远程采集终端-数据采集终端-数据采集器原理

1产品介绍1.1概述WJ-3000S远程采集终端(以下简称WJ-3000S)是一种微功耗、多功能、适合于恶劣环境下的数据采集设备，它有强大的数据采集和数据通信能力，是集数据采集、通信、远程管理等功能于一体的遥测遥控数字终端设备。WJ-3000S采用物联网设计思想，其数据可以做到云存储和云分享。通过WJ-3000S可以使传感器快速的接入Internet网络。1.2产品特点WJ-3000S远程采集终端是物联网高速发展的产物，解决了原有的采集终端体积庞大、采集数据单一、实时性差的问题，它将物联网的发展运用到工业中去，设备适用于通信、电力、水利、农业、工业等多种行业，具有轻巧、方便、操作简单、采集控制为一体、数据实时性强，应用范围广等特点。2技术指标供电电源供电电源供电范围：5～28VDC接口类型：工业级拔插式端口功耗运行功耗25mA;软硬件平台时钟内置实时时钟数据存储空间采用TF卡存储模式，容量4G。看门狗采用CPU内部看门狗工作温度-40℃～+80℃LED灯指示灯1个电源指示灯1个状态指示灯1个联网指示灯1个运行指示灯1个通信指示灯接口串口1个RS232串口支持MODBUS协议接口类型：DB9标准接口电源输入1路电源输入端口电源输出2路电源输出端口4～20mA输入2路4～20mA输入端口干接点2路干接点端口I/O输入2路I/O口输入端口RS4851路RS485输入端口USB口1路标准micro接口手机卡SIM卡内置SIM芯片卡外插标准SIM手机卡天线GSM天线标准SMA阴头天线，阻抗50Ω支持HiroseU.FL-R-SMT-1(80)50ohm接口工作环境防雷、抗电磁干扰符合GB/T17626标准工作温度-20℃~+70℃存储温度-40℃~+85℃MTBF30000小时物理特性WJ-3000S物理尺寸120x83x25(mm)重量0.25kg3快速使用3.1准备工作1、WJ-3000S(含手机卡)一台2、安卓智能手机(版本4.0以上)一部3、5V/1A充电器(带microUSB接口的数据线)一根3.2添加设备1、扫描设备面膜上的二维码安装万江设备助手APP2、打开万江设备助手注册帐号并登录3、点击添加设备，扫描设备面膜上的二维码添加设备(图一)4、返回设备页面(图一)图一添加设备3.3接收设备实时数据1、在设备页面单击4.2添加的设备进入设备数据展示页面(图二)2、等待设备向APP发送数据(图二)图二接收设备实时数据3.4修改配置1、点击参数配置进入参数配置页面(图三)2、进入模拟页面(图三)3、点击同步参数，输入设备默认密码“12345678”(图三)4、等待设备参数同步成功(图三)5、修改输入1设置为：“启用”(图四)6、点击保存参数，等待设备参数保存成功(图四)7、返回设备页面(图一)图三同步参数图四修改参数3.5等待设备上报数据1、在设备页面单击4.2添加的设备进入设备数据展示页面(图五)2、设备主动上报模拟输入1的采集值(图五)图五接收实时数据4功能说明WJ-3000S远程采集终端支持四种工作模式：Collect模式Modbus模式Comm模式PointToPoint模式注意：为了更好的描述，做出如下约定：WJ-3000S代表WJ-3000S远程采集终端的简写WJ-3000S(Collect)代表工作在Collect模式的WJ-3000SWJ-3000S(Modbus)代表工作在Modbus模式的WJ-3000SWJ-3000S(Comm)代表工作在Comm模式的WJ-3000SWJ-3000S(PointToPoint)代表工作在PointToPoint模式的WJ-3000S设备出厂时配置为Collect模式4.1Collect模式WJ-3000S的Collect模式描述如下：WJ-3000S(Collect)远程采集终端将采集到的传感器数据(根据需要选择具体的传感器)及设备自身的工作状态以一定的时间间隔(可配置)发送至用户应用或者手机APP。可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置WJ-3000S进入Collect模式，详细说明见《6参数配置》。4.1.1设备组网示意图云中心WJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3000S用户应用1用户应用2用户应用N手机应用1手机应用2手机应用NWJ-SDK图六采集模式设备组网示意图4.1.2上报数据时间间隔说明WJ-3000S(Collect)上报数据间隔可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置，详细说明见《6参数配置》。注意：WJ-3000S(Collect)上报数据时间间隔越短，消耗的数据流量越大，用户需要根据实际情况合理的配置上报数据时间间隔。4.1.3上报采集参数说明WJ-3000S(Collect)可以对各个传感器接口进行使能，部分传感器接口有多种工作模式，各个传感器接口的使能情况以及工作模式可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置，详细说明见《6参数配置》。注意：WJ-3000S(Collect)使能的传感器接口越多，消耗的数据流量越大，用户需要根据实际情况合理的配置传感器接口的使能情况。4.1.4上报设备参数说明WJ-3000S(Collect)每次上报采集数据时还会上报设备的工况信息，设备工况信息包括：设备编号、设备时间、供电电压、GSM信号强度。注意：设备编号可以作为设备的唯一识别号如果是蓄电池供电，可以通过供电电压分析电池的充放电情况；可以通过GSM信号强度分析WJ-3000S(Collect)工作的移动数据网络环境。4.2Modbus模式WJ-3000S的Modbus模式描述如下：WJ-3000S(Modbus)将关注对象(WJ-3000S(Collect))的采集数据缓存于本地，供组态王，PLC等Modbus主机读取；同时Modbus主机也可以通过WJ-3000S(Modbus)的RS485接口向关注对象(WJ-3000S(Collect))的读写寄存器写入指定的值。从而实现在无网络的情况下Modbus主机与远端传感器进行通信，可以最大限度节约小规模设备组网的建设成本。可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置WJ-3000S进入Modbus模式，详细说明见《6参数配置》。注意：设备处于Modbus模式时不再具有传感器数据采集功能。4.2.1设备组网示意图云中心WJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3000S(Modbus)MODBUS主机图七Modbus模式设备组网示意图4.2.2Modbus设备地址映射说明WJ-3000S(Modbus)对关注的设备的Modbus地址映射如下表所示，Modbus地址1为本机的Modbus地址。序号关注对象Mdbus地址1关注对象122关注对象233关注对象344关注对象455关注对象566关注对象677关注对象788关注对象899关注对象91010关注对象1011WJ-3000S(Modbus)可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置WJ-3000S(Modbus)的关注对象(WJ-3000S(Collect))，详细说明见《6参数配置》。注意：WJ-3000S(Modbus)的关注对象(WJ-3000S(Collect))越多，消耗的数据流量越大；WJ-3000S(Modbus)的关注对象(WJ-3000S(Collect))上报数据时间间隔越短，消耗的数据流量越大；建议关注对象(WJ-3000S(Collect))的上报数据时间间隔大于30秒。4.2.3数据缓存机制WJ-3000S(Modbus)采用线性的存储空间对关注设备的数据进行缓存，每个WJ-3000S(Collect)拥有512byte的独立缓存空间，整个缓存如下表所示：本机数据关注对象1数据关注对象2数据…关注对象10数据4.2.4ModBus-RTU协议4.2.4.1通讯参数远程端口：RS485，ADDR=1～11，9600bps，8，N，1速率固定为96004.2.4.2通讯协议WJ-3000S(Modbus)采用标准的MODBUS-RTU协议，支持0x03和0x10功能码。其中0x03功能码用于读取寄存器值，0x10用于写入寄存器值。0x03功能码报文格式如下：主机发送查询报文：设备地址0x03起始地址读取寄存器数CRC16校验码从机发送应答报文：设备地址0x03数据总字节数寄存器数据内容CRC16校验码0x10功能码报文格式如下：主机发送查询报文：设备地址0x10起始地址寄存器数数据长度写入数据CRC16校验码从机发送应答报文：设备地址0x10起始地址寄存器数CRC16校验码4.2.4.3Modbus-RTU变量状态表起始地址长度参数名备注00000002模拟输入通道1采集值只读，两位小数00020002模拟输入通道2采集值只读，两位小数0004000C保留00100001IO输入通道1状态只读(0001--开；0000--关)00110001IO输入通道2状态只读(0001--开；0000--关)0012000E保留保留00200002IO输入通道1脉冲数只读(单位：次)00220002IO输入通道2脉冲数只读(单位：次)0024001C保留保留00400001IO输出通道1状态读写((0001--开；0000--关))00410001IO输出通道2状态读写((0001--开；0000--关))0042000E保留保留00500002设备电压只读(单位mV)00520001信号强度只读0053001D保留保留00700004RS485采集通道1参数1只读00740004RS485采集通道1参数2只读00780004RS485采集通道1参数3只读007C0004RS485采集通道1参数4只读00800004RS485采集通道1参数5只读00840004RS485采集通道2参数1只读00880004RS485采集通道2参数2只读008C0004RS485采集通道2参数3只读00900004RS485采集通道2参数4只读00940004RS485采集通道2参数5只读00980004RS485采集通道3参数1只读009C0004RS485采集通道3参数2只读00A00004RS485采集通道3参数3只读00A40004RS485采集通道3参数4只读00A80004RS485采集通道3参数5只读00AC0004RS485采集通道4参数1只读00B00004RS485采集通道4参数2只读00B40004RS485采集通道4参数3只读00B80004RS485采集通道4参数4只读00BC0004RS485采集通道4参数5只读00C00004RS485采集通道5参数1只读00C40004RS485采集通道5参数2只读00C80004RS485采集通道5参数3只读00CC0004RS485采集通道5参数4只读00D00004RS485采集通道5参数5只读00D4---------注意：WJ-3000S(Modbus)的寄存器长度为16位4.3Comm模式WJ-3000S的Comm模式描述如下：WJ-3000S(Comm)将关注对象(WJ-3000S(Collect))的采集数据通过RS232接口发送至PC客户端，PC客户端再将数据推送至用户应用；PC客户端将用户应用数据通过RS232接口发送给WJ-3000S(Comm)，WJ-3000S(Comm)再通过移动网络将数据发送给对应的关注对象(WJ-3000S(Collect))，从而实现在无网络的情况下用户应用与远端传感器进行通信，可以最大限度节约小规模设备组网的建设成本。可以通过手机APP、PC客户端或者串口AT指令配置WJ-3000S进入Comm模式，详细说明见《6参数配置》。注意：设备处于Comm模式时不再具有传感器数据采集功能。4.3.1设备组网示意图云中心WJ-3000SWJ-3000SWJ-3000SWJ-3