電流電壓采集模塊可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

    電壓電流采集模塊是一種通用型數(shù)據(jù)采集模塊，內(nèi)嵌高性能ARM處理器，針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，采用電源、通信互相隔離等技術(shù)，輸入端采用ESD、過壓、過流保護(hù)等設(shè)計(jì)，具有性能穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。電壓電流采集模塊含有16路隔離型開關(guān)量輸入、四路模擬電壓輸入、二路模擬電流輸入，開關(guān)量輸入分為兩組，每組八路，可輸入9-24VDC的開關(guān)量信號(hào)，電壓采集范圍為0-5V，電流采集范圍為0-5A，可通過RS485通信接口與上位機(jī)連接，將各通道數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，方便監(jiān)測(cè)和控制之用。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們利用各種控制器來(lái)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。PLC的IO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，會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)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。至于數(shù)據(jù)采集則是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁，數(shù)據(jù)采集模塊由傳感器、控制器等其它單元組成，像數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集儀表等，都是數(shù)據(jù)采集工具。

因此可以將傳感器輸出模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(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(wú)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)換成模擬信號(hào)，得到還原輸出模擬信號(hào)。這些技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控中越來(lái)越多的應(yīng)用。而電壓電流采集模塊則是采用工業(yè)中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化MODBUS RTU/ASCII協(xié)議，可以與各種PLC、人機(jī)界面、組態(tài)軟件、工控機(jī)等MODBUS接口產(chǎn)品連接通信，并且具有通信超時(shí)檢測(cè)功能，方便通信控制，也可以按客戶要求定制通信協(xié)議。

 產(chǎn)品特點(diǎn)：

● 16路模擬信號(hào)采集，隔離轉(zhuǎn)換 RS-485/232輸出

● 采用24位AD轉(zhuǎn)換器，測(cè)量精度優(yōu)于0.05%

● 通過RS-485/232接口可以程控校準(zhǔn)模塊精度

● 信號(hào)輸入 / 輸出之間隔離耐壓3000VDC

● 寬電源供電范圍：8 ~ 32VDC

● 可靠性高，編程方便，易于應(yīng)用

● 標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝，方便集中布線

● 用戶可編程設(shè)置模塊地址、波特率等

● 支持Modbus RTU 通訊協(xié)議，自動(dòng)識(shí)別協(xié)議

● AD轉(zhuǎn)換速率可以編程設(shè)定

典型應(yīng)用：

● 模擬信號(hào)測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制

●  RS-485遠(yuǎn)程I/O，數(shù)據(jù)采集

● 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(chǎng)信號(hào)隔離及長(zhǎng)線傳輸

● 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)

● 傳感器信號(hào)的測(cè)量

● 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取與記錄

● 醫(yī)療、工控產(chǎn)品開發(fā)

●  4-20mA或0-5V信號(hào)采集

產(chǎn)品概述：

IBF29產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)傳感器和主機(jī)之間的多路信號(hào)采集，用來(lái)檢測(cè)最多16路模擬信號(hào)。IBF29系列產(chǎn)品可應(yīng)用在 RS-232/485總線工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，4-20mA / 0-5V信號(hào)測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制，0-75mV，0-100mV等小信號(hào)的測(cè)量以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)隔離及長(zhǎng)線傳輸?shù)鹊取?/p>

產(chǎn)品包括電源隔離，信號(hào)隔離、線性化，A/D轉(zhuǎn)換和RS-485串行通信。每個(gè)串口最多可接255只 IBF29系列模塊，通訊方式采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議，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。

IBF29系列產(chǎn)品是基于單片機(jī)的智能監(jiān)測(cè)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)，轉(zhuǎn)換速率等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。

IBF29系列產(chǎn)品按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造，信號(hào)輸入 / 輸出之間隔離，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℃～+85℃。

功能簡(jiǎn)介：

IBF29 信號(hào)隔離采集模塊，可以用來(lái)測(cè)量16路電壓或電流信號(hào)。

1、 模擬信號(hào)輸入

24位采集精度，16路模擬信號(hào)輸入。產(chǎn)品出廠前所有信號(hào)輸入范圍已全部校準(zhǔn)。在使用時(shí)，用戶也可以很方便的自行編程校準(zhǔn)。具體電流或電壓輸入量程請(qǐng)看產(chǎn)品選型。

2、 通訊協(xié)議

通訊接口： 1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口或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。模塊自動(dòng)識(shí)別通訊協(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（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）均可設(shè)定；通訊網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)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。       

3、 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(lái)自電網(wǎng)的工頻干擾。

產(chǎn)品選型：

IBF29 - U(A)□  -  □

輸入電壓或電流信號(hào)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(hào)：IBF29-A4-485   表示16路4-20mA信號(hào)輸入，輸出為RS-485接口

選型舉例2： 型號(hào)：IBF29-U1-232   表示16路0-5V信號(hào)輸入，輸出為RS-232接口

選型舉例3： 型號(hào)：IBF29-U2-485   表示16路0-10V信號(hào)輸入，輸出為RS-485接口

IBF29通用參數(shù)：

(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/℃, )

輸入電阻：  100Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA電流輸入) 

            100Ω (0-10mA/0-±10mA電流輸入)

            1KΩ (0-1mA/0-±1mA電流輸入)

            大于200K(5V/10V電壓輸入)

            大于1MΩ(2.5V以下電壓輸入)

AD轉(zhuǎn)換速率：  80 SPS   （出廠默認(rèn)值，用戶可發(fā)命令修改轉(zhuǎn)換速率。）

               可以通過命令設(shè)置AD轉(zhuǎn)換速率2.5 SPS，5 SPS，10 SPS，20 SPS，40 SPS，80 SPS，160 SPS，320 SPS，500 SPS，1000 SPS。（通道轉(zhuǎn)換速率=AD轉(zhuǎn)換速率/開啟的通道數(shù)量）

              注：修改轉(zhuǎn)換速率后請(qǐng)重新校準(zhǔn)模塊，否則測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)有偏差。也可以在訂貨的時(shí)候注明轉(zhuǎn)換速率，我們?cè)诋a(chǎn)品出廠時(shí)按您要求的轉(zhuǎn)換速率重新校準(zhǔn)。

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(hù)： 過壓保護(hù)，過流保護(hù)

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

             波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）可軟件選擇

地址（0～255）可軟件選擇

通訊響應(yīng)時(shí)間：100 ms

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              

功率消耗：    小于1W

工作溫度：    - 45 ~ +80℃         

工作濕度：   10 ~ 90% (無(wú)凝露)

存儲(chǔ)溫度：   - 45 ~ +80℃              

存儲(chǔ)濕度：   10 ~ 95% (無(wú)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。

耐沖擊電壓： 3KVAC， 1.2/50us(峰值)

外形尺寸：   120 mm  x  70 mm  x  43mm

引腳定義：                                                                                        

表1  引腳定義

IBF29字符協(xié)議命令集：

模塊的出廠初始設(shè)置，如下所示：

地址代碼為01

波特率9600 bps

禁止校驗(yàn)和

如果使用 RS-485網(wǎng)絡(luò)，必須分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的地址代碼，地址代碼取值為16進(jìn)制數(shù)在00和FF之間，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)IBF29模塊地址?？梢栽诮雍肐BF29模塊電源線和RS485通訊線后，通過配置命令來(lái)修改IBF29模塊的地址。波特率，校驗(yàn)和狀態(tài)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)之前，必須讓模塊先進(jìn)入缺省狀態(tài)，否則無(wú)法修改。

讓模塊進(jìn)入缺省狀態(tài)的方法：

IBF29模塊邊上都有一個(gè)INIT的開關(guān)，在模塊的側(cè)面位置。將INIT開關(guān)撥到INIT位置，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(lái)修改IBF29模塊的波特率，校驗(yàn)和狀態(tài)等參數(shù)。在不確定某個(gè)模塊的具體配置時(shí)，也可以將INIT開關(guān)撥到INIT位置，使模塊進(jìn)入缺省狀態(tài)，再對(duì)模塊進(jìn)行重新配置。

注： 正常使用時(shí)請(qǐng)將INIT開關(guān)撥到NORMAL位置。

    字符協(xié)議命令由一系列字符組成，如首碼、地址ID，變量、可選校驗(yàn)和字節(jié)和一個(gè)用以顯示命令結(jié)束符(cr)。主機(jī)除了帶通配符地址“**”的同步的命令之外，一次只指揮一個(gè)IBF29模塊。

命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)

(Leading code) 首碼是命令中的個(gè)字母。所有命令都需要一個(gè)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，取值范圍從 00～FF (十六進(jìn)制)。                2- 字符

(Command) 顯示的是命令代碼或變量值。                                                    變量長(zhǎng)度

[data]      一些輸出命令需要的數(shù)據(jù)。                                                      變量長(zhǎng)度

[checksum] 括號(hào)中的Checksum（校驗(yàn)和）顯示的是可選參數(shù)，只有在啟用校驗(yàn)和時(shí)，才需要此選項(xiàng)。 2- 字符

(cr)        識(shí)別用的一個(gè)控制代碼符，(cr)作為回車結(jié)束符，它的值為0x0D。                      1- 字符

當(dāng)啟用校驗(yàn)和(checksum)時(shí)，就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和應(yīng)答都必須附加校驗(yàn)和特性。校驗(yàn)和用來(lái)檢查所有輸入命令，來(lái)幫助你發(fā)現(xiàn)主機(jī)到模塊命令錯(cuò)誤和模塊到主機(jī)響應(yīng)的錯(cuò)誤。校驗(yàn)和字符放置在命令或響應(yīng)字符之后，回車符之前。

計(jì)算方法：兩個(gè)字符，十六進(jìn)制數(shù)，為之前所發(fā)所有字符的ASCII碼數(shù)值之和，然后與十六進(jìn)制數(shù)0xFF相與所得。

應(yīng)用舉例：禁止校驗(yàn)和(checksum)

       用戶命令    $002(cr)

       模塊應(yīng)答    !00020600 (cr)

 啟用校驗(yàn)和(checksum)

用戶命令    $002B6 (cr)

       模塊應(yīng)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(yīng)答 ：

應(yīng)答信息取決于各種各樣的命令。應(yīng)答也由幾個(gè)字符組成，包括首代碼，變量和結(jié)束標(biāo)識(shí)符。應(yīng)答信號(hào)的首代碼有兩種， ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 則代表無(wú)效。通過檢查應(yīng)答信息，可以監(jiān)測(cè)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(gè)命令中是正確的，假如你用錯(cuò)誤的地址，而這個(gè)地址代表著另一個(gè)模塊，那么命令會(huì)在另一個(gè)模塊生效，因此產(chǎn)生錯(cuò)誤。

2、必須用大寫字母輸入命令。

3、(cr)代表鍵盤上的回車符，不要直接寫出來(lái)，應(yīng)該是敲一下回車鍵（Enter鍵）。

這種模塊產(chǎn)品具有良好的擴(kuò)展性能，廣泛應(yīng)用于分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中?？梢赃\(yùn)用級(jí)聯(lián)的方式與其它數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊共同組成一個(gè)基于RS485總線的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端。電壓電流采集模塊應(yīng)用范圍包括，工控產(chǎn)品開發(fā)；機(jī)房、無(wú)塵車間環(huán)境控制；移動(dòng)數(shù)據(jù)采集站；畜牧養(yǎng)殖環(huán)境控制；種植水養(yǎng)環(huán)境控制；倉(cāng)庫(kù)冷藏冷鏈環(huán)境控制；機(jī)械、消防、石化、建筑、電力、交通等各行業(yè)RS485總線工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。其輸出類型是繼電器輸出，可選常開/常閉輸出，采集數(shù)據(jù)系于內(nèi)部電路通完全隔離，還具有超時(shí)檢測(cè)與超時(shí)預(yù)定義輸出功能。像通信協(xié)議跟通訊數(shù)據(jù)包格式都是可以定制的，撥碼開關(guān)設(shè)置波特率、地址，奇偶校驗(yàn)可以選，這些都要在跟廠家定制之前說清楚。