基于RF射频的无线数据采集系统构建

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在工厂设备数据采集中，有些区域不适合布线采集数据，对些无线数据采集方法就有了用武之地，下面介绍一种使用RF射频构建无线数据采集的方法：


最底层的是远程无线采集终端，它的任务是负责采集现场的开关量信号或者模拟量信号，然后将这些信号通过无线电磁波发射给第二层的无线传输总控制器。总控制器的任务就是负责接收各个采集点发送过来的信号，最后再将这些信号传给最顶层的上位机，也就是采集服务器，实现数据的采集和显示等功能。

2、 硬件选择 信号采集终端要选择支持ModBusRTU协议的，这是工业数据采集中常用的通讯协议，有利于后面采集程序的编写。无线传输总控制器，它是和采集终端搭配使用的，一般购买时都是一套来的，如果要采集多个点，可以多买几个采集终端，但总控制器只需要一个。总控制器一端通过串口线和上位机相连，另一端通过射频和采集终端无线连接，它起到一个桥梁的作用。我们可以简单地把它理解为家里用的无线路由器，一个无线路由器可以支持很多台手机无线连接。不同的是无线路由器使用的是WIFI信号，而总控制器使用的是射频信号。

3、 软件开发 主机要上位机采集程序的开发。可以用计算机编程语言VB或VC，也可以工控组态软件来开发。我推荐使用组态软件来开发，因为用组态软件来开发采集程序，操作简单也省事。工业组态软件有很多种，国外的有InTouch， WINCC，国内的有组态王、力控等，接下来我就给大来简单介绍一下使用组态王开发采集程序的三个基本步骤： （1）第一个步骤是：添加设备驱动。我们在电脑上插入一个U盘，电脑就会提示发现硬件并安装驱动，装完驱动后电脑就认识U盘并可以正常使用了。同样的道理，我们要连接一个采集设备，同样也要安装驱动，怎么装呢？组态王软件中内置了很多设备的驱动，我们只要把对应的驱动挑选出来就OK了。



这次我们要连接的无线采集终端设备是一台支持ModBus RTU协议的设备，所以我们只要在驱动库中找到这个协议就行了。这样设备驱动就安装好了。 （2）第二个步骤是：读取寄存器数据。安装设备驱动的目的就是为了要读取设备里面的数据，怎么读取呢？方法就是通过寄存器访问的方式来读取。我们在现场采集到的数据被存储在设备的寄存器里面，只要我们访问这个寄存器的地址，就可以取出里面的数据。

这张图就是访问寄存器的设置界面，只要把地址输进去，软件就会自动把数据读出来，并存在一个变量中，以后这个变量就代表指定寄存器地址里的数据，也代表现场采集到的信号。如果现场采集到一个“1”的信号，那么这个变量值就是一个1，如果采集到一个“0”的信号，那么这个变量值就是0。这个例子是定义一个温度变量，是属于模拟量。（3）第三个步骤是编辑监控画面。组态王提供了非常直观的可视化编辑界面，它有很多工具框，你需要什么功能，只要把它拖到画面上就行了。比如你要显示温度数据，你只把温度变量拖进去它就会显示了；如果要显示一个温度曲线，只要把一个曲线控件拖进去，然后再把温度变量放上去就可以显示实时温度曲线了，操作很简单方便！


至此，一个最基本的无线数据采集系统就搭建好了，接下来我们就可以在此基础上实现更多的功能了。