Wie man Gewächshaustemperatur- und Feuchtigkeitsdaten via PLC und Valtoris LoRa-Gateway sammelt — Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
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1. Überblick
Durch den Einsatz der Valtoris LoRa-Datenübertragungseinheit können Gewächshausmanager Ventilatoren, Wachstumslampen und Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren über eine langstreckentaugliche P2P-LoRa-Lösung fernsteuern. Dieser Aufbau ermöglicht eine stabile LoRa-zu-RS485-Kommunikation über große Entfernungen, ideal für Industrie-IoT-Umgebungen.
Das System ermöglicht die Echtzeitüberwachung von Lufttemperatur, Bodenfeuchte, CO₂-Konzentration und Lichtintensität. Es unterstützt auch die automatische Steuerung von Verdunstungskühlungsventilatoren, Bewässerung, Heizung und Beleuchtungsanlagen. Das Netzwerk- & Protokoll-Gateway erfasst Echtzeitdaten und überträgt sie an einen Remote-Computer, was eine vollständig digitalisierte und intelligente Umweltsteuerung ermöglicht – manuellen Aufwand reduziert und die Effizienz steigert.
Wie in Abbildung 1 gezeigt, bildet die gesamte LoRa-zu-Ethernet-Kommunikationsbrücke das Rückgrat des Fernüberwachungssystems.
2.1 Installation und Einrichtung des Sammelterminals
Schließen Sie im Gewächshaus das Valtoris LoRa-Gateway über ein RS485-Verlegekabel (Twisted Pair) im Daisy-Chain-Verfahren an die 485-Seriellgeräte, Datensammler und Ventilatoren an. Dies nutzt die Vielseitigkeit mit Mehrfachschnittstellen der LoRa-Datenübertragungseinheit, die RS232, RS485, RS422 und Ethernet für nahtlose Kommunikation integriert.
Wie in Abbildung 2 gezeigt, veranschaulicht das Verbindungsverdrahtungsdiagramm, wie das LoRa-Gateway mit allen Feldgeräten verbunden ist.
Verwenden Sie ein USB-auf-RS232/485-Kabel, um eine direkte Verbindung zum LoRa-Gateway herzustellen. Führen Sie vircom Version 4.41 oder höher aus, öffnen Sie die Seriellsuche und konfigurieren Sie sowohl LoRa- als auch serielle Parameter.
Wie in Abbildung 3 gezeigt, ermöglicht die LoRa-Parameterkonfigurationsoberfläche die Anpassung der Baudraten und Kommunikationskanäle.
Klicken Sie auf „Parameter ändern“, um die internen Parameter auf VT-LR600/VT-LR601 zu setzen. Dank seines robusten Industriedesigns arbeitet der Valtoris LoRa-Konverter zuverlässig auch unter rauen Gewächshausbedingungen von -40 °C bis 85 °C.
2.2 Installation und Einrichtung des Terminal-Gateways
Verbinden Sie das terminale Valtoris LoRa-Gateway über ein Ethernet-Kabel mit der SPS (PLC) und bilden Sie so eine stabile Netzwerk- & Protokoll-Gateway-Brücke.
Wie in Abbildung 4 gezeigt, ermöglicht dies eine nahtlose Datenkommunikation zwischen dem LoRa-Netzwerk und dem SPS-System.
Konfigurieren Sie vor der Verbindung mit dem Computer die LoRa-Parameter in der vircom-Software über eine serielle Verbindung und richten Sie anschließend die Netzwerkparameter ein.
Wie in Abbildung 5 gezeigt, gewährleistet dies eine konsistente Modbus-RTU-zu-LoRa-Datenkonvertierung und stabilen Betrieb.
Auf der Siemens-SPS-Seite stellen Sie die SPS in den Client-Modus und verbinden sie mit der IP-Adresse und dem Port des VT-LR601.
Der S7-1200-Client muss den MB_CLIENT-Block aufrufen, der die TCP-Verbindung, den Befehlsversand und den Empfang der Antworten behandelt.
Wie in Abbildung 6 gezeigt, ermöglicht dieser Prozess die Modbus-TCP-Kommunikation mit dem LoRa-Gateway.
Erstellen Sie einen globalen Datenbaustein (DB2), wie in Abbildung 7 und 8 gezeigt, und definieren Sie die TCP-Verbindungsdatenstruktur innerhalb des MB_CLIENT.
5. Die IP-Adresse des Remote-Servers lautet 192.168.0.4 mit Port 502. Konfigurieren Sie die Client-seitigen Verbindungswerte entsprechend, wie in Abbildung 9 dargestellt.
6. Nach der Programmierung des MB_CLIENT-Blocks implementieren Sie die Funktion zum Lesen von zwei Holding-Registern vom Modbus-TCP-Kommunikationsserver. Siehe Abbildung 10 für das Programmierbeispiel.
7. Sobald der Modbus-TCP-Server bereit ist, triggern Sie den REQ-Pin des MB_CLIENT, um Daten in den MB_DATA_PTR-Pin zu holen. Laden Sie das vollständige Projekt auf die S7-1200-SPS herunter.
Dieses stromsparende und sichere Systemdesign gewährleistet verschlüsselte Datenübertragung und bietet eine zuverlässige Fernübertragungslösung zum Großhandelspreis für die moderne Automatisierung in der intelligenten Landwirtschaft.
Mit der Valtoris LoRa-Datenübertragungseinheit können Gewächshausbetreiber leicht ein intelligentes IoT-System aufbauen, das Temperatur-, Feuchtigkeits- und Umweltdaten in Echtzeit erfasst und verwaltet.
Die Kombination aus Langstrecken-P2P-LoRa-Lösung, Vielseitigkeit mit Mehrfachschnittstellen und robustem Industriedesign macht es zu einem der Top-10-LoRa-Gateway-Anbieter in China, dem OEM-, ODM- und Industrienutzer weltweit vertrauen.
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