DTU设备在工业自动化和远程数据采集中扮演着重要角色。作为串口设备和无线网络之间的桥梁,DTU能够方便地将各种传感器、仪表、PLC等设备的数据无线上传到云端,实现远程监控。而DTU的核心功能之一,就是能够采集和传输模拟量和数字量信号。今天我们就以SeDTU200系列工业级4G DTU为例,来详细了解一下DTU的模拟量和数字量是怎么回事。
首先我们需要知道,工业现场的各种传感器可以大致分为两类:模拟量传感器和数字量传感器。模拟量传感器输出连续变化的电压、电流等模拟信号,如温度、压力、液位等。数字量传感器则输出开关量,只有通断两种状态,如限位开关、接近开关等。
SeDTU200提供了丰富的接口来采集各类传感器的信号。它具有2个RS232串口和1个RS485/422串口,可以直接连接多种串口设备。RS232是工业上常用的串口标准,采用非平衡传输方式,主要用于点对点短距离通信。RS485则是平衡传输方式,支持多点组网,传输距离更远。通过这些串口,DTU可以采集到连接设备的原始数据。
对于模拟量传感器,它们的输出一般是标准的工业信号,如4-20mA电流、0-5V电压等。为了让DTU能够读取这些模拟量,我们需要在传感器和DTU之间连接一个模拟量采集模块,将模拟信号转换为数字信号。市面上有各种类型的模拟量采集模块可供选择,它们可以集成到传感器内部,也可以作为单独的设备外接。
这些模块一般都具有A/D转换和RS485通信功能。它会将传感器的模拟量经过放大、隔离、滤波等处理后,通过内置的A/D转换芯片转换为数字量,然后以 Modbus RTU等标准协议通过RS485接口传送给DTU。DTU从串口读取到数字化的传感器数据后,就可以按照设定的格式打包,通过4G网络发送到服务器。
而对于开关量等数字传感器,它们输出的是高低电平信号,代表开关状态,相对简单一些。我们可以将数字量传感器直接通过线缆连接到DTU的RS232/485串口。传感器可以主动向DTU发送状态变化,也可以被DTU轮询状态。
DTU除了可以采集各种传感器的模拟量、数字量,还支持PLC等工控设备的数据传输。现代的PLC一般都带有通信接口,如RS485。通过将PLC与DTU串口相连,就可以定时读取PLC的各种状态数据,包括输入/输出点状态、内部寄存器数值等。DTU作为主站设备,采用Modbus RTU/TCP等标准工业协议,周期性地查询PLC数据,并打包上传。
SeDTU200系列产品内置了丰富的工业协议,包括Modbus、MQTT、HJ212等。用户无需编程开发,只需在DTU的网页或PC端软件上做简单配置,就可以将各种设备的数据采集上来,非常便捷。同时,它还支持双数据中心备份传输,保证数据链路的可靠性。
借助4G DTU强大的无线通信和边缘计算能力,工业现场的海量传感器、仪表、控制器等设备的数据,都可以便捷地接入到工业互联网平台中。用户通过云端就可以实时掌握设备的运行状态,并可以远程下发控制指令,大大提高了工业自动化水平。而DTU对于模拟量、数字量信号的采集和处理能力,正是实现这一切的基础。
希望通过本文,您对DTU的模拟量和数字量有了更直观的认识。SeDTU200这款工业级4G DTU产品,凭借其强大完善的硬件性能、接口类型、协议栈等,无疑是工业数据采集和远程通信的理想选择。在未来,随着5G、边缘计算、人工智能等新技术的发展,智能DTU设备必将在工业物联网中扮演越来越重要的角色。