DTU設(shè)備在工業(yè)自動化和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集中扮演著重要角色。作為串口設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁,DTU能夠方便地將各種傳感器、儀表、PLC等設(shè)備的數(shù)據(jù)無線上傳到云端,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而DTU的核心功能之一,就是能夠采集和傳輸模擬量和數(shù)字量信號。今天我們就以SeDTU200系列工業(yè)級4G DTU為例,來詳細(xì)了解一下DTU的模擬量和數(shù)字量是怎么回事。

首先我們需要知道,工業(yè)現(xiàn)場的各種傳感器可以大致分為兩類:模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器。模擬量傳感器輸出連續(xù)變化的電壓、電流等模擬信號,如溫度、壓力、液位等。數(shù)字量傳感器則輸出開關(guān)量,只有通斷兩種狀態(tài),如限位開關(guān)、接近開關(guān)等。

SeDTU200提供了豐富的接口來采集各類傳感器的信號。它具有2個RS232串口和1個RS485/422串口,可以直接連接多種串口設(shè)備。RS232是工業(yè)上常用的串口標(biāo)準(zhǔn),采用非平衡傳輸方式,主要用于點(diǎn)對點(diǎn)短距離通信。RS485則是平衡傳輸方式,支持多點(diǎn)組網(wǎng),傳輸距離更遠(yuǎn)。通過這些串口,DTU可以采集到連接設(shè)備的原始數(shù)據(jù)。

對于模擬量傳感器,它們的輸出一般是標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)信號,如4-20mA電流、0-5V電壓等。為了讓DTU能夠讀取這些模擬量,我們需要在傳感器和DTU之間連接一個模擬量采集模塊,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。市面上有各種類型的模擬量采集模塊可供選擇,它們可以集成到傳感器內(nèi)部,也可以作為單獨(dú)的設(shè)備外接。

這些模塊一般都具有A/D轉(zhuǎn)換和RS485通信功能。它會將傳感器的模擬量經(jīng)過放大、隔離、濾波等處理后,通過內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,然后以 Modbus RTU等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通過RS485接口傳送給DTU。DTU從串口讀取到數(shù)字化的傳感器數(shù)據(jù)后,就可以按照設(shè)定的格式打包,通過4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器。

而對于開關(guān)量等數(shù)字傳感器,它們輸出的是高低電平信號,代表開關(guān)狀態(tài),相對簡單一些。我們可以將數(shù)字量傳感器直接通過線纜連接到DTU的RS232/485串口。傳感器可以主動向DTU發(fā)送狀態(tài)變化,也可以被DTU輪詢狀態(tài)。

DTU除了可以采集各種傳感器的模擬量、數(shù)字量,還支持PLC等工控設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。現(xiàn)代的PLC一般都帶有通信接口,如RS485。通過將PLC與DTU串口相連,就可以定時讀取PLC的各種狀態(tài)數(shù)據(jù),包括輸入/輸出點(diǎn)狀態(tài)、內(nèi)部寄存器數(shù)值等。DTU作為主站設(shè)備,采用Modbus RTU/TCP等標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)協(xié)議,周期性地查詢PLC數(shù)據(jù),并打包上傳。

SeDTU200系列產(chǎn)品內(nèi)置了豐富的工業(yè)協(xié)議,包括Modbus、MQTT、HJ212等。用戶無需編程開發(fā),只需在DTU的網(wǎng)頁或PC端軟件上做簡單配置,就可以將各種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集上來,非常便捷。同時,它還支持雙數(shù)據(jù)中心備份傳輸,保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠性。

借助4G DTU強(qiáng)大的無線通信和邊緣計算能力,工業(yè)現(xiàn)場的海量傳感器、儀表、控制器等設(shè)備的數(shù)據(jù),都可以便捷地接入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中。用戶通過云端就可以實時掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并可以遠(yuǎn)程下發(fā)控制指令,大大提高了工業(yè)自動化水平。而DTU對于模擬量、數(shù)字量信號的采集和處理能力,正是實現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)。

希望通過本文,您對DTU的模擬量和數(shù)字量有了更直觀的認(rèn)識。SeDTU200這款工業(yè)級4G DTU產(chǎn)品,憑借其強(qiáng)大完善的硬件性能、接口類型、協(xié)議棧等,無疑是工業(yè)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程通信的理想選擇。在未來,隨著5G、邊緣計算、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展,智能DTU設(shè)備必將在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中扮演越來越重要的角色。