpu之间自组网，方便用户在无线短距离数据传输的方案中使用。

plc的mcu核心板100上设有多路数字输入接口di和以太网接口，cpld模块200上设有多路数字输出接口do。

在本实用新型的实施例中，plc的mcu核心板100上进一步设有多路rs485接口和外部的sd卡存储设备进行连接。

在本实用新型的又一个实施例中，cpld模块200上进一步设置有指示灯led。

需要说明的是，本实用新型中的lora无线通信模块400是一种基于lora扩频技术的嵌入式无线数据传输模块，利用lora网络为用户提供无线数据传输功能。无线lora模块采用高性能的工业级芯片，实现数据透明传输功能；低功耗设计，最低功耗小于2ua；提供多路i/o，可实现数字量输入输出，可实现模拟量采集脉冲计数等功能。无线lora模块已广泛应用于物联网产业链中的m2m行业，如智能电网、智能交通、无线水气热表抄表、无线自动化数据采集、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

根据本实用新型实施例的基于lora技术的plc之间短距离无线通信装置，通过在plc的mcu核心板的内部集成了lora无线通信模块，将lora无线通信技术集成在plc里面，形成具有lora无线通信功能的plc系统，因此在无需外接无线通信扩展模块的情况下就可以实现plc主站与分站之间的短距离无线通信，主从站之间最远通信距离可以达1000米(视距无遮挡)。

本实用新型在传统plc特点和性能的基础上针对远程测控做了优化：硬件上除具备传统plc的输入采集、继电器控制、定时器和串口通信等功能外，增加了lora无线通信功能；无线plc与传统plc相比最大的优势，是无需外接无线通信模块和编写接口驱动程序等工作，就可以直接构建多plc之间的联合控制方案，实现多系统之间的数据通信。

本实用新型具有通过无线方式完全隔离现场危险信号、安装方便、使用简单、抗干扰能力强、稳定可靠、高性价比等特点，适用于短距离(1km)plc和plc之间的无线通讯。解决智慧楼宇、智慧农业大棚、智慧工厂等现场不方便进行电缆布置的问题，并大大地降低了电缆电线铺设的人工和设备成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。