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4-20mA、0-5v、0-10v轉(zhuǎn)成RS485/232MODBUS RTD協(xié)議

 昵稱mNeul 2019-04-23

引言     
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們利用各種控制器來的進(jìn)行工作和生產(chǎn),比如說控制加熱爐的溫度,控制灌溉的流量,控制物品移動(dòng)的距離等。PLCAO模塊或DCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)直接去控制遠(yuǎn)程的執(zhí)行設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)殚L距離的傳輸造成信號(hào)的衰減、失真,有時(shí)還會(huì)因?yàn)槠渌饨缧盘?hào)干擾造成信號(hào)出錯(cuò),影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。因此IRT可以將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字(A/D轉(zhuǎn)換)信號(hào),應(yīng)用RS232/RS-485通訊將信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸或GPRS進(jìn)行無線數(shù)傳,然后用遠(yuǎn)程模擬信號(hào)輸出模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬 (D/A轉(zhuǎn)換)信號(hào),得到還原輸出的模擬信號(hào)。這些技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控中得到了越來越多的應(yīng)用。 

摘要:

模塊將4-20mA模擬量轉(zhuǎn)成RS485/232數(shù)字量(AD轉(zhuǎn)換),通過MODBUS RTD總線系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊,然后配對(duì)用模塊將RS232/485還原成模擬量(DA轉(zhuǎn)換),達(dá)到傳感器與儀器儀表、控制系統(tǒng)之間采集數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控目的。 
模擬信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用方案介紹。工業(yè)現(xiàn)場PLC、PCCAO模塊或SCADADCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)通常直接去控制遠(yuǎn)程的執(zhí)行設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)殚L距離的傳輸造成信號(hào)的衰減、失真,有時(shí)還會(huì)因?yàn)槠渌饨缧盘?hào)干擾造成信號(hào)出錯(cuò),影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。應(yīng)用遠(yuǎn)程模擬信號(hào)輸出模塊的RS485差分?jǐn)?shù)字信號(hào)傳輸可以有效地提高系統(tǒng)抗干擾能力,并且通過RS485的總線通訊波特率和地址設(shè)置,在某些場合還可以減少布線,降低設(shè)備控制成本和提高系統(tǒng)可靠性。

低成本、小體積模塊化設(shè)計(jì)●  RS-485/232接口,隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出

模擬信號(hào)輸出精度優(yōu)于 0.2%可以程控校準(zhǔn)模塊輸出精度 信號(hào)輸出 / 通訊接口之間隔離耐壓3000VDC 寬電源供電范圍:8 ~ 32VDC 可靠性高,編程方便,易于安裝和布線 用戶可編程設(shè)置模塊地址、波特率等 可設(shè)置成主機(jī)來讀取產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集支持Modbus RTU 通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出智能樓宇控制、安防工程等應(yīng)用系統(tǒng)●  RS-232/485總線工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場控制信號(hào)隔離及長線傳輸設(shè)備運(yùn)行調(diào)試與控制傳感器信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸及信號(hào)還原工業(yè)現(xiàn)場執(zhí)行器數(shù)據(jù)給定醫(yī)療、工控產(chǎn)品開發(fā)●  4-20mA信號(hào)輸出

實(shí)現(xiàn)主機(jī)RS-485/232接口信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào),用以控制遠(yuǎn)程設(shè)備。應(yīng)用在 RS-232/RS-485總線工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),4-20mA,0-5V,0-10V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,用來控制工業(yè)現(xiàn)場的執(zhí)行設(shè)備,控制設(shè)備以及顯示儀表等等。

產(chǎn)品包括電源隔離,信號(hào)隔離、線性化,D/A轉(zhuǎn)換和RS-485串行通信。每個(gè)串口最多可接256只模塊,通訊方式采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議,其指令集兼容于ADAM模塊,波特率可由代碼設(shè)置,能與其他廠家的控制模塊掛在同一RS-485總線上,便于計(jì)算機(jī)編程。

基于單片機(jī)的智能監(jiān)測和控制系統(tǒng),所有的用戶設(shè)定的校準(zhǔn)值,地址,波特率,數(shù)據(jù)格式,校驗(yàn)和狀態(tài)等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。

產(chǎn)品按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造,信號(hào)輸出 / 通訊接口之間隔離,可承受3000VDC隔離電壓,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。工作溫度范圍- 45℃+80℃。

IRT-232/485 信號(hào)隔離D/A轉(zhuǎn)換模塊,可以用來輸出一路電壓或電流信號(hào),也可以用來輸出兩路可以共地的電流或電壓信號(hào)。

1、  模擬信號(hào)輸出

12位輸出精度,產(chǎn)品出廠前所有信號(hào)輸出范圍已全部校準(zhǔn)。在使用時(shí),用戶也可以很方便的自行編程校準(zhǔn)。

具體電流或電壓輸出量程請(qǐng)看產(chǎn)品選型,輸出兩路信號(hào)時(shí)兩路輸出選型必須相同。

       

2、  抗干擾

可根據(jù)需要設(shè)置校驗(yàn)和。模塊內(nèi)部有瞬態(tài)抑制二極管,可以有效抑制各種浪涌脈沖,保護(hù)模塊,內(nèi)部的數(shù)字濾波,也可以很好的抑制來自電網(wǎng)的工頻干擾。

3、  通訊協(xié)議

通訊接口: 1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-232通訊接口,訂貨選型時(shí)注明。

通訊協(xié)議:支持兩種協(xié)議,命令集定義的字符協(xié)議和MODBUS  RTU通訊協(xié)議??赏ㄟ^編程設(shè)定使用那種通訊協(xié)議,能實(shí)現(xiàn)與多種品牌的PLC、RTU或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。

數(shù)據(jù)格式:10位。1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。

通訊地址(0255)和波特率(24004800、960019200、38400bps)均可設(shè)定;通訊網(wǎng)絡(luò)最長距離可達(dá)1200米,通過雙絞屏蔽電纜連接。

通訊接口高抗干擾設(shè)計(jì),±15KV ESD保護(hù),通信響應(yīng)時(shí)間小于100mS。

產(chǎn)品選型:

      輸出電壓或電流信號(hào)值                                    

  U10-5V           A10-1mA                   

  U20-10V          A20-10mA                   

       U30-75mV        A30-20mA

      U40-2.5V          A44-20mA                         

       U50-±5V          A50-±1mA 

       U60-±10V         A60-±10mA

       U70-±100mV       A70-±20mA

       U8用戶自定義     A8用戶自定義

通訊接口

485 輸出為RS-485接口 

232 輸出為RS-232接口                       

選型舉例1 型號(hào):IRT-485-A4   表示RS-485接口,4-20mA信號(hào)輸出

選型舉例2 型號(hào):IRT-232-U1   表示RS-232接口,0-5V信號(hào)輸出

參數(shù):

(typical @ +25℃Vs24VDC)

輸出類型:  電流輸出 / 電壓輸出

    度:  0.2%            功率消耗:    小于1.5W

工作溫度:    - 45 ~ +80    輸出失調(diào):  電流輸出 ±0.5 uA/  ,電壓輸出 ±0.1 mV/

溫度漂移:  ±20 ppm/ (±30 ppm/, 最大)

通訊響應(yīng)時(shí)間:100 ms 最大

工作電源:    +8 ~ 32VDC寬供電范圍,內(nèi)部有防反接和過壓保護(hù)電路                        

工作濕度:   10 ~ 90% (無凝露)

輸出帶載能力:電流輸出    350Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA電流輸出)             

              電壓輸出    10mA(0-5V/0-10V/0-±5V電壓輸出)

    訊:   協(xié)議  RS-485 RS-232   標(biāo)準(zhǔn)字符協(xié)議 MODBUS RTU通訊協(xié)議

             波特率2400、48009600、19200、38400bps)可軟件選擇

地址(0255)可軟件選擇

存儲(chǔ)溫度:   - 45 ~ +80                存儲(chǔ)濕度:   10 ~ 95% (無凝露)                                    

耐沖擊電壓: 3KVAC, 1.2/50us(峰值)

外形尺寸:   106.7 mm  x  79 mm  x  25mm

隔離耐壓:   通訊接口 / 輸出  之間:  3KVDC1分鐘,漏電流 1mA

             其中通訊接口和電源共地。

初始化IRT-232/485模塊:

所有的IRT-232/485模塊,如果使用 RS-485網(wǎng)絡(luò),必須分配一個(gè)獨(dú)一無二的地址代碼,地址代碼取值為16進(jìn)制數(shù)在00FF之間。但是,所有全新的IRT-232/485模塊都使用一個(gè)工廠的初始設(shè)置,如下所示:

地址代碼為01

波特率9600 bps

禁止校驗(yàn)和

由于新模塊的地址代碼都是一樣的,他們的地址將會(huì)和其他模塊矛盾,所以當(dāng)你組建系統(tǒng)時(shí),你必須重新配置每一個(gè)模擬量輸出模塊地址??梢栽诮雍?/span>IRT-232/485模塊電源線和RS485通訊線后,通過配置命令來修改IRT-232/485模塊的地址。波特率,校驗(yàn)和狀態(tài),通訊協(xié)議也需要根據(jù)用戶的要求而調(diào)整。而在修改波特率,校驗(yàn)和狀態(tài),通訊協(xié)議之前,必須讓模塊先進(jìn)入缺省狀態(tài),否則無法修改。

讓模塊進(jìn)入缺省狀態(tài)的方法:

IRT-232/485模塊都有一個(gè)特殊的標(biāo)為INIT的管腳。將INIT管腳短路接到地線(GND管腳)后,再接通電源,此時(shí)模塊進(jìn)入缺省狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)時(shí),模塊的配置如下:

地址代碼為00

波特率9600 bps

禁止校驗(yàn)和

這時(shí),可以通過配置命令來修改IRT-232/485模塊的波特率,校驗(yàn)和狀態(tài)等參數(shù),通過設(shè)置模塊的通訊協(xié)議命令來選擇通訊協(xié)議。在不確定某個(gè)模塊的具體配置時(shí),也可以通過安裝配置跳線,使模塊進(jìn)入缺省狀態(tài),再對(duì)模塊進(jìn)行重新配置。如果用戶需要將模塊設(shè)置為MODBUS RTU通訊協(xié)議,請(qǐng)看MODBUS通訊協(xié)議章節(jié)的有關(guān)說明。


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