為什麼要在工廠環境中使用無線按鈕？
提到遠端按鈕，人們首先想到的就是車庫門開啟器。許多非安全關鍵型應用都可以從這種控制方式中受益。以下是一些優點：
- 操作人員可以在設備周圍自由移動，同時保持一定的控制力。
- 設備佈線簡化，無需電線或導管。
- 無線控制器可以半永久性地固定在設備上，並且可以移動開關組件而無需重新佈線。
- 可以將無線開關模組新增到現有的 Harmony 按鈕系統中，從而將控制訊號從一台機器傳遞到另一台機器。換句話說，這種解決方案無需在機器之間連接乾接點繼電器。
在本工程文章中，我們將探討如圖 1 所示的 Schneider Electric Harmony 按鈕系統。圖中展示了 ZBRRA 接收器和 ZBRM22B0 無線手持盒。接收器安裝在小型繼電器 / PLC 訓練器上，並由 B&K Precision 1550 電源供電。
圖 1：Schneider Electric Harmony ZBRRA 接收器和 ZBRM22B0 雙路無線遙控器按鈕的測試設定。
技術提示：「安全關鍵」是遠端控制應用中的重要考量。根據 Schneider 的文件，Harmony 遙控按鈕系統不得用於起升或緊急停止。這些關鍵的救生控制裝置必須依照地方、州和聯邦的相關規定，透過硬線連接到機器。
Harmony 無線按鈕的工作原理是什麼？
當 Schneider 的資料送到 DigiKey 實驗室時，它立刻吸引了技術人員和工程師的注意。「無線」和「無需電池」的規格參數非常吸引人。因此，我們打開了遙控按鈕的外殼，如圖 2 所示。
圖 2：ZBRM22B0 按鈕組件內部結構圖。圖中已拆下其中一個 ZBRT2 模組並放置在前景位置。
按鈕組件的程式碼為 Harmony ZBRT2 模組，如圖 2 所示。圖中已拆下一個模組並放置在前景位置。請注意，這些模組的封裝尺寸相同，並且與其他 Harmony 開關相容。圖 3 顯示了安裝在 Harmony XB5 上的無線模組。
圖 3：安裝在 Harmony XB5 開關組件上的 ZBRT2 無線模組圖片。
ZBRT2 配備 Zigbee 發射器
施耐德無線系統基於 IEEE 802.15.4 Zigbee 協定。ZBRT2 模組配備低功耗發射器，DIN 導軌安裝的接收器則具有高靈敏度。該系統工作頻率為 2.405GHz。捕獲空中數據包會很有意思——或許改天再做。
ZBRT2 似乎採用了能源採集技術
ZBRT2 模組沒有電池，也沒有任何外部電源介面。因此，我們可以得出結論，Zigbee 發射器的能源來自使用者。請注意，如影片 2 所示，按下和放開按鈕時都會傳送資料。因此，我們可以得出結論，按鈕的按下和鬆開都採用了能源採集技術。這只需要極少量的能量，僅夠傳輸一個訊息包。具體來說，ZBRT2 必須傳輸其唯一的識別。或許我們改天可以拆解一下發射器，看看它的運作方式。
技術提示：Harmony 無線發射器在理想環境下的額定工作距離為 100m。但這並不現實，尤其是在 ZBRRA 接收器安裝在金屬（屏蔽）控制面板內的情況下。根據 Schneider 的數據，25m 才是更實際的傳輸距離。雖然這與 ZBRRA 接收器無關，但 Schneider 確實有一些設備帶有可選的外部天線接口，例如相關的 ZBRN1 閘道器。
Schneider ZBRRA 接收器在控制面板內部的實體連接方式是什麼？
XBRRA 輸出由兩個單刀雙擲 (SPDT) 繼電器組成。與所有繼電器一樣，觸點的額定電流取決於施加的電壓和認證機構。一般來說，觸點的額定電流為 3A，允許直接連接小負載。此接收器也可用於直接控制馬達起動器。
ZBRRA 有哪些工作模式？
ZBRRA 有 4 種工作模式，包括：
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保持模式：類似單按鈕控制過程。第一次按下按鈕啟動系統，第二次按下按鈕停用相關系統。
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瞬時模式：在按鈕按下期間，輸出將保持啟動狀態。此模式在影片 1 中示範。
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脈衝模式：偵測到按鈕按下時，輸出將發送一個脈衝。
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啟動/停止模式：類似傳統的三線馬達啟動/停止電路，一個按鈕用於啟動系統，另一個按鈕用於停止系統。
影片 1：測試台的紅色和綠色面板指示燈會在按下對應的紅色或綠色按鈕時亮起。
與 PLC 連接
ZBRRA 的繼電器輸出端可與可編程邏輯控制器 (PLC) 直接連接。接收器輸出繼電器的一端連接到 24VDC，而一個常開觸點連接到 PLC 輸入端（通道 1 為 11 至 14 號接點，通道 2 為 21 至 24 號接點）。從 PLC 的角度來看，遠端接收器與其他任何輸入現場設備並無二致。仔細觀察圖 1，可以看到來自紅色電源模組的 24VDC 電源以及連接到紅色和綠色面板指示燈的兩條導線。
技術提示：PLC 可用於為使用者提供創新的回饋。一種簡單的回授方式是，PLC 在偵測到按鍵時短暫啟動蜂鳴器。多次按鍵或按鍵組合可用於執行多種功能。例如，按住按鈕 10s 即可將 PLC 切換到維護模式。雖然有很多方法可以實現，但簡單易用始終是明智之舉。
Schneider Harmony系統如何配置？
每個 Zigbee 發射器都有一個唯一的 ID。為了正常工作，接收器必須與發射器配對。例如，視訊1 中的紅色按鈕與頻道 1 配對，綠色按鈕與頻道 2 配對。請觀看 Schneider Electric 製作的影片2，以了解配置和配對步驟。
影片 2：如何設定 Harmony 無線接收器
結語
探索這款產品的過程非常有趣。系統的接線和配置都很簡單。我很想聽聽您使用這款產品的成功案例。另外，如果您想挑戰自己，不妨試試技術提示中提到的 PLC 到使用者回授功能。
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