8路模擬信號轉RS-485/232,數據採集A/D轉換模塊
產品特點:
● 八路模擬信號採集,隔離轉換 RS-485/232輸出
● 採用24位AD轉換器,測量精度優于0.05%
● 通過RS-485/232接口可以程控校準模塊精度
● 信號輸入 / 輸出之間隔離耐壓3000VDC
●寬電源供電範圍:8 ~ 32VDC
● 可靠性高,編程方便,易於應用
● 標準DIN35導軌安裝,方便集中布線
● 用戶可編程設置模塊地址、波特率等
● 支持Modbus RTU 通訊協議
● 低成本、小體積模塊化設計
典型應用:
● 信號測量、監測和控制
● RS-485遠程I/O,數據採集
● 智能樓宇控制、安防工程等應用系統
● RS-232/485總線工業自動化控制系統
● 工業現場信號隔離及長線傳輸
● 設備運行監測
● 傳感器信號的測量
● 工業現場數據的獲取與記錄
● 醫療、工控產品開發
● 4-20mA或0-5V信號採集
產品概述:
產品實現傳感器和主機之間的信號採集,用來檢測模擬信號。產品可應用在 RS-232/485總線工業自動化控制系統,4-20mA / 0-5V信號測量、監測和控制,0-75mV,0-100mV等小信號的測量以及工業現場信號隔離及長線傳輸等等。
產品包括電源隔離,信號隔離、線性化,A/D轉換和RS-485串行通信。每個串口最多可接255只模塊,通訊方式採用ASCII碼通訊協議或MODBUS RTU通訊協議,其指令集兼容于ADAM模塊,波特率可由代碼設置,能與其他廠家的控制模塊挂在同一RS-485總線上,便於計算機編程。
圖1 模塊內部框圖
產品是基於單片機的智能監測和控制系統,所有的用戶設定的校準值,地址,波特率,數據格式,校驗和狀態等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。
產品按工業標準設計、製造,信號輸入 / 輸出之間隔離,可承受3000VDC隔離電壓,抗干擾能力強,可靠性高。工作溫度範圍- 45℃~+85℃。
功能簡介:
信號隔離採集模塊,可以用來測量八路電壓或電流信號。
24位採集精度,8路模擬信號輸入。產品出廠前所有信號輸入範圍已全部校準。在使用時,用戶也可以很方便的自行編程校準。具體電流或電壓輸入量程請看產品選型。
通訊接口: 1路標準的RS-485通訊接口或1路標準的RS-232通訊接口,訂貨選型時註明。
通訊協議:支持兩種協議,命令集定義的字符協議和MODBUS RTU通訊協議。可通過編程設定使用那種通訊協議,能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網絡通訊。
數據格式:10位。1位起始位,8位數據位,1位停止位。
通訊地址(0~255)和波特率(2400、4800、9600、19200、38400bps)均可設定;通訊網絡最長距離可達1200米,通過雙絞屏蔽電纜連接。
通訊接口高抗干擾設計,
±15KV ESD保護,通信響應時間小於100mS。
3、 抗干擾
可根據需要設置校驗和。模塊內部有瞬態抑制二極管,可以有效抑制各種浪涌脈衝,保護模塊,內部的數字濾波,也可以很好的抑制來自電網的工頻干擾。
產品選型:
IBF8 - U(A)□ - □
輸入電壓或電流信號值 通訊接口
U1:0-5V A1:0-1mA 485: 輸出為RS-485接口
U2:0-10V A2:0-10mA 232: 輸出為RS-232接口
U3:0-75mV A3:0-20mA
U4:0-2.5V A4:4-20mA
U5:0-±5V A5:0-±1mA
U6:0-±10V A6:0-±10mA
U7:0-±100mV A7:0-±20mA
U8:用戶自定義 A8:用戶自定義
選型舉例1: 型號:IBF8-A4-485 表示8路4-20mA信號輸入,輸出為RS-485接口
選型舉例2: 型號:IBF8-U1-232 表示8路0-5V信號輸入,輸出為RS-232接口
選型舉例3: 型號:IBF8-U2-485 表示8路0-10V信號輸入,輸出為RS-485接口
IBF8通用參數:
(typical @ +25℃,Vs為24VDC)
輸入類型: 電流輸入 / 電壓輸入
精 度: 0.05%
溫度漂移: ±30 ppm/℃ (±50 ppm/℃, 最大)
100Ω (0-10mA/0-±10mA電流輸入)
1KΩ (0-1mA/0-±1mA電流輸入)
大於200K(5V/10V電壓輸入)
大於1MΩ(2.5V以下電壓輸入)
帶 寬: -3 dB 10 Hz
轉換速率: 10 Sps
共模抑制(CMR): 120 dB(1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)
常模抑制(NMR): 60 dB (1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)
輸入端保護: 過壓保護,過流保護
通 訊: 協議 RS-485 或 RS-232 標準字符協議 和 MODBUS RTU通訊協議
波特率(2400、4800、9600、19200、38400bps)可軟件選擇
地址(0~255)可軟件選擇
通訊響應時間:100 ms 最大
工作電源: +8 ~ 32VDC寬供電範圍,內部有防反接和過壓保護電路
功率消耗: 小於1W
工作溫度: - 45 ~ +80℃
工作濕度: 10 ~ 90% (無凝露)
存儲溫度: - 45 ~ +80℃
存儲濕度: 10 ~ 95% (無凝露)
隔離耐壓: 輸入 / 輸出 之間: 3KVDC,1分鐘,漏電流 1mA
其中RS-232 / RS-485輸出和電源共地。
耐衝擊電壓: 3KVAC, 1.2/50us(峰值)
外形尺寸: 120 mm x 70 mm x 43mm
引腳定義:
引腳
|
名 稱
|
描 述
|
引腳
|
名 稱
|
描 述
|
1
|
IN5+
|
通道5模擬信號輸入正端
|
11
|
IN0-
|
通道0模擬信號輸入負端
|
2
|
IN5-
|
通道5模擬信號輸入負端
|
12
|
IN0+
|
通道0模擬信號輸入正端
|
3
|
IN6+
|
通道6模擬信號輸入正端
|
13
|
IN1-
|
通道1模擬信號輸入負端
|
4
|
IN6-
|
通道6模擬信號輸入負端
|
14
|
IN1+
|
通道1模擬信號輸入正端
|
5
|
IN7+
|
通道7模擬信號輸入正端
|
15
|
IN2-
|
通道2模擬信號輸入負端
|
6
|
IN7-
|
通道7模擬信號輸入負端
|
16
|
IN2+
|
通道2模擬信號輸入正端
|
7
|
DATA+
|
RS-485信號正端
|
17
|
IN3-
|
通道3模擬信號輸入負端
|
8
|
DATA-
|
RS-485信號負端
|
18
|
IN3+
|
通道3模擬信號輸入正端
|
9
|
PW+
|
電源正端
|
19
|
IN4-
|
通道4模擬信號輸入負端
|
10
|
GND
|
電源負端,數字信號輸出地
|
20
|
IN4+
|
通道4模擬信號輸入正端
|
表1 引腳定義
圖2 模塊接線圖
初始化IBF8模塊:
所有的IBF8模塊,如果使用 RS-485網絡,必須分配一個獨一無二的地址代碼,地址代碼取值為16進制數在00和FF之間。但是,所有全新的IBF8模塊都使用一個工廠的初始設置,如下所示:
地址代碼為01
波特率9600 bps
禁止校驗和
由於新模塊的地址代碼都是一樣的,他們的地址將會和其他模塊矛盾,所以當你組建系統時,你必須重新配置每一個IBF8模塊地址。可以在接好IBF8模塊電源線和RS485通訊線后,通過配置命令來修改IBF8模塊的地址。波特率,校驗和狀態,通訊協議也需要根據用戶的要求而調整。而在修改波特率,校驗和狀態,通訊協議之前,必須讓模塊先進入缺省狀態,否則無法修改。
讓模塊進入缺省狀態的方法:
IBF8模塊邊上都有一個INIT的開關,在模塊的側面位置。將INIT開關撥到INIT位置,再接通電源,此時模塊進入缺省狀態。在這個狀態時,模塊的配置如下:
地址代碼為00
波特率9600 bps
禁止校驗和
這時,可以通過配置命令來修改IBF8模塊的波特率,校驗和狀態等參數,通過設置模塊的通訊協議命令來選擇通訊協議。在不確定某個模塊的具體配置時,也可以將INIT開關撥到INIT位置,使模塊進入缺省狀態,再對模塊進行重新配置。如果用戶需要將模塊設置為MODBUS RTU通訊協議,請看MODBUS通訊協議章節的有關說明。
注:正常使用時請將INIT開關撥到NORMAL位置。
IBF8字符協議命令集:
命令由一系列字符組成,如首碼、地址ID,變量、可選校驗和字節和一個用以顯示命令結束符(cr)。主機除了帶通配符地址“**”的同步的命令之外,一次只指揮一個IBF8模塊。
命令格式:(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)
(Leading code)首碼是命令中的第一個字母。所有命令都需要一個命令首碼,如%,$,#,@,...等。 1- 字符
(Addr) 模塊的地址代碼, 如果下面沒有指定,取值範圍從 00~FF (十六進制)。 2- 字符
(Command)顯示的是命令代碼或變量值。 變量長度
[data] 一些輸出命令需要的數據。 變量長度
[checksum]括號中的Checksum(校驗和)顯示的是可選參數,只有在啟用校驗和時,才需要此選項。2- 字符
(cr) 識別用的一個控制代碼符,(cr)作為回車結束符,它的值為0x0D。 1- 字符
當啟用校驗和(checksum)時,就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和應答都必須附加校驗和特性。校驗和用來檢查所有輸入命令,來幫助你發現主機到模塊命令錯誤和模塊到主機響應的錯誤。校驗和字符放置在命令或響應字符之後,回車符之前。
計算方法:兩個字符,十六進制數,為之前所發所有字符的ASCII碼數值之和,然後與十六進制數0xFF相與所得。
應用舉例:禁止校驗和(checksum)
用戶命令 $002(cr)
模塊應答 !00020600 (cr)
啟用校驗和(checksum)
用戶命令 $002B6 (cr)
模塊應答 !00020600 A9 (cr)
‘$’ = 0x24 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32
B6=(0x24+0x30+0x30+0x32) AND 0xFF
‘!’ = 0x21 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 ‘6’ = 0x36
A9=(0x21+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x36+0x30+0x30) AND 0xFF
命令的應答:
應答信息取決于各種各樣的命令。應答也由幾個字符組成,包括首代碼,變量和結束標識符。應答信號的首代碼有兩種, ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 則代表無效。通過檢查應答信息,可以監測命令是否有效
注意:1、在一些情況下,許多命令用相同的命令格式。要確保你用的地址在一個命令中是正確的,假如你用錯誤的地址,而這個地址代表着另一個模塊,那麼命令會在另一個模塊生效,因此產生錯誤。
2、必須用大寫字母輸入命令。
1、讀測量數據命令
說 明:以當前配置的數據格式,從模塊中讀回所有通道模擬輸入端的測量數據。
命令格式:#AA(cr)
參數說明:# 分界符。十六進製為23H
AA 模塊地址,取值範圍 00~FF(十六進制)。出廠地址為01,轉換成十六進製為每個字符的ASCII碼。如地址01換成十六進製為30H和31H。
(cr) 結束符,上位機回車鍵,十六進製為0DH。
應答格式:>(data)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令無效或非法操作。
參數說明:> 分界符。十六進製為3EH
(data) 代表讀回的數據。數據格式可以是工程單位,FSR的百分比,16進制補碼。詳細說明見命令集第2條。十六進製為每個字符的ASCII碼。
(cr) 結束符,上位機回車鍵,十六進製為0DH。
其他說明:假如格式錯誤或通訊錯誤或地址不存在,模塊不響應。
如果某個通道已經被關閉,那麼讀出的數據顯示為空格字符。
如果你使用的串口通訊軟件輸入不了回車鍵字符,請切換到十六進制格式進行通訊。
應用舉例: 用戶命令(字符格式) #01(cr)
模塊應答(字符格式) >+12.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+18.168 (cr)
(十六進制格式):3E2B31322E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31362E303030
2B31362E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31382E3136380D
說 明:在地址01H模塊上輸入是(數據格式是工程單位):
通道0:+12.000mA 通道1:+16.000mA 通道2:+16.000mA 通道3:+16.000mA
通道4:+16.000mA 通道5:+16.000mA 通道6:+16.000mA 通道7:+18.168mA
2、讀通道N模擬輸入模塊數據命令
說 明:以當前配置的數據格式,從模塊中讀回通道N的模擬輸入數據。
命令格式:#AAN(cr)
參數說明:# 分界符。
AA 模塊地址,取值範圍 00~FF(十六進制)。出廠地址為01,轉換成十六進製為每個字符的ASCII碼。如地址01換成十六進製為30H和31H。
N 通道代號 0~7,十六進製為30H~ 37H
(cr) 結束符,上位機回車鍵(0DH)。
應答格式:>(data)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令無效或非法操作或通道被關閉。
參數說明:> 分界符。
(data) 代表讀回的通道N的數據。數據格式可以是工程單位,FSR的百分比,16進制補碼,或者ohms。詳細說明見命令集第3條。
(cr) 結束符,上位機回車鍵(0DH)。
其他說明:假如語法錯誤或通訊錯誤或地址不存在,模塊不響應。
應用舉例: 用戶命令(字符格式) #010(cr)
(十六進制格式) 233031300D
模塊應答(字符格式) >+18.000 (cr)
(十六進制格式):3E2B31382E3030300D
說 明:在地址01H模塊上通道0的輸入是(數據格式是工程單位):+18.000mA
3、配置IBF8模塊命令
說 明:對一個IBF8模塊設置地址,輸入範圍,波特率,數據格式,校驗和狀態。配置信息儲存在非易失性存儲器EEPROM里。
命令格式:%AANNTTCCFF(cr)
參數說明:% 分界符。
AA 模塊地址,取值範圍 00~FF(十六進制)。出廠地址為01,轉換成十六進製為每個字符的ASCII碼。如地址01換成十六進製為30H和31H。
NN 代表新的模塊16進制地址,數值NN的範圍從00到FF。轉換成十六進製為每個字符的ASCII碼。如地址18換成十六進製為31H和38H。
TT 用16進制代表類型編碼。 IBF8產品必須設置為00。
CC 用16進制代表波特率編碼。
波特率代碼
|
波特率
|
04
|
2400 baud
|
05
|
4800 baud
|
06
|
9600 baud
|
07
|
19200 baud
|
08
|
38400 baud
|
表2 波特率代碼