Giải pháp điều khiển & giám sát I/O từ xa cho tòa nhà 10 tầng bằng PLC + LoRa + Remote I/O RS485

Trong các hệ thống tòa nhà thông minh, nhà xưởng nhiều tầng hoặc công trình phân tán, việc kéo dây tín hiệu điều khiển từ PLC trung tâm xuống từng tầng thường gây tốn chi phí, suy hao tín hiệu và khó bảo trì. Giải pháp sử dụng Remote I/O kết hợp truyền thông không dây LoRa công nghiệp giúp giảm dây dẫn, mở rộng khoảng cách truyền và đảm bảo vận hành ổn định 24/7.

Trong bài viết này, BKAII sẽ trình bày chi tiết kiến trúc triển khai cho tòa nhà 10 tầng, sử dụng thiết bị LoRa công nghiệp TW820 của hãng Bivocom và bộ Remote I/O PM8DI/O của Procon - Úc, giúp truyền thông Modbus RTU không dây ổn định, chi phí thấp và dễ mở rộng.

1. Bài toán thực tế

Tòa nhà 10 tầng
Tầng 10: đặt PLC trung tâm điều khiển
Tầng 1 → 9: cảm biến, nút nhấn, relay, thiết bị chấp hành
Yêu cầu: giám sát trạng thái DI/DO và điều khiển từ PLC

Khó khăn khi dùng giải pháp truyền thống:

Chi phí cáp tín hiệu cao
Suy hao RS485 khi khoảng cách lớn
Thi công phức tạp qua nhiều tầng
Khó mở rộng khi bổ sung thiết bị
Dễ nhiễu điện từ trong môi trường công nghiệp

2. Đề xuất giải pháp tổng thể

Kiến trúc truyền thông

PLC ⇄ LoRa Master ⇄ (LoRa Slave tầng 1 → 9) ⇄ RS485 ⇄ Remote I/O ⇄ DI/DO

Mỗi tầng 1 → 9: 01 Remote I/O + 01 LoRa TW820
Tầng 10: 01 LoRa TW820 đóng vai trò Master kết nối PLC
Giao thức: Modbus RTU
Topology: Point-to-Multipoint (1 Master – nhiều Slave)

3. Lựa chọn thiết bị

3.1 Bộ thu phát LoRa công nghiệp TW820

Chuẩn RS232/RS485 → LoRa
Tầm xa 1 – 3 km (đô thị), 5 – 10 km (không vật cản)
Chống nhiễu tốt, xuyên tầng bê tông
Nhiệt độ công nghiệp -40 → 75°C
Hỗ trợ Modbus RTU trong suốt (transparent mode)
Phù hợp môi trường tòa nhà, nhà máy

Số lượng: 10 bộ (1 Master + 9 Slave)

3.2 Remote I/O PM8DI/O

8 Digital Input (DI)
8 Digital Output (DO)
Giao tiếp Modbus RTU RS485
Địa chỉ Modbus cấu hình dễ dàng
Kích thước nhỏ gọn, lắp DIN rail
Phù hợp thu thập tín hiệu công nghiệp

Số lượng: 9 bộ (mỗi tầng 1 bộ)

4. Sơ đồ kết nối chi tiết

Tầng 1 → 9

Cảm biến/Nút nhấn → DI PM8DI/O
Relay/Đèn/Còi → DO PM8DI/O
RS485 PM8DI/O → TW820 (Slave)
TW820 truyền dữ liệu LoRa về tầng 10

Tầng 10

PLC → RS485 → TW820 (Master)
Master thu thập toàn bộ dữ liệu từ 9 Slave
PLC đọc/ghi thanh ghi Modbus để điều khiển

5. Nguyên lý hoạt động

PLC gửi lệnh Modbus RTU đến địa chỉ Slave
LoRa Master phát không dây
TW820 tại tầng tương ứng nhận gói tin
Chuyển đổi sang RS485 → Remote I/O
Remote I/O cập nhật DI/DO
Phản hồi dữ liệu ngược lại PLC

Toàn bộ quá trình diễn ra trong vài chục mili-giây, đảm bảo điều khiển thời gian thực.

6. Ưu điểm nổi bật của giải pháp

Tiêu chí	Giải pháp LoRa	Kéo dây truyền thống
Chi phí dây cáp	Rất thấp	Cao
Thi công	Nhanh	Phức tạp
Khoảng cách	Xa	Giới hạn
Mở rộng	Dễ dàng	Khó
Bảo trì	Dễ	Khó

7. Ứng dụng thực tế

Tòa nhà thông minh (BMS)
Nhà máy nhiều tầng
Trạm bơm, hệ thống HVAC
Giám sát năng lượng
Hệ thống chiếu sáng tập trung
Kho lạnh, bãi đỗ xe, logistics

8. Kết luận

Giải pháp PLC + Remote I/O + LoRa TW820 là phương án tối ưu cho các công trình nhiều tầng, giúp giảm chi phí triển khai, tăng độ ổn định và mở rộng linh hoạt. Việc kết hợp truyền thông Modbus RTU với LoRa công nghiệp cho phép hệ thống hoạt động bền bỉ, phù hợp cả môi trường tòa nhà lẫn nhà máy.

Nếu bạn đang tìm giải pháp truyền thông không dây cho PLC, mở rộng I/O từ xa, thay thế kéo cáp RS485 dài, đây là mô hình đáng cân nhắc triển khai.

Xem thêm:

"BKAII -Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

Main Menu

Giải pháp Remote IO LoRa cho PLC tòa nhà 10 tầng | Không kéo dây RS485