【应用】基于龙尚4G无线通信模块A9500的PLC无线通信控制器，实现短距离无线传输
本项目旨在设计一款PLC无线通信控制器，可在较短距离（9-10m）范围内实现PLC间数据的无线传输，从而弥补了有线数据网络布线麻烦等缺点。本项目使用一款基于龙尚A9500 4G无线通信模块实现PLC间数据无线传输的方法，因为基于龙尚A9500 4G无线通信模块的优点是可使得生产现场的PLC灵活布置，并节省布线成本。该系统设计思路：单片机从PLC获取现场数据，再将数据传输到龙尚A9500 4G以实现无线通信，由此实现PLC之间的无线数据传输。经试验表明：龙尚A9500 4G无线通信模块可在较短距离（9-10m）范围内实现PLC间数据的无线传输。
现阶段通信方式基本上都是以有线方式为主，但有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，并且不能随意移动。针对上述问题。龙尚A9500 4G无线通信模块的PLC无线通信控制可以带来更为便利的设计方案，这也就是其魅力所在。
项目系统总体设计：设计基于龙尚A9500 4G的PLC无线通信控制器。其系统结构如图1所示。在发送信号时，单片机从PLC获取现场数据，再将获取的数据经龙尚A9500 4G传输至另一台PLC。类似的，接收数据时，龙尚A9500 4G无线通信模块从另一台PLC接收信号，经单片机传送到接收端的PLC。
图1 无线通信控制器系统总体设计框图
项目系统硬件设计1：单片机与龙尚A9500 4G接口电路。在无线通信端，单片机与龙尚A9500 4G模块相连实现无线通信。此处，由于龙尚A9500 4G采用3.3V-4.2V电源供电，而单片机可能采用5V电源供电，为了避免两者之间产生电气干扰，需要采用光电隔离实现两者间的电气连接。
项目系统硬件设计2：单片机与PLC接口电路：在单片机的PLC端，通过RS-485总线与单片机通信，为了避免RS-485总线与接口与单片机之间的电气信号不匹配，二者之间采用光电隔离器进行光电隔离。在PLC端，通过PCI-E接口芯片与PLC的自由接口相连接，PCI-E接口通过光电隔离器与单片机相连。
项目系统软件设计：在单片机与PLC通信中，主要利用单片机向PLC发送命令和接收返回数据，用于读取数据或者修改PLC程序中的控制参数。通信协议选用Modbus ASCII串行通信协议，实现来自于RS-485通信接口。基于Modbus ASCII串行通信协议将命令和数据转换成满足无线数据传输要求的通信格式，并传送给其他通信终端，同时将现场采集的实时信号及状态信号转换成满足Modbus ASCII串行通信协议要求的格式，并传送给RS-485通信接口。
试验结果：实验室使用信号发生器与计算机进行模拟PLC数据无线传输过程。试验结果表明，在较短距离（9-10m）范围内，基于龙尚A9500 4G无线通信控制器可实现数据的无线传输。
结论：基于龙尚A9500 4G无线通信模块的PLC无线通信控制器，可根据需求实现短距离无线数据传输，从而弥补了有线数据网络布线麻烦等缺点。
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