Système de transmission - di

Série WIMS
Système de transmission
Sans fils RS232/485
et Ethernet
!
Présentation
Les systèmes de transmission sans fils WIMS permettent :

D’échanger des informations par liaison série ou Ethernet
entre 2 ou plusieurs équipements (PC, automates…);

D’établir une liaison entre 2 ou plusieurs réseaux Modbus
distants ;

De commander à distance un ou des équipements.

De créer un réseau Ethernet sans fil, grande portée
(alternative à un réseau WIFI dans des applications bas
débit, nécessitant une garantie de bon fonctionnement dans
des environnements difficiles, avec obstacles…)
tout en s’affranchissant des contraintes liées aux câbles de liaisons.
Elles peuvent être configurées suivant l’application :
 Type de liaison série (RS232, RS485) : baud rate (1200 à
115200), nombre. de bits (7, 8), parité (paire, impaire,
aucune), nombre. De stop-bits (1, 2), contrôle de flux
(sans, RTS/CTS)
 Ethernet totalement
compatible TCP/IP: Détection de
porteuse (CSMA/CD), Mode point à point ou bridge ou
répéteur,
filtrage des adresses MAC, passerelle
Modbus/ModbusIP, passerelle RS232/RS485/Ethernet,
configuration
à
distances
(IP,
Subnet-mask…),
fonctionnement NLOS (NonLine Of Sight).
Les liaisons séries sont compatibles avec les protocoles Modbus et
Unitelway.
Ces modules peuvent être intégrés dans une architecture avec des
modules WIMTxx, pour accéder directement à des entrées/sorties :
 Entrées/sorties TOR : Contacts sec, sorties statiques, …
De nombreuses applications :
Automatisation de sites industriels, portuaires,
agricoles, traitements de déchets, infrastructure…
-
Signalisation
et
surveillance
d’alarmes
techniques de machines vers salle de contrôle.
-
Commande à distance de machines
-
Echange d’informations ou de commandes entre
ponts
roulant,
chariots
filoguidés,
transbordeurs, trans-stockeurs, ouverture de
portes….
-
Commande
d’éclairage,
signalisations, dégrilleurs, …
panneaux
Les produits de la gamme WIM ont été conçus pour simplifier au
maximum leur installation et exploitation.
-
Une fixation sur rail DIN
-
Un choix du canal radio par roue codeuse en face
avant.
-
Un raccordement sur borniers débrochables et DB9.
Le choix WIMS
Une mise en oeuvre très Simplifiée par le logiciel de
configuration gratuit WIM Manager ou par pages WEB
embarquées
 Entrées/sorties analogiques :: Automates, Détecteurs, …

Installation :
Grâce mode de fonctionnement Modbus/IP ou
Modbus/RTU, on peut commander à distance un
organe avec la possibilité de vérifier sa bonne
exécution de la commande.
Un choix d’antennes permettant une adaptation
optimale à l’environnement
Une émission radio totalement transparente ou
sécurisation de la trame additionnelle pour des
périphériques rudimentaires sans protocole
de
Constitution de réseau mixtes : Ethernet, RS485,
RS232, entrées/sorties TOR et analogiques
Les systèmes WIM utilisent une technologie radio éprouvée en milieu
difficile, dans la bande de fréquence 868 MHZ (fréquence libre de droit
pour l’utilisateur). Cette technologie permet d’envoyer des informations
jusqu’à 5 km (en espace dégagé) tout en apportant une sécurité dans
l’acheminement des commandes envoyées. La gamme WIM apporte
une réelle avancée dans le domaine de transmission sans fil en
permettant de vérifier qu’un ordre a bien été exécuté.
Une portée jusqu’à 5 km *
Sécurité d’utilisation :
Voyants de signalisation d’état des entrées et sorties et
de la liaison radio.
Les protocoles de liaison séries / Ethernet possèdent des algorithmes
de vérification de l’intégrité de l’information reçue et des demandes de
répétitions en cas d’erreur.
Alimentation 10 à 30 VDC
Fixation rapide sur rail suivant la norme EN 50022-35
Raccordement sur borniers débrochables à vis
Une sortie information ‘’perte de la liaison radio’’
La sortie Tout-Ou-Rien peut être utilisée pour signaler à l’application, la
perte de la liaison radio (avec un time-out configurable).
La liaison radio TCP/IP est sécurisée par le protocole Ethernet qui est
transparent pour l’application.
FT418
1007
* en espace dégagé et fonction du canal sélectionné.
Description des systèmes WIMS :
Les produits de la gamme WIMS sont prévus pour transmettre des informations sérielles d’un point A vers un point B mais aussi
du point B vers le point A. Cette fonction de bi-directionnalité est très importante pour fiabiliser les échanges avec un (des)
équipement(s) distant(s) de plusieurs kilomètres. Elle permet d’envoyer des données dans les 2 sens mais surtout de pouvoir
s’assurer que l’ordre de commande a bien été exécuté.
Exemple d’application communication entre 2 (ou plus) automates (ou PC) distants :
RS232 ou
RS485 ou
Ethernet
RS232 ou
RS485 ou
Ethernet
Site 2,3,…
Postes de production distants
Site 1
Pilote d’un site distant
Possibilité de créer des liaisons mixtes RS232 et/ou RS485 et/ou Ethernet TCP/IP
Exemple liaison entre un automate (ou) et un réseau distants:
Réseau d’esclaves Modbus
jusqu’à 255 équipements
PC ou automate
Maître Modbus
Solution qui permet d’interfacer des équipements avec des liaisons
séries, Ethernet, des entrées/sorties TOR et analogiques
Si nécessaire module
en mode répéteur
Pour augmenter la portée
ou contourner un gros
obstacle (colline, forêt…)
Divers détecteurs
Tout-Ou-Rien ou
analogiques
Module radio série WIMTxx
Esclave Modbus
Jusqu’à 255 modules
Divers actionneurs
Tout-Ou-Rien ou
analogiques
Caractéristiques techniques des modules
Modèle
WIMS42
Alimentation
WIMS42E
10 – 30 VDC
VD
Type de liaison de données
Consommation
mA
Fréquence / Espacement
RS232 et RS485
RS232 et RS485 et Ethernet
< 50 mA en 5 mW
< 500 mA en 500 mW (hors courant des sorties)
< 50 mA 5 mW
< 500 mA en 500 mW (hors courant des sorties)
868,075 MHZ à 868,800 MHZ / 50kHz
Débit radio
19200 Bauds
19200 Bauds (option 72kbps)
Nombre de canaux
16 canaux réglables par roue codeuses ou par soft
Puissance / Portée
3 canaux à 500 mW >>> Portée 5 Km en espace dégagé
10 canaux à 25 mW >>> portée 1,5 km en espace dégagé
3 canaux à 5 mW >>> portée 500 m en espace dégagé
Modes
Différents modes possibles : " Transparent,
Sécurisé, Esclave Modbus, Répéteur"
Différents modes possibles : " Transparent,
Sécurisé, Esclave Modbus, Modbus/IP,
Répéteur"
Buffer
2 Ko en RS232/RS485
2 Ko en RS232/RS485 , 8 Ko en Ethernet
Caractéristiques de l’entrée Tout ou Rien
Entrée opto-couplée (Etat « 1 logique » >> tension d’entrée de 10 à 30 vcc), Impédance 2,2 K ohms
Caractéristiques de la sortie Tout ou Rien
PNP, 500 mA protégée contre les court circuits La sortie passe à +VCC, s’il y a une coupure de liaison radio > 2,5 secondes (durée paramétrable)
Sur borniers débrochables, Embase SMA femelle pour l’antenne
Raccordements
Température de fonctionnement.
°C
Indice de protection boîtier
- 20° c à + 50°c
Aluminium, IP40
Fixation
Sur rail DIN
Agrément
ETS 300220 / CE
Détermination de la portée :
Les portées de nos appareils sont de 5 km en espace dégagé, cela correspond à une configuration optimale pour la propagation des ondes. Le
milieu ambiant (métallique ou non) va modifier cette caractéristique.
On prendra les coefficients empiriques (issus de notre expérience dans le domaine de la propagation radio) pour estimer la portée d’un système
dans un milieu ambiant :
 Les 2 antennes ne sont pas à vue et le signal doit traverser 2 ou 3 murs, on appliquera un coefficient de réduction de
30% sur la portée en champ libre.

Les 2 antennes ne sont pas à vue et le signal doit traverser 2 ou 3 murs en béton armés, on appliquera un coefficient
de réduction de 50% sur la portée en champ libre.
 Les systèmes sont installés dans une usine avec beaucoup d’obstacles métalliques (aciérie par exemple), on appliquera
un coefficient de réduction de 50% sur la portée en champ libre.
 Une des antennes est installé dans une armoire métallique, cage d’ascenseur, le signal pourra être atténué jusqu’à
100%, pour remédier à cela on positionnera l’antenne à l’extérieur de l’armoire.
Choix de l’antenne :
Le choix de l’antenne est primordial pour garantir un bon fonctionnement de l’installation. L’antenne étant l’élément par lequel le signal sera
transmis, on veillera à ce qu’il n’y ait pas d’obstacle métallique dans son plan de rayonnement.
plan de rayonnement
horizontal : il ne doit y
avoir aucun obstacle
métallique dans ce plan
à une distance < 1m
Antenne verticale
En aucun cas l’antenne doit être
placée à l’intérieur d’une enveloppe
métallique.
Elle peut par contre être couverte par
des matériaux non métallique
(plastique, bois, verre…)
Plan de sol (c’est l’endroit où l’on va fixer l’antenne) , il peut être métallique ou non
Eléments importants lors du choix de l’antenne :
Type d’antenne : dépend du matériau du Plan de Sol
Si métallique, il faudra prendre une antenne ¼ onde
Si non métallique, il faudra prendre une ½ onde.

 Fixation : Antenne de toit (antenne fixée au travers du plan de sol par un système vis / écrou) ou
Antenne de mat (à positionner en haut d’un mat)
 Longueur du câble entre l’antenne et l’embase d’antenne située sur le boîtier.
Caractéristiques techniques des antennes
Modèle
ANT12D
Gamme de fréquence
ANT16T
ANT15BZ
ANTY12
¼ onde
½ onde
Bazooka
50
50
50
50
50
dBi
0 dBi
0 dBi
2 dBi
4,15 dBi
11,5 dBi
°
360°
Polarisation
Raccordement
Câble
ANT17T
½ onde
Impédance
Angle d’ouverture
ANT14T
820 MHZ – 900 MHZ
Type
Gain (antenne seule)
ANT13T
MHZ
m
360°
mm
Epaisseur de tôle
mm
Compatibilité câble.
60°
V
V
V
V
SMA
male
fiche SMA male
fiche SMA male
Embase
N femelle
Embase
FME mâle
non
non
Ø14 mm, au travers
un plan de sol
métallique
Ø14 mm, au travers
un plan de sol
(métallique ou non)
Sur mat
Ø35 à 45
mm
Sur mat
Ø25 à 45
mm
95 mm + fixation 15
mm
190 mm + fixation 11
mm
360 mm
580 mm
/
0,6 à 1,9 mm
0,6 à 5 mm
/
/
A
A
A
B
C
Directe sur
le produit
Longueur antenne
360°
V
non
Fixation
360°
Yagi
0,5 m
3,8 m
0,5 m
3,8 m
Rallonges d’antennes
Dans certaines applications, il est nécessaire de déporter l’antenne à une distance bien supérieure à 3,8 m (longueur standard
des câbles d’antennes).
Rajouter un câble d’antenne va provoquer des pertes de puissance, liées à l’atténuation des câbles. Il est pour cela impératif
d’utiliser les câbles préconisés ci dessous pour limiter les pertes.
NB : La longueur du câble sera minimisée au maximum pour éviter les pertes dans celui ci.
NB : Si l’antenne n’est pas correctement choisie, le système ne fonctionnera pas correctement et la portée en sera grandement réduite
Caractéristiques techniques des cordons
Compatibilité
Désignation
Attenuation
R-SMAF-SMAM-3
ANT1xx sauf ANT15BZ
A
Rallonge SMA femelle / SMA male longueur 3 m
20%
R-SMAF-SMAM-5-FP
ANT1xx sauf ANT15BZ
A
Rallonge SMA femelle / SMA male longueur 5 m faible perte
13%
R-SMAF-SMAM-10-FP
ANT1xx sauf ANT15BZ
A
Rallonge SMA femelle / SMA male longueur 10 m faible perte
25%
SMAM-NM-3
ANT15BZ vers WIM
sauf WIMS42EHS
B
Cordon d’antenne SMA mâle / N mâle, Longueur 3 m
20%
SMAM-NM-10-FP
ANT15BZ vers WIM
sauf WIMS42EHS
B
Cordon d’antenne N mâle / N mâle, faible perte,
longueur 10 m, avec traversée de cloison à 50cm du module radio
25%
R-NM-NF-10-FP
ANT15BZ
B
Rallonge N femelle / N male , faible perte longueur 10m.
25%
SMAM-FNEF-3
ANTY12 vers WIM sauf
WIMS42EHS
C
Cordon d’antenne SMA mâle / FNE femelle, longueur 3m
20%
SMAM-FNEF-10FP
ANTY12 vers WIM sauf
WIMS42EHS
C
Cordon d’antenne SMA mâle / FNE femelle, faible perte, longueur
10m, avec traversée de cloison à 50cm du module radio
25%
Les produits présentés dans ce document sont susceptibles d'évolutions. Les descriptions et caractéristiques ne sont pas contractuelles.
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ASTEEL SENSOR – FT418
Références