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发布时间：2023-02-03
SIMATIC RTLS 网关
网关构成 SIMATIC RTLS 平台的基础设施，安装在需要定位电子标签的建筑物中或设施上。根据周围环境和现场特点，这些网关可用作用于实时定位的固定参考点。
它们通常执行两类通信：
与电子标签通信以测量距离或交换信息
经由网状网络实现所有网关的联网无线通信。
共有两种在整体基础设施内安装网关的方法。种方法是通过以太网电缆将基础设施设备嵌入到网络中。如果需要大的灵活性，则二种选择较为合适。在这种情况下，网关仅通过无线技术工作，不需要额外的网络电缆。
通信可通过一种或多种无线技术进行。收集的数据经由网关传输到管理器（网关也具有一个以太网供电接口 (PoE)），并在定位管理器转换为实时位置数据。无线通信需要工作电压 8 - 30 V。对于通过 PoE 的运行，无需使用附加电源。
网关结合了许多优势：
混合技术 - 一台设备支持两个无线标准（仅适用于 SIMATIC RTLS4000 (UWB/PHASE) 和 RTLS4300 (UWB/CHIRP)）
适用于室内和室外应用
紧凑型设计
高防护等级 IP65
安装和调试非常简单
集成式天线 – 无需进行角度测量
便于维护和设备换
SIMATIC RTLS4000 系列产品是专门针对生产领域中的自动化任务设计的。除了坚固耐用的基础设施产品外，还有大量用于定位容器、货盘、工件载具、工具和叉车/卡车的电子标签。
SIMATIC RTLS4000 系列中的产品支持宽频带 (IEEE 802.15.4-2015 HRP UWB) 和/或 PHASE (IEEE 802.15.4) 标准，因而可在室内和室外使用。
通过采用这两种技术，SIMATIC RTLS 无线解决方案可佳满足精度和范围要求。两种标准在单一应用中能够灵活应用，大限度提高了 SIMATIC RTLS 的灵活性。
SIMATIC RTLS4300 系列产品支持宽频带 (IEEE 802.15.4-2015 HRP UWB) 和/或 CHIRP (IEEE 802.15.4a CSS) 标准，因而可在室内和室外使用。
通过采用这两种技术，SIMATIC RTLS 无线解决方案可佳满足精度和范围要求。两种标准在单一应用中能够灵活应用，大限度提高了 SIMATIC RTLS 的灵活性。
RTLS4300 系列设备可与 SIMATIC RTLS4000 和 RTLS4400 系列设备组合，从而扩展应用范围。
SIMATIC RTLS4400 系列产品适合车队管理，可用于定位车辆，如停车场中的公共汽车、无轨电车和卡车。CHIRP 技术用作无线技术，用于定位电子标签并以无线方式在设备之间交换数据。
工艺模块 | UWB* | PHASE | CHIRP |
SIMATIC RTLS 系统 | RTLS4000，RTLS4300 | RTLS4000 | RTLS4300，RTLS4400 |
频率范围 | 3993.6 MHz 至 6489.6 MHz | 2410 – 2480 MHz | 2400 – 2480 MHz |
协议 | IEEE 802.15.4-2015 HRP UWB | IEEE 802.15.4 | IEEE 802.15.4a CSS |
大量程，室内 | 30 m | 50 m | 100 m |
大量程，室外 | 30 m | 500 m | 1000 m |
大定位精度 | 20 cm | 1 m | 1.5 m |
大传输速率 | 6800 Kbps | 1000 Kbps | 1000 Kbps |
* 请始终确保为相关应用选择与具体国家/地区相关的正确型号。详细信息，请见“技术规格”中“标准、规范、认证”下面的内容。
TWR — 双向测距 | TDOA – 到达时差 |
电子标签“询问”哪些基础设施设备是可访问的 根据回复，电子标签搜索近的设备（数量可以参数化，通常为大 6 个） 电子标签对设备的响应 获取基础设施设备中的电子标签信号，并通过网关和管理器转发 定位管理器计算电子标签的位置 | 电子标签发送闪烁信号 该闪烁信号可由基础设施设备检测到 基础设施设备通过网关将时间转发给定位管理器 定位管理器根据传输时间测量值计算电子标签的位置 |
双向测距(TWR)与到达时差(TDOA)
SIMATIC RTLS4000 网关中使用的混合技术能够在一台设备中提供两种无线标准。因此，UWB — 对于高精度和 PHASE 很重要，并且对于基本无线技术适用的长距离很重要 — 可整合到一台设备中。根据应用，可以使用一种或另一种技术。此外，如果需要扩展应用程序，还可以使用现有的基础架构，而不必安装新设备。一项技术可以实现无数可能性。
当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容，理解透PLC工作过程的这三个阶段是学习好PLC的基础。下面就对这三个阶段进行详细的分析。
(1) 输入采样阶段
PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。
由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。
(2) 程序执行阶段
根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。
(3) 输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。
由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。
