PLC无线通讯模块是一种实现工业PLC设备远程无线联网的关键组件，通过集成4G、5G、LoRa或Wi-Fi等无线技术，替代传统有线布线(如RS485/以太网)，实现PLC与SCADA系统、云平台间的数据透传。其核心功能包括协议解析(兼容Modbus、Profibus等主流工业协议)、双链路备份(主备网络自动切换)及工业级防护(-40℃~85℃宽温/IP67防尘防水)，支持毫秒级实时数据传输与远程程序上下载。该模块大幅简化产线改造(节省90%布线成本)，适用于设备远程监控、能源管理系统及移动机械控制等场景，助力工业物联网快速部署与柔性升级。
一、PLC无线通讯模块核心功能
PLC无线通讯模块是一种用于实现可编程逻辑控制器(PLC)与其他设备或系统间无线数据传输的硬件装置。它通过集成Wi-Fi、Zigbee、LoRa、4G/5G等无线技术，替代传统有线电缆，提供远程访问、监控和控制能力。其核心功能包括：
- 数据透传：将PLC数据封装为无线信号发送，接收端解码还原，实现双向通信。
- 协议兼容：支持Modbus RTU、西门子PPI、三菱专用协议等工业标准协议，确保与不同品牌PLC(如西门子、三菱、汇川)的互操作性。
- 系统扩展：由基本模块(处理核心通信)、外部模块及传感器组成，可灵活构建远程测控系统。
二、主要类型与品牌
1. 按通信技术分类
| 类型 | 特点 | 代表品牌/型号 |
|---|---|---|
| LoRa模块 | 超远距离（15km）、低功耗、抗干扰强 | 巨控GRM110、达泰DTD435M |
| 4G/5G模块 | 广域覆盖、支持移动场景 | 信捷4G-BOX、艾莫迅4G DTU |
| Wi-Fi模块 | 高速传输（54Mbps）、适合局域网 | 西门子6GK5734、研华以太网模块 |
| 蓝牙模块 | 短距离（10m）、低功耗、快速配对 | 10路蓝牙控制器（支持APP控制） |
2. 按接口类型分类
RS485无线模块：如达泰DTD434M，支持三菱N:N协议。
以太网无线网关：如杰米特JMETHBHAPM 300.支持Profinet、EtherNet/IP。
3. 主流品牌覆盖
国际品牌：西门子(S7系列)、三菱(FX系列)、欧姆龙、松下。
国产品牌：汇川(AC800系列)、信捷(A-BOX)、巨控(GRM5)、艾莫迅。
三、技术参数与性能
| 参数 | 典型范围 | 影响因素 |
|---|---|---|
| 传输距离 | 100m–20km | 功率、天线增益、环境遮挡 |
| 频率范围 | 410–480MHz（LoRa）、2.4GHz（Wi-Fi） | 频段决定穿透性与抗干扰性 |
| 传输速率 | 0–200kbps（LoRa）、72Mbps（Wi-Fi） | 速率与距离呈负相关 |
| 功耗 | 发射电流≤50mA，休眠电流≤1μA | LoRa模块显著优于4G |
| 工作温度 | -40℃～85℃（工业级） | 确保极端环境稳定性 |
| 协议支持 | Profinet、ModbusTCP、S7协议等 | 多协议适配提升兼容性 |
关键技术趋势：
抗干扰设计：采用扩频技术(如达泰4系跳频抗干扰)增强信号稳定性。
多跳组网：HD-PLC技术支持中继传输，距离扩展至10km。
四、典型应用场景
| 场景 | 实现功能 | 案例 |
|---|---|---|
| PLC间无线通讯 | 多台PLC点对点/点对多点数据交换 | 工厂生产线协同控制 |
| 组态软件远程监控 | 组态王/WinCC通过无线网关连接PLC | 水处理厂实时数据采集 |
| 智能制造 | 传感器网络监控温度/压力，RFID物料跟踪 | 汽车装配线质量管控 |
| 能源与环境管理 | 无线监测能耗、空气质量、噪音 | 变电站远程巡检 |
| 移动设备交互 | 手机APP通过蓝牙模块控制PLC | 智能仓储设备启停 |
五、优缺点深度分析
1. 优势：
降低部署成本：免除布线施工，节省30%以上安装费用。
灵活扩展：随时添加新设备，支持动态生产环境调整。
抗干扰能力：LoRa模块在变电站、铁路等强电磁环境下仍稳定工作。
智能化升级：实现预测性维护(如分析设备振动数据预警故障)。
2. 局限性：
信号衰减：金属结构或墙体遮挡可能导致通信距离缩至标称值的50%。
安全风险：无线网络面临黑客攻击，需加密协议(如AES-128)。
成本分化：高端模块(如支持5G)价格可达低端型号(LoRa)的3倍。
六、市场格局与选型建议
1. 品牌市场份额
| 品牌 | 小型PLC份额 | 大中型PLC份额 | 价格区间（元） |
|---|---|---|---|
| 西门子 | 38.77% | 47.1% | 2.000–15.000 |
| 汇川 | 15.27% | 7.02%（机器人领域） | 1.500–8.000 |
| 三菱 | 8.75% | 12.1% | 1.800–10.000 |
| 信捷 | 7.48% | – | 800–5.000 |
国产化趋势：汇川、信捷凭借性价比(较西门子低30%)和政策支持，在中小项目份额持续提升。
2. 选型关键维度
距离需求：短距离(≤100m)选Wi-Fi/蓝牙;长距离(>1km)选LoRa/4G。
环境适应性：高温/粉尘环境优选工业级模块(如巨控GRM110.-40℃工作)。
协议匹配：日系PLC(三菱、欧姆龙)需专用模块(如达泰DTD435M)。
七、未来发展方向
5G融合：利用5G切片技术保障低时延(<10ms)，支持移动机器人控制。
边缘计算：模块集成数据处理能力，减少云端依赖(如汇川AC800系列)。
安全强化：基于区块链的设备身份认证，防止未授权访问。
总结
PLC无线通讯模块是工业4.0的核心基础设施，其选型需综合距离、环境、协议兼容性及成本。当前国产模块在中小场景优势显著，而外资品牌仍主导高端市场。随着5G与边缘智能技术的渗透，无线模块将向更低时延、更高安全演进，推动智能制造与物联网应用的深度整合。