藍(lán)牙是一種短距離無線電通信技術(shù),工作在2.4GHz的ISM頻段,該頻段屬綠色免費(fèi)頻段,使用該頻段無需向無線電資源管理部門申請許可證。藍(lán)牙采用了跳頻方式來擴(kuò)展頻譜,具有很好的抗干擾性能,已開始進(jìn)入工控領(lǐng)域,越來越多的應(yīng)用于工業(yè)自動化、分布式數(shù)據(jù)采集、智能交通、電力、水力等諸多行業(yè),實現(xiàn)工控接口如RS232/RS485/RS422信號的透明無線傳輸。
西門子S7-200系列PLC藍(lán)牙通信套件FS-BT-PPI(FS是四星電子注冊商標(biāo)FOURSTAR的縮寫),是四星電子自主研發(fā)生產(chǎn)的工業(yè)級藍(lán)牙串口適配器,實現(xiàn)計算機(jī)或觸摸屏等裝置的RS232口或USB口到西門子S7-200系列PLC的RS485口的藍(lán)牙無線數(shù)據(jù)通信,可完全替代傳統(tǒng)的編程通信接口電纜如PC/PPI、USB/PPI等。無需改動原有串口的通信協(xié)議和各種編程軟件、監(jiān)控軟件等,無需設(shè)置,即插即用十分方便,特別適合使用在以下場合:
★ 移動或旋轉(zhuǎn)的設(shè)備之間的串口通信;
★ 河溝對面、公路或鐵路對面的設(shè)備之間的通信;
★ 其它所有不便于敷設(shè)電纜的設(shè)備之間的通信;
產(chǎn)品特性和主要技術(shù)指標(biāo)
● 藍(lán)牙頻段:2.40GHz—2.48GHz ,ISM Band
● 藍(lán)牙協(xié)議:BlueTooth V1.2
● 功率等級:Class1(+20dBm )
● 接收靈敏度:-85dBm
● 藍(lán)牙通信距離:300米(開闊地帶),選配高增益天線后可達(dá)800米(開闊地帶)
● 電源電壓:電源分別由PLC通信口和USB口本身的5VDC供給,也可外接+9~40VDC電源
● 通信速率:2.4Kbps~115.2Kbps標(biāo)準(zhǔn)波特率
● UART串口數(shù)據(jù)格式:數(shù)據(jù)位:8位,校驗位:Even,停止位:1
● 支持PPI和自由口通信,不支持高級PPI和多主站PPI協(xié)議
● 接口保護(hù):電源端口:極性接反保護(hù)、過流保護(hù)
RS485端口:500W防雷擊和浪涌保護(hù),過流保護(hù)
RS232端口浪涌保護(hù)、USB端口浪涌保護(hù)
● 工作溫度:-40~+85℃
● 相對濕度:0~95%(不冷凝)
● 外形尺寸:90×78×24(長×寬×高)壁掛式鋁殼
● 重 量:150克/個
產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)

每套FS-BT-PPI由二只組成,一只連接電腦或觸摸屏等裝置的RS232口或USB口,另一只連接S7-200系列PLC的RS485接口(編程口),出廠時已配對設(shè)置好,配好對的FS-BT-PPI外殼背面印有相同的序列號。只能是配好對的二只FS-BT-PPI之間能夠建鏈通信,不同對的模塊不能混用,各對的通信互不影響,就象汽車的遙控鑰匙只能打開與它配對的汽車一樣。
為了便于區(qū)別和敘述方便,我們把連接電腦的FS-BT-PPI稱為“主模塊”,把連接PLC的FS-BT-PPI稱為“從模塊”。
天線:本產(chǎn)品標(biāo)配2.4GHz,3dB天線,為增加通信距離,用戶可自配9dB、13dB、24dB等高增益天線,通信距離可咨詢天線供應(yīng)商。
下表是四星電子使用不同增益天線時實測的藍(lán)牙通信距離:

需要說明的是,表中的數(shù)據(jù)是在開闊地帶環(huán)境下測得的,在室內(nèi)和有阻擋物的情況下,藍(lán)牙的穿透能力是較差的,通信距離將有較大減小,實際情況很復(fù)雜,只能根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境來實測。
舉例來說:二個藍(lán)牙相距20米,中間阻隔二堵墻時通信正常,當(dāng)中間阻隔三堵墻時則無法通信;將藍(lán)牙天線引出到墻外,讓二個藍(lán)牙天線互相“可視”,則通信距離可達(dá)100米以上。
實際應(yīng)用中應(yīng)減少阻擋物,盡量使配對的二個藍(lán)牙模塊相互“可視”。盡量不要將產(chǎn)品安裝在金屬柜內(nèi)以免信號被屏蔽,可用電纜將FS-BT-PPI引出安裝在柜外,或用吸盤天線將天線引出到柜外,并使天線距地面高度大于2米。
為提高藍(lán)牙無線通信距離和穿透能力,可在SMA天線插座上加裝藍(lán)牙無線信號放大器,詳情請看四星電子官方網(wǎng)站上的《介紹一種藍(lán)牙無線信號放大器》。
指示燈:產(chǎn)品面板上有四個發(fā)光二極管指示燈,其工作狀態(tài)如下表:

主模塊的RS232插座:RS232插座為標(biāo)準(zhǔn)的DB9M針座,其信號定義如下表:
RS232插座(DB9M針座)信號定義

用隨產(chǎn)品所配的RS232電纜連接主模塊的RS232插座和電腦的RS232插座,這時主模塊并未得到電源供給,可用USB電纜連接主模塊的USB口和電腦的USB口,利用電腦USB端口的5VDC供電,對于象觸摸屏之類沒有USB口的裝置則可在外接電源端子上接入電壓為9~40VDC之間的任意電源來給主模塊供電。
主模塊的USB插座:
為標(biāo)準(zhǔn)的USB-B型插座,可用隨產(chǎn)品所配的USB電纜將其連接到電腦的USB口,這時主模塊的工作電源由電腦的USB口供給,也就無需外接電源了。初次使用USB口可能會提示你安裝USB驅(qū)動程序,請按電腦提示安裝光盤上的USB驅(qū)動程序?qū)SB轉(zhuǎn)換成串口(COM口),請參看光盤上的《USB驅(qū)動程序安裝說明》文檔。
主模塊的外接電源端子:
只有當(dāng)使用主模塊的RS232接口且沒有USB對其供電時,才需由外接電源供電。

必需保證將通信軟件和主、從模塊設(shè)置成相同的波特率,改變開關(guān)后模塊需重新上電新的設(shè)置才會生效。
FS-BT-PPI使用舉例
個人電腦用STEP7 Micro/WIN編程軟件與S7-200系列PLC實現(xiàn)藍(lán)牙無線通信、上載、下載程序數(shù)據(jù)、監(jiān)控PLC等,用法如下:
1、 將FS-BT-PPI主模塊和從模塊上的波特率開關(guān)撥到與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編程電纜測試一下。
2、 將主模塊的USB口連接到電腦的USB口,如果是首次使用USB口系統(tǒng)會提示安裝USB驅(qū)動程序,安裝驅(qū)動后請記下該USB口在Windows設(shè)備管理器中對應(yīng)的串口號(COM號)。
如果使用RS232口,則將主模塊的RS232口連接到電腦的RS232口,這時你需要連接主模塊USB口到電腦的USB口以獲得電源,或單獨(dú)外接9~40VDC直流電源供電。
3、 將從模塊的DB9M插頭插入PLC的RS485口(編程口)。如果是多臺S7-200PLC網(wǎng)絡(luò),則將DB9M插頭插入網(wǎng)絡(luò)中帶編程口的總線連接器。
4、 這時如果主從模塊相距在藍(lán)牙有效通信距離內(nèi),F(xiàn)S-BT-PPI上的Link藍(lán)色指示燈將閃爍幾秒后變?yōu)槌A,表示主從模塊已建立藍(lán)牙通信鏈接,可以進(jìn)行透明數(shù)據(jù)傳輸了,這個狀態(tài)稱為“建鏈”。
5、 打開STEP7 Micro/WIN編程軟件, 點(diǎn)擊“設(shè)置PG/PC接口”按鈕,選擇“PC/PPI cable(PPI)”后點(diǎn)擊“屬性”按鈕,如下圖所示:

6、設(shè)置本地連接中的串口號并勾選“調(diào)制解調(diào)器連接”,如下圖所示:

7、在PPI設(shè)置中設(shè)置波特率,該波特率為PLC的波特率,必須與FS-BT-PPI上波特率設(shè)置開關(guān)對應(yīng)的波特率相同。

8、雙擊“連接”, 如下圖所示:

9、添加一個連接:

10、選擇本地調(diào)制解調(diào)器為“無線電/射頻調(diào)制解調(diào)器”,配置COM端口、波特率、校驗位后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕,如下圖所示:

11、點(diǎn)擊“下一步”:

12、點(diǎn)擊“連接”按鈕連接到遠(yuǎn)程站:

13、雙擊“雙擊刷新”后,將連接到遠(yuǎn)程的PLC:

如果多次雙擊“雙擊刷新”后也沒有搜索到PLC型號,而出現(xiàn)“UNKNOWN 地址: 2”,也沒關(guān)系,可選中后將“UNKNOWN 地址: 2”顯示的地址(本例中為2,不同的PLC地址不同)輸入到左邊的遠(yuǎn)程下拉框中,同樣可以點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕忽略錯誤后進(jìn)行后續(xù)的操作!
至此為止,電腦已通過藍(lán)牙無線連接到遠(yuǎn)程S7-200PLC,用戶可對遠(yuǎn)程PLC進(jìn)行程序數(shù)據(jù)上載、下載、監(jiān)控等通信,與使用PC/PPI電纜完全一樣,對于S7-200PLC的自由口通信也是如此。
FS-BT-PPI也可以用在第三方觸摸屏或其它裝置與S7-200PLC的連接,使用自由口通信或“無線電/射頻調(diào)制解調(diào)器”PPI通信,具體使用方法請參考上述電腦與PLC的連接。
FS-BT-PPI不支持187.5Kbps波特率,如果你的S7-200PLC的速率已被設(shè)置成了187.5Kbps,需用USB/PPIM+多主站編程電纜將其修改成9.6Kbps或19.2Kbsp等支持的波特率。
使用電腦的內(nèi)置藍(lán)牙或市售USB藍(lán)牙適配器可以與FS-BT-PPI從模塊(與PLC相連的)建立配對鏈接,實現(xiàn)串口通信,F(xiàn)S-BT-PPI只能是連接PLC的從模塊,由電腦發(fā)起配對鏈接。這時的藍(lán)牙傳輸距離受電腦的藍(lán)牙傳輸距離的限制。
每套FS-BT-PPI產(chǎn)品包裝盒內(nèi)包含以下附件:
FS-BT-PPI 2個(主模塊和從模塊)
2.4GHz,3dB天線 2根
RS232電纜(1米) 1條
USB A-B電纜(2米) 1條
光盤(內(nèi)含產(chǎn)品使用說明書和USB驅(qū)動程序) 1張
主從模塊的波特率設(shè)置開關(guān)對應(yīng)的波特率: