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目录 前言?????????????????? —————————————————————————— 产品信息概要????????? —————————————————————————— 无线局域网络模块Z-BOX??? —————————————————————————— 无线局域网络BD扩展板 —————————————————————————— 无线局域网络天线 —————————————————————————— 应用举例 ————————————————————————— 常见问题 —————————————————————————

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Z-BOX无线局域

网络产品

用户手册

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一版

本手册包含了基本的保证人身安全与保护本产品及连接设备应遵守的注意事项，这些注意事项在手册中以警告三角形加以突出，其他未竟事项请遵守基本的电气操作规程。

 

?安装注意

 

请遵守本注意事项，如果不采取正确的操作规程，可能会导致控制系统工作不正确或不正常，严重的会造成财产损失。

 

 

?正确应用

本设备及其部件只能用于产品目录与技术说明中所叙述的应用，并且只可与信捷认可或推荐的外围厂家出产的设备或部件一起使用。

只有正确地运输、保管、配置与安装，并且按照建议操作与维护，产品才能正常地运行。

 

 

 

 

 

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责任申明

我们已核对本手册的内容与所叙述的硬件和软件相符，因为差错难免，我们不能保证完全一致。但是，我们会经常对手册的数据进行检查并在以后的编辑中进行必要的更正。欢迎提出宝贵意见。                                                          

 

二O一一 年 一 月

1. 产品信息概要

本章主要介绍无线局域网络产品型号及功能、产品外形尺寸、通讯特点及应用功能。

1-1．产品型号

近年来，无线网络产品的发展日益成熟化，工业组网对无线产品要求越来越多，为了满足市场的更多需求，公司以多样应多求的方式，推出Z-BOX无线局域网络产品，下面我们将具体的介绍这款系列产品。

Z-BOX系列无线局域网络产分有Z-BOX模块和Z-BOX BD扩展板两种系列，具体型号和功能如下介绍：

在产品应用中，会遇到模块或者BD扩展板天线长度不够的问题，为此提供以下几种天线供客户选择：

1-2．产品外形尺寸

Z-BOX模块安装尺寸，如下：

注：Z-BOX BD扩展板是一种外接扩展方式BD板，属于即插即用产品，客户直接将其插在信捷XC系列PLC、信捷一体机上就可以直接使用。

1-3．产品特点及应用领域

在无线局域网络组建过程中，需要有协调器、路由、中继器，而协调器是组建网络必不可少的设备，路由、中继器则起到一个延伸网络的作用。

协调器（Coordinator）

主要用于发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由信息并且不断的接收信息、通信。一旦网络建立完成,这个协调器的作用就像路由器节点，它包含所有的网络信息，是网络中最复杂的，存储容量大、计算能力最强的设备。

路由（Router）

它的执行功能包括允许其它设备加入这个网络，跳跃路由，网络通信。

中继器

主要起到网络信号及延伸作用。

产品特点：

（1）组网能力强，可以组成星型、树型和MESH网状网，Z-BOX可以根据实际环境选择合适

的网络结构，无需用户选择。

（2）网络节点容量大，启动速度快，最多理论节点可达254个；

（4）采用全球免执照的2.4GHz波段，抗干扰能力强。

（5）功耗更低。

（6）便捷、可移动。解决传统网络布局受电缆控制，可以随意改变网络布局中通信站点的位

置。

（7）自愈能力强。不像传统网络那样需要人工维护，无线局域网络有很强的自愈能力，当网

络中路由出现通讯故障时，它会自动搜索其他网络路径，保证网络通讯的可靠性。

       使用Z-BOX产品的好处：

（1）简化网络布局，不需要使用大量的电缆进行布网；

（2）节约投资成本，降低维护费用；

（3）远程监控现场设备运行状态、更新终端设备程序、进行现场数据的配方上载和下载。

（4）保证网络通讯可靠性、稳定性。

应用领域：

(1)工业控制、遥感、遥测;

(2)无人值守机房、仓库监控;

(3)管网监测;

(4)油田、煤矿数据采集和监控;

(5)车间远程集散控制。

2. 无线局域网络模块Z-BOX

Z-BOX模块可与XC系列PLC、一体机等自动化系统产品配套使用，形成智能无线局域网络系统，借助网络系统，可以对PLC等工控设备进行远程监控，例如：程序编程，数据监控和修改等操作。

本章主要介绍无线局域网络模块Z-BOX硬件、软件使用。硬件主要介绍其性能参数、电源规格、SWITCH开关、LED指示灯、串口通讯。软件主要介绍 Z-BOX Config配置和使用。

2-1.硬件说明

① 电源接口

② 串口

③ SWITCH开关

④ LED 指示灯

Z-BOX模块是有源模块，因此在使用的时候需要使用外接电源，电源模式：220ＶAC交流电。

在无线局域网络Z-BOX模块上总共设有2组拨码开关，示意图如下：     

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Z-BOX模块指示灯示意图：

指示灯描述及功能说明：

、

在Z-BOX模块上带有一个RS232 DB9串口（公头），可以与电脑、触摸屏、PLC等工控设备相连，引脚示意图如下：

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2-2.软件说明

在实际组网，Z-BOX模块有两种工作模式：PC模式和PLC模式，PC模式是指连接所有Modbus主设备，如：触摸屏、PC等，PLC模式是指连接既可以做Modbus主又可以做Modbus从的设备，如PLC、一体机等，通常情况下，出厂默认设置为PC模式，当然客户也可以使用Z-BOX Config软件来修改其模块的工作模式，下面我们具体介绍这个软件的使用。

Z-BOX Config工具主要作用是更改Z-BOX模块的工作模式，方面客户灵活使用Z-BOX模块。

修改方法如下：

(2)通过TP编程线将Z-BOX模块连接到电脑上，然后给模块供电。

(3)双击打开Z-BOXConfig软件，打开如下面板：

功能说明：

①串口：通过串口线连接到电脑上的COM口;

②串口连接状态：电脑与Z-BOX模块连接串口正确时，显示“串口打开成功”，否则显示“串口超时”;

③设备类型设置：Z-BOX模块两种连接模式，PLC模式和PC模式。

④模块模式： 显示Z-BOX模块当前处于什么连接模式，PC模式或者PLC模式。

⑤读出参数：读出模块当前的参数。

⑥写入参数：修改当前模块的参数。

3. 无线局域网络BD扩展板

无线局域网络BD板与无线局域网络Z-BOX模块一样，它可与PLC等自动化系统产品配套使用组成网络，使用者可以借助这个网络，可以对PLC等工控设备进行例如：程序编程，数据监控和修改等远程操作。

本章主要介绍无线局域网络BD扩展板硬件、软件说明。硬件主要从BD类型、性能参数、SWITCH开关、LED指示灯上介绍无线局域网络BD。通过信捷XCPPro软件来配置其参数。

3-1.硬件说明

本节主要从硬件上介绍无线局域网络BD产品类型、性能参数、SWITCH开关、LED指示灯。

从应用角度，将无线局域网络BD扩展板分Z-BOX-BD、Z-BOX-XPBD，其具体性能参数如下：

在每种无线局域网路

BD扩展板设有4组拨码开关，示意图如下： 

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3-2.软件说明

信捷PLC在出厂时，BD串口默认是不配置的，因此需要通过PLC软件配置BD串口参数，下面将进行BD扩展板的参数配置，操作步骤如下：

1.设备配置。

硬件要求：PLC或者一体机硬件版本要在V3.1以上；

软件要求：XCPPro软件版本要在V3.1以上。

2.配置流程图：

将BD板装好，并插入到相应的XC系列PLC或者一体机上

给XC系列PLC或者一体机供电，使用相应的编程线连接到电脑上

打开XCPPro软件，检查XC PLC或者一体机是否编程软件连接正常

借助XCPPro软件, 配置BD板参数

3.具体操作步骤：

(1)将BD板装好，并插入到相应的XC PLC或者一体机上;

(2)将PLC连接到电脑上，打开PLC软件。

(3)参数配置。

“PLC设置”菜单-“PLC串口设置”，打开对话框，首先在①标识选择“串口3”，然后在②标识设置Modbus站号，如下显示：

选择串口设置左边列表栏“BD”，设置BD参数，如下：

注意：1）PLC串口设置，一定要先选择串口，再设置Modbus站号，设置完后要将设备重新

上电，参数设置才有效；

          2）BD设置，设置完参数后要将程序重新下载，参数才会有效。

(4)补充说明。通过Z-BOX-BD对终端PLC进行上传和下载程序，假设当前PLC串口3 Modbus站号为5，操作如下：

       A.PLC软件-“选项”菜单-“通讯方式设置”，如下：

       B．“PLC设置”菜单-“PLC串口设置”-“读取PLC”，如下：

       C．设置BD参数，如下：

       D．以上所有参数设置完毕后，就可以对PLC进行编程，上传和下载程序。

注：在进行操作时，一定要先设置或者读取当前PLC串口参数，否则会在不经意的情况下，改动当前PLC串口参数，导致通讯有问题。

4. 无线局域网络天线

天线是无线局域网络通讯很重要的一部分，其特性以及摆放位置直接影响到无线产品在无线局域通讯中的性能，为了满足不同环境的需求，我们开发几种天线供客户选择，本章将具体介绍这几种天线。

4-1.终端天线

终端天线体积小、容易放置、摆放灵活、拆卸自如，适合在空间大、不完全封闭的场合，具体参数如下图所示：

注：在出厂时，Z-BOX模块默认配置天线是终端天线。

4-2.吸盘天线

吸盘天线应用于信号屏蔽比较大、空间狭小、封闭场合，如工厂的立体金属材质电气柜，在这种情况下，为了保证网络通讯的可靠性、稳定性，因此，就要借助吸盘天线来代替终端天线，将天线引出。吸盘天线具体性能参数如下所示：

4-3.壁挂天线

壁挂天线应用于厂房面积比较大的区域，需要将整个区域的设备覆盖在整个网络中，它覆盖面积广、信号强、抗干扰能力强，从而保证网络通讯的可靠性、稳定性。

壁挂天线性能参数如下所示：

壁挂天线之间安装

壁挂天线与终端天线、吸盘天的区别，在于它可以安装在墙壁上使用，扩大网络覆盖面积，可以根据现场的要求，灵活的将其安装，下面我们具体介绍壁挂天线安装步骤如下：

安装说明

壁挂天线安装要求主要从高度和角度两个方面考虑：

1.      安装高度

建议高度：H（壁挂天线高度）=h（Z-BOX模块或者BD扩展板天线相对高度）+ 2米左右

2.      安装角度

根据现场设备实际布局情况，壁挂天线的角度需要加以调整，因为只有壁挂天线在合适的角度，才能发挥出特性，使现场设备集中在信号的覆盖区，参考示意图如下：

4-4.天线安装布局示例

天线的主要作用就是要保证网络通讯可靠性、稳定性，壁挂天线、吸盘天线的安装很容易受到空间的影响，壁挂天线需要考虑到安装位置的合理性，而天线的组合安装可以很好的解决这些问题。

由于现场设备环境情况无法估计，根据设备分布情况一般常见的安装布局有：

1．同一楼层安装：

A: 同一楼层，同一间厂房安装；

B: 同一楼层，同一间厂房，有夹层安装；

C: 同一楼层，隔墙安装；

2．跨楼层安装

       下面通过图示一一介绍上面的安装方案。

       一．实验环境：

（1）厂房面积超过2000平方米；

（2）穿透的墙壁水泥、钢筋混泥土多。

       二．布局示例

1.同一楼层安装

（图1）

（图2）

（图3）

由示意图可以看出，在同一楼层，同一间厂房分布中，壁挂天线的安装位置是由现场设备分布情况决定的，安装布局是否合理决定着整个网络通讯的可靠性、稳定性，从上面的示意图可以看到：

根据整个厂房设备的离散分布情况，壁挂天线的安装位置图1比图2 有优势，因为图1相对于图2覆盖面积广，它能够将整个的车间的设备覆盖的网络中，而图2的分布也能把所有设备覆盖在网络中，但是对于距离远的设备，它的通讯信号由于离壁挂天线越远信号就越弱，不能保证网络通讯的可靠性、稳定性。

图3是在厂房设备集中分布情况下，采用这种安装位置，当然客户也可以选择其他的安装方式，主要由现场设备的分布决定：

B: 同一楼层，同一间厂房，有夹层安装；

这样的布置多见于大型机械产，适用于较高，办公室在二层，把壁挂天线安装在二层的位置，对准设备区，即可。

C: 同一楼层，隔墙安装；

图（1）

图（2）

图（1）、图（2）采用不同的方案，实现远程监控厂房设备运行状态：

图（1）：办公室通过Z-BOX模块、壁挂天线、Z-BOX-BD扩展板组网。

图（2）：办公室通过T-BOX模块、Z-BOX模块、壁挂天线、Z-BOX-BD扩展板组网。

2.跨楼层安装

上图是通过壁挂天线实现监控室与厂房不在同一楼层组网形式，在保证正常通讯的情况下，监控室的壁挂天线与厂房的壁挂天线隔层最多2层，楼层地板厚度在20cm内。

5. 应用案例

本章主要从一屏多机控制、远程集散控制体现无线局域网络产品在工控组网中的应用。

5-1. 案例一：一屏多机控制

本节主要体现Z-BOX模块、Z-BOX-BD在一屏多机中使用。

1. 试验目的：通过监控室的简易组态监控三台PLC运行状态，并向PLC发送控制命令，PLC执行接受的控制命令 。

2. 试验设备及作用：

3. 实验要求：通过监控室简易组态软件监控车间PLC1、PLC2、PLC3运行状态，示意图如下：

4. 操作步骤。

(1)将PLC1连接到电脑上，打开PLC软件。

(2)参数配置。

“PLC设置”菜单-“PLC串口设置”，打开对话框，首先在①标识选择“串口3”，然后在②标识设置Modbus站号，如下显示：

选择串口设置左边列表栏“BD”，设置BD参数，如下：

注意：1）PLC串口设置，一定要先选择串口，再设置Modbus站号，设置完后要将设备重新

上电，参数设置才有效；

          2）BD设置，设置完参数后要将程序重新下载，参数才会有效。

PLC2、PLC3参数配置参照PLC1的操作步骤。PLC2 的Modbus站号设为“2”，PLC3设为“3”

（2）使用触摸屏DB9针编程线，将Z-BOX模块连接在电脑电脑上，拨码开关设置如下：

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Z-BOX模块作用：做协调器使用，工作模式为PC模式，然后给Z-BOX模块供电，从供电启

动到成功状态，其LED显示状态依次为：

ACT灯状态：ACT慢闪，闪烁频率为1次/sà建网络成功ACT常亮；

COM灯状态：当Z-BOX与PC有数据交互时，COM会闪烁，闪烁频率根据数据交换的频率

而定。

RF灯状态：当Z-BOX需要将串口获取的数据通过无线发射出去时，RF灯才会闪烁；闪烁

频率根据数据交换的频率而定。

RSSI灯状态：该状态灯是由三个LED依次排列组成。只有设备在通信时，三个灯才会有状

态显示。当三个灯依次全亮，表示信号最强；二个常亮，表示信号强度一般；

一个常亮，表示信号较弱；

注：在信号较弱的情况下，通信不会有误包率，只会出现一定的时延。当出现三个灯都不亮

时，请考虑设备安放位置。

（2）Z-BOX-BD板配置。

A．将3个Z-BOX-BD的拨码开关1分别设置为ON状态，如下：

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B．将Z-BOX-BD分别插到PLC1，PLC2，PLC3上，并且给三台PLC供电。

Z-BOX-BD作用：做路由使用，从路由供电启动到成功，LED灯显示状态如下：

ACT灯状态：ACT慢闪（闪烁频率为3次/s）à表示路由正在加网，成功后常亮；常亮5s

之后快闪，闪烁频率为50次/sà读取PLC的BD串口站号，成功后常亮;

COM灯状态：当Z-BOX与PLC有数据交互时，COM会闪烁，闪烁频率根据数据交换的频

率而定;

RF灯状态：当Z-BOX需要将串口获取的数据通过无线发射出去时，RF灯才会闪烁；闪烁

频率根据数据交换的频率而定;

RSSI灯状态：该状态灯是由三个LED依次排列组成。只有设备在通信时，三个灯才会有状

态显示。当三个灯依次全亮，表示信号最强；二个常亮，表示信号强度一般；

一个常亮，表示信号较弱；

（4）运行简易组态软件，打开监控程序，如下图：

注意：简易组态操作请参考信捷触摸屏手册。

5-2. 案例二：远程集散控制

远程集散控制主要体现不同管理员拥有不同的控制权，如每个车间监控室主任可以随时监控所在车间设备运行状态，而总监控室可以随时观察每个车间设备运行状态。传统的方法来实现这种网络系统，从网络布线、维护上非常麻烦，为了解决这种问题，我们采用无线局域网络产品Z-BOX与以太网产品T-BOX相结合，使网络布局不再受时间和空间的限制，网络管理和维护更容易。

1. 试验目的：3个车间监控室监控各自车间设备运行状态和参数情况，对突发情况做出及时的处理，而公司领导只需要在主监控室就可以看到每个车间的操作情况，设备运行状态。

2. 试验设备及作用：

2.实验要求：车间主任通过监控室的组态软件监控车间PLC运行状态，数据操作，报警信息的及时处理，主监控室车间的运行情况记录相关数据并备份在电脑上，示意图如下：

4. 操作步骤。

车间1的参数配置：

(1)将车间1的PLC1连接到电脑上，打开PLC软件。

(2)参数配置。

“PLC设置”菜单-“PLC串口设置”，打开对话框，首先在①标识选择“串口3”，然后在②标识设置Modbus站号，如下显示：

选择串口设置左边列表栏“BD”，设置BD参数，如下：

注意：1）PLC串口设置，一定要先选择串口，再设置Modbus站号，设置完后要将设备重新

上电，参数设置才有效；

          2）BD设置，设置完参数后要将程序重新下载，参数才会有效。

车间1的PLC2参数配置参照PLC1的操作步骤，PLC2 的Modbus站号设为“2”。

（3）使用触摸屏DB9针编程线，将车间1的Z-BOX模块 1连接在电脑电脑上。拨码开关设置如下：

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Z-BOX模块作用做协调器使用，工作模式为PC模式，然后给Z-BOX模块供电，从供电启动到成功状态，其LED显示状态依次为：

ACT灯状态：ACT慢闪，闪烁频率为1次/sà建网络成功ACT常亮；

COM灯状态：当Z-BOX与PC有数据交互时，COM会闪烁，闪烁频率根据数据交换的频率

而定。

RF灯状态：当Z-BOX需要将串口获取的数据通过无线发射出去时，RF灯才会闪烁；闪烁

频率根据数据交换的频率而定。

RSSI灯状态：该状态灯是由三个LED依次排列组成。只有设备在通信时，三个灯才会有状

态显示。当三个灯依次全亮，表示信号最强；二个常亮，表示信号强度一般；

一个常亮，表示信号较弱；

注：在信号较弱的情况下，通信不会有误包率，只会出现一定的时延。当出现三个灯都不亮

时，请考虑设备安放位置。

（4）将Z-BOX模块 2使用触摸屏DB9针编程线和T-BOX连接，拨码开关设置如下（设为路由状态）：

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Z-BOX模块作用：做路由使用，工作模式为PC模式，然后给Z-BOX模块供电，从供电启动到成功状态，其LED显示状态依次为：

ACT灯状态：ACT慢闪，闪烁频率为3次/sà表示路由正在加网，成功后常亮；

COM灯状态：当Z-BOX与T-BOX有数据交互时，COM会闪烁，闪烁频率根据数据交换的

频率而定。

RF灯状态：当Z-BOX需要将串口获取的数据通过无线发射出去时，RF灯才会闪烁；闪烁

频率根据数据交换的频率而定。

RSSI灯状态：该状态灯是由三个LED依次排列组成。只有设备在通信时，三个灯才会有状

态显示。当三个灯依次全亮，表示信号最强；二个常亮，表示信号强度一般；

一个常亮，表示信号较弱；

（5）车间1的Z-BOX-BD板配置。

A．将2个Z-BOX-BD的拨码开关1分别设置为ON状态（设置为路由状态）。

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B．将Z-BOX-BD分别插到PLC1，PLC2上。

其余两个车间各个PLC和车间1配置参数相同。

B．将Z-BOX-BD分别插到PLC1，PLC2，PLC3上，并且给三台PLC供电, Z-BOX-BD做路由使用,从供电启动到成功，LED灯显示状态如下：

ACT灯状态：ACT慢闪（闪烁频率为3次/s）à表示路由正在加网，成功后常亮；常亮5s

之后快闪，闪烁频率为50次/sà读取PLC的BD串口站号，成功后常亮;

COM灯状态：当Z-BOX与PLC有数据交互时，COM会闪烁，闪烁频率根据数据交换的频

率而定;

RF灯状态：当Z-BOX需要将串口获取的数据通过无线发射出去时，RF灯才会闪烁；闪烁

频率根据数据交换的频率而定;

RSSI灯状态：该状态灯是由三个LED依次排列组成。只有设备在通信时，三个灯才会有状

态显示。当三个灯依次全亮，表示信号最强；二个常亮，表示信号强度一般；

一个常亮，表示信号较弱；

（5）车间1的T-BOX配置。

使用DB9针编程线将T-BOX连接到电脑上，打开PLC软件 “选项”菜单栏-“TCP/IP设备设置”，进行参数设置：

注意：T-BOX详细配置请参见T-BOX说明书，资料网址为：http://www.xinje.com/zcdw146.html

（6）运行监控室1简易组态软件，打开监控画面，监控车间运行状态，如下：

车间2、车间3的操作请参考车间1的操作步骤，最终的主监控室监控画面如下：

6. 常见问题

常见问题：

问题1:协调器与路由有什么区别？

解答：协调器负责建立和管理网络，而路由是加入网络和连接网络；

协调器在建立网络时，ACT灯，慢闪，而路由在加网时，快闪。

问题2:通过Z-BOX为什么控制不了附近的PLC？

解答：判断路由是否加入了协调器，附近有没有正在工作的协调器或则路由，如果有，请将协调器（非附近的协调器）断电，先给协调器上电，待建好网络，再启动路由即可；

判断协调器是否建立了网络，如果没有，请将协调器重新上电或将1号拨码开关复位；

距离远。Z-BOX在空旷环境传输距离为160米。判断两个Z-BOX距离是否超过了这个距离；