物联网网关(含采集设备)

信锐技术自主研发的物联网关,满足信锐全系列物联网终端传感器设备接入,与物联网平台配合完成数据采集和指令转发等操作,适合于企业、教育、园区、农业等自组网模式的应用场景。
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SH-1000-L 安装手册

更新时间:2024-08-16

1. 使用须知

 

1.1.  产品配置

表格 1-1 出了 SH-1000-L 的所有接口配置。

(A).  电流输出和 RS-485 类型的传感器非常适合于长距离、电磁环境复杂的场合, 使用这两种方式传输信号可 以获得良好的抗干扰能力,并且对传输线材要求不高,线材材质、线材长度对测量结果影响甚微;

(B). 无论是电压输出类型传感器,还是干接点、湿接点信号, 其均属于电压信号,抗干扰能力相对较弱,线材 材质、线材长度均有可能对测量结果产生影响;

(C). 以上差异为不同传输方式所具有的固有特性,并非产品设计缺陷,必要时需要根据现场情况为客户提供建 议或者选择合适类型的传感器。

                                                         表格 1-1 产品功能和参数

 

 功能和参数

主要参数

接口数量

注意事项

电流采集

采集范围:0~20mA

采集精度:±0.5% F.S.

 

2

此方式适合长距离采集,抗干扰能 力较强,对线材质量要求不严格

 

电压采集

采集范围:0~10V

采集精度: ±0.5% F.S.

 

2

此方式适合短距离采集,抗干扰能 力较弱,尽可能使用优质线材传

输,否则将有可能引入测量误差

 

干接点

 

开关触点信号

 

1

若因开关触点氧化、老化造成该触 点接触电阻过大,则设备可能无法 准确识别干接点信号

 

湿接点

高电平范围:5~27V

低电平范围:≤1V

 

1

与电压采集类似,尽量使用优质线 材传输,否则产品无法正常识别湿 接点信号

 

 

RS-485

 

最高波特率:115200

最远传输距离:1200m

组网数量:32

 

 

1

电磁环境安静的场合,115200   特率条件下,普通网线最远传输距 离可达 1200m,恶劣环境下使用  需要使用屏蔽双绞线,必要时还需 接入 120Ω 端接电阻

1.2. 整体外观

 

 序号

功能

序号

功能

 

1

 

设备供电口,12V/1A 适配器

 

7

湿接点接入

AI:湿接点输出信号正端

GND:湿接点输出电压负端

 

 

2

电流采集通道 0

C0:传感器电流输出(电流流入设备)

GND :传感器电流流入(流出设备)

 

 

8

RS-485 接口

A+RS-485 信号 A  PE:保护接地

B- RS-485 信号 B

 

3

电流采集通道 1

C1:传感器电流输出

GND:传感器电流流入

 

9

复位按键

产品陷入异常时的紧急复位

 

4

电压采集通道 0

V0:传感器电压输出正端

GND:传感器电压输出负端

 

10

天线接入

LoRa 天线接入

 

5

电压采集通道 1

V1:传感器电压输出正端

GND:传感器电压输出负端

 

11

悬挂孔

支持螺钉悬挂安装,螺钉帽直径≤ 6.5mm,螺柱直径≤3mm

 

6

干接点接入

PI :接入开关任意一端或漏极或集电极

GND :接入开关任意一端或发射极或源极

 

12

 

导轨卡槽

支持 35mm 通用导轨安装方式

1.3.所需设备和材料

 

                                                 表格 1-2  需要准备的设备和材料

 

工具设备名称

规格

用量

用途

主机设备

型号 SH-1000-L

1

数据通讯与回传

电源适配器

标配 12V/1A 适配器

1

SH-1000-L 主机的供电

天线

标配棒状天线

1

LoRa 天线

螺丝刀

一字刀头宽度 2.4mm 或更小

1

用于接线端子的接线

导线

AWG 范围:13~24,纯铜1

若干

电流、电压、数字量信号接入

双绞线

AWG 范围:13~24,纯铜2

1

用于 RS-485 通讯和电流采集

屏蔽电缆

带屏蔽的双绞线3

1

用于恶劣环境下的 RS-485 通讯

终端电阻

标配 120Ω 插件电阻4

2

改善长距离 RS-485 通讯质量

接地线

AWG 13 号多股纯铜线

1

保护接地

(A).  电源适配器建议使用标配的 12V/1A 适配器,该适配器输入范围 100~240VAC,频率 50/60Hz,仅限室内 使用;

(B). 天线须使用随盒标配的 LoRa 天线,擅自使用其他天线将无法保证射频性能;

(C). 螺丝刀需选择一字螺丝刀,并且刀口宽度不宜超 2.4mm,但刀口太窄容易折损,与此同时,选择合适大 小的手柄以便于发力;

(D). 电流采集、电压采集、干湿接点, 条件允许的情况下,考虑使用双绞线进行传输,尤其是在传输距离较长 时可以提高抗干扰性能;

(E). 长距离传输时,线缆材质、线缆长度对电压传输的影响要远大于电流传输的影响, 因此,对于大于 5m  电压采集,选择优质多股纯铜双绞线是很有必要的;

(F). 为保证通讯质量和抗干扰能力,必须使用双绞线进行 RS-485 通讯,这是最典型的应用,可以适应大多数 场合;

(G). 若手头无双绞线可用,可以使用网线中的一组纯铜双绞线进行 RS-485 或者电流采集的信号传输;

(H). 干扰较多的现场,可以考虑使用屏蔽双绞线进行 RS-485 传输,配合随盒标配的两颗 120Ω 电阻,可以进 一步提高稳定性;

(I).  接地线用于接地保护,要求尽可能粗并保证很低的接触电阻,因此推荐选用 13 号多股纯铜线,并将其接 Figure 1-1 中的 PE 端子。

1  优先考虑使用 13 号多股纯铜导线以保证导线的低阻抗,柔软度和耐久性,尤其位于电压采集、干接点、湿接点接口处的接 线,若条件不允许,可考虑使用网线中的单股纯铜线芯

2   为保证 RS-485 的通讯质量,必须使用双绞线,若无现成双绞线可用,可选取网线中的一组单股纯铜双绞线用于传输

3  可选,极端恶劣的环境下可考虑使用屏蔽双绞线用于 RS-485 通讯,通常使用普通双绞线即可

4  可选,长距离 RS-485 传输时,需要在 RS-485 网络的近端和远端各接入一颗匹配电阻用于改善通讯质量,增强抗干扰性能

2. 接入方法

2.1. 电流采集

产品配备了 2 个电流采集通道,用户可以同时使用或者任选其一。

目前市面上使用广泛的是二线制 4~20mA 电流输出型传感器,工作电压通常为 9~24VDC,具体以传感器说明 书为准,SH-1000-L 不提供对外供电功能,因此传感器需要采用独立电源。

二线制电流输出型传感器通常一根为红色,用于接独立电源;另一根为黑色或者其他颜色,用于电流输出,接 入采集设备。

Figure 2-1以电流采集通道 0 为例,将外接电源的正极连接传感器的红色线(或供电端),然后将负极连接 产品的 GND 端子,最后将传感器的电流输出端连接产品的 C0 端子即可。

若需使用电流通道 1,则连接方式与电流通道 0 相同,仅需将 C0GND 平移到 C1 GND 即可。

2.2.    电压采集

市面上的电压输出类型传感器以0~10V 或者 0~5V 多见。

通常此类传感器为三线制:VCCGNDOUT,它们在颜色上各不相同,具体含义以说明书为准,其中 VCC GND 为供电端,OUT 为模拟电压输出端。

 

 

Figure 2-2以电压采集通道 0 为例,将外接电源的正极接传感器的 VCC,将负极接传感器的 GND,然后 再从传感器的 GND 端引出一根线接产品一侧的 GND 端子,最后将传感器的 OUT 电压输出连接产品的 V0 端子即可。

电压采集通道 1 可借鉴通道 0 的接线方法。

2.3.  干接点

干接点通常指的是一些机械开关、继电器、开漏输出等无法主动输出电压的触点或者结点。

(A). 若干接点属于没有任何电气连接的两个触点,则两个触点可以互易,如普通机械开关、按键、继电器等, 无需区分极性,直接与产品侧的 PI  GND 相连即可;

(B). 若干接点属于开漏输出或者开集电器输出,则其信号地(发射极或者源极)必须与干接点端子的信号地相 连,而将开漏极或者开集电极与产品侧的 PI 端子相连。

Figure 2-3 示出了开集电极类型干接点的连接方式,开漏类型干接点可借鉴此连接方式。

2.4.    湿接点

Figure 2-4 示,湿接点信号为电压输出,因此存在两根线:电压正端和电压负端,仅需将正端接 AI 端子, 负端接 GND 即可。

湿接点类型传感器通常是需要独立供电的,图中并未示出,请按照传感器说明书选用合适的电源。

2.5.    RS-485 接口

RS-485 类型设备或者传感器通常具有 4 个接线端子:VCCGNDA B,其中 VCC  GND 用于 RS-485 设备或者传感器自身供电,真正用于传输信号的为 A  B,在某些兼容 RS-422 通讯协议的设备上,A  B 分别被 标记为 T/R+ T/R-

与之对应,SH-1000-L 设备上也有两个端子:A+B-,它们分别连接传感器一侧的 A(或 T/R+B(或 T/R-)。

2.5.1. 接线方法

1.   普通双绞线

Figure 2-5 示,若 RS-485 采用不带屏蔽层的普通双绞线连接,则只需 A  A B  B,然后将 PE 端子 妥善接保护地(大地)即可。

2.   屏蔽双绞线

屏蔽双绞线较普通双绞线相比增加了屏蔽层,屏蔽层通常需要接保护地,接地位置可选择 SH-1000-L 一侧,也 可选择传感器一侧,但不得两端同时接地,否则不仅起不到屏蔽作用,还会引入额外的干扰,尤其是在长距离传输 时。

 

 

 

 

2.5.2.   组网方式

1.   拓扑图

RS-485 最常见的接线方式如Figure 2-6 示。

 

假设最左侧是主机,右侧均为从机(传感器),则从左往右依次级联即可。

2.   端接电阻位置

当参与组网的设备数量过多时,分别在最近端(一般为主机侧)和最远端(最后一个级联设备)端接一颗 120Ω 电阻将有助于提高通讯稳定性,端接电阻的位置只能是最近端和最远端,其中的任何一颗电阻安装在链路中间均为 错误的做法,如Figure 2-6 中标记“×”的位置即为错误位置。

3.  调试步骤

 

现场安装时,参考如下步骤:

1.    提前准备好1.3所需设备和材料,并且需要确保现场事先已经安装有调试完成的 LoRa 网关可用;

2.    强烈建议将欲接入的一切有线设备断电之后再开展安装工作;

3.     SH-1000-L 主机卡入导轨中或者使用螺钉悬挂安装;

4.    根据实际需要对照第 2 接入方法进行接线;

5.    旋紧 LoRa 天线并将天线弯折至合适位置;

6.    确认所有接线无误后,将所有外接传感器或设备供电;

7.    使用标配适配器为 SH-1000-L 供电,随后SYS 绿色指示灯开始闪烁;

8.    稍等片刻,若 SYS 绿色指示灯保持常亮状态,则表明 SH-1000-L 已经连接至 LoRa 网关;

9.    此时已可在平台端配置以执行无线数据采集。