SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 通道隔离型AD数据采集模块 数据采集输入通道隔离后不会产生地线环流和相互干扰 产品特点 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 典型应用 各输入信号通道之间全隔离,隔离电压3000VDC 数据采集隔离转换成RS485/232支持Modbus RTU通讯协议 测量精度优于0.05%,可以程控校准模块精度 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC 低成本、小体积模块化设计方便桌面或导轨安装使用 宽电源供电范围:8 — 50VDC 可靠性高,编程方便,易于安装和布线 用户可编程设置目标模块地址、波特率等 可直接根据现场数据采集显示结果进行监控 第一章 ● ● ● ● ● ● ● ● 工业设备运行测量、监视和远程控制 智能楼宇控制、安防工程等自动化系统监控 RS232/485总线工业自动化系统远程监测 传感器信号隔离转换及长线传输 模拟信号A/D转换、调整及远程变送 工业现场多路运行数据的获取与记录 医疗、工控产品开发 模拟量 4-20mA/0-10V 采集隔离及变送 概述 Sunyuan ISO AD系列全隔离型模拟量转数字量产品(亚当模块)可实现多个传感器和主机之间的信号安全 隔离和高精度数据采集、隔离转换、监控与传输。产品广泛应用于RS-232/485总线工业自动化控制系统,4-20mA / 0-10V信号测量、监视和控制,小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置, 可接入多种传感器类型,包括电流输出型、电压输出型等等。 ISO AD系列产品按工业标准设计制造,各输入通道之间信号完全独立隔离(不共地)。每一路独立通道中信 号输入 / 输出之间也是隔离的,隔离电压3KVDC,抗干扰能力强,可靠性高。工作温度范围- 45℃~+80℃。 产品内部包括模拟信号隔离放大器、电源隔离,信号隔离、线性化,A/D转换和RS-485串行通信等模块。每个 串口最多可接256只ISO AD系列模块,通讯方式采用ASCII码字符通讯协议或MODBUS RTU通讯协议,其指令集兼容 于ADAM模块,波特率可由用户设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上,便于主机编程。 ISO AD系列AD产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式, 校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。 图1 ISO AD 02A 两通道隔离型AD数据采集模块产品原理框图 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 1 of 15 SUNYUAN 图2 ISO SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter AD 04A 四通道隔离型AD数据采集模块产品原理框图 ISO AD02/4A功能简介 ISO AD02/4A 通道隔离型 AD 数据采集模块,可用来测量输入回路完全独立的两路(或四路)的电流或电压信 号,各数据采集输入通道隔离后不会产生地线环流和相互干扰,满足工业现场过程控制高可靠性能需要。 模拟信号输入,24位采集精度,产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时,用户也可以很方便的 自行编程校准。具体电流或电压输入量程请看产品选型,测量两路信号时两路输入选型必须相同。 1、 通讯协议 通讯接口: 1 路标准的 RS-485 通讯接口和 1 路标准的 RS-232 通讯接口。 通讯协议: 支持两种协议,ASCII 字符协议和 MODBUS RTU 通讯协议。可通过编程设定使用那种通讯协议, 能实现与多种品牌的 PLC、RTU 或计算机监控系统进行网络通讯。 数据格式:10 位。1 位起始位,8 位数据位,1 位停止位。 通讯地址: (00H-FFH)和波特率(300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps)均可设定;通讯 网络最长距离可达 1200 米,通过双绞屏蔽电缆连接。通讯接口高抗干扰设计,±15KV ESD 保护, 通信响应时间小于 100mS。 2、 抗干扰 可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管,可以有效抑制各种浪涌脉冲,保护模块,内部的数字 滤波,也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。 产品选型 ISO AD 02(4)A -U(A)□ 通道间隔离方式 通道数 ISO:通道间隔离 02:两通道 SY:通道非隔离 04:四通道 (共地) 输入电压或电流信号值 U1:0-5V A1:0-1mA U2:0-10V A2:0-10mA 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:用户自定义 A8:用户自定义 备注:ISO表示通道隔离,SY表示通道非隔离;AD表示A/D采集转换模块。ISO AD模块同时支持RS23 和RS485 通讯接口输出,用户可根据使用环境选择对应通讯接口,但同一时刻两个接口只能有一个工作,否则会产生干扰。 选型举例 1: 型号: ISO AD 02A-A4 表示两通道,4-20mA 信号输入。 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 2 of 15 SUNYUAN 选型举例 2: 型号: ISO AD 04A-A7 选型举例 3: 型号: ISO AD 02A-U1 SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 表示四通道,0-±20mA 信号输入。 表示两通道,通道隔离,0-5V 信号输入。 通用参数 (typical @ +25℃,Vs为24VDC) 输入类型: 精 度: 输入失调: 温度漂移: 输入电阻: 电流输入 / 电压输入 0.05% ±0.1 uA/℃ ±15 ppm/℃ (±30 ppm/℃, 最大) 50Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输入) 100Ω (0-10mA/0-±10mA电流输入) 1KΩ (0-1mA/0-±1mA电流输入) 大于1MΩ(电压输入) 带 宽: -3 dB 10 Hz 转换速率: 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) 输入端保护: 过压保护,过流保护 通 讯: 协议 RS-485 或 RS-232 ASCII码字符协议 和 MODBUS RTU通讯协议 波特率(300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps)可软件配置 地址(00H~FFH)可软件配置 通讯响应时间:100 ms 最大 工作电源: +8 — 50 VDC 宽供电范围,内部有防反接和过压保护电路 功率消耗: 小于1W 工作温度: - 45 — +80℃ 工作湿度: 10 — 90% (无凝露) 存储温度: - 55 — +85℃ 存储湿度: 10 — 95% (无凝露) 隔离耐压: 输入 / 输出 或通道间 之间: 3KVDC,1 分钟,漏电流 1mA 其中输出和电源共地。 耐冲击电压: 3KVDC, 1.2/50us(峰值) 外形尺寸: 123 mm x 70 mm x 30mm 图3 ISO AD 02A/04A 通道模拟信号采集显示控制隔离变送器 产品图片 应用接线图: ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 3 of 15 SUNYUAN 图 4 模块供电电源接线图 图 6 RS232 接口接线图 SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 图 5 配置模式接线图 图 7 RS485 接口应用接线图 图 8 模块输入信号接线图 产品外形尺寸 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 4 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 引脚定义 引 脚 名 称 1 IN0+ 2 描 述 引 脚 名 称 描 述 输入通道 0 正端 11 VCC 电源正端 IN0- 输入通道 0 负端 12 GND 电源地 3 IN1+ 输入通道 1 正端 13 485GND RS485 接地端 4 IN1- 输入通道 1 负端 14 485- RS485 负接线端 5 IN2+ 输入通道 2 正端 15 485+ RS485 正接线端 6 IN2- 输入通道 2 负端 16 GND RS232 串口接地线 7 IN3+ 输入通道 3 正端 17 RXD RS232 接收端 8 IN3- 输入通道 3 负端 18 TXD RS232 发送端 9 NC 空脚,保留 19 CONFIG 配置引脚 空脚,保留 配置接地线 10 NC 20 GND 表 1 引脚定义 注:5、6、7、8 脚仅四通道产品为信号输入端,二通道产品为空脚。 初始化 ISO AD02/4A 模块 接入 RS-232/RS-485 网络时,必须为 ISO AD02/4A 模块分配一个独一无二的地址代码,地址代码为 16 进制数, 取值在 0x00 和 0xFF 之间。所有全新的 ISO AD02/4A 模块使用同一个工厂初始设置,如下所示: 地址代码为 01H 波特率 9600 bps 禁止校验和 ASCII 字符通讯协议 由于新模块的地址代码都是一样的,他们的地址将会和其他模块矛盾,所以当你组建系统时,你必须重新配 置每一个模块的地址。可以在接好 ISO AD02/4A 模块电源线和 RS485 通讯线后,通过配置命令来修改 ISO AD02/4A 模块的地址。波特率,校验和状态,通讯协议也需要根据用户的要求而调整。而在修改波特率,校验和状态,通 讯协议之前,必须让模块先进入配置状态,否则无法修改。 让模块进入配置状态的方法 ISO AD02/4A 模块都有一个特殊的标为 CONFIG 的管脚。将 CONFIG 管脚短路接到地线(GND 管脚)后,再接通电 源,此时模块进入配置状态。在这个状态时,模块的配置如下: 地址代码为 00H 波特率 9600 bps 禁止校验和 ASCII 字符通讯协议 这时,可以通过配置命令来修改 ISO AD02/4A 模块的波特率,校验和状态等参数,也可通过设置模块的通讯 协议命令来选择通讯协议。在不确定某个模块的具体配置时,也可以通过安装配置跳线,使模块进入配置状态, 再对模块进行重新配置。如果用户需要将模块设置为 MODBUS RTU 通讯协议,请看 MODBUS 通讯协议章节的有关说 明。 第二章 模块校准 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 5 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 校准必须在 ASCII 字符通讯协议下进行。Modbus 协议下不支持校准。 产品出厂时已经校准,用户无需校准即可直接使用。使用过程中,用户也可重新校准模块。在校准时,模块 需要输入合适的信号,不同的输入范围需要不同的输入信号。 为了提高校准精度,建议使用以下设备来校准: 1、一个输出稳定,噪声很低的直流电压/电流信号源 2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性 校准过程 1. 选择要校准的输入通道,按照模块的输入范围接上对应的输入信号。 2. 其中ISO AD02/4A模块零点在输入0时校准,满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时,校准零点时 输入0mA,校准满度时输入24mA.(0-5V输入时,校准零点时输入0V,校准满度时输入6V)。 3. 给模拟输入模块需要校准的通道输入零点信号,通常为0mA或0V。 4. 待信号稳定后,向模拟输入模块发送 偏移校准 $AA1N 命令(N代表当前正在校准的通道代号,0或1)。 5. 给模拟输入模块需要校准的通道输入满度的120%的电流或电压信号。 6. 待信号稳定后,向模拟输入模块发送增益校准 $AA0N 命令(N代表当前正在校准的通道代号,0或1)。 7. 校准完成 第三章 ASCII 字符通讯协议 简介 当控制器以ASCII字符通讯协议进行通讯时,一个信息中的每8Bit作为2个ASCII字符传输(如传送数字34,将 分别传送3和4对应的ASCII码0x33和0x34),这种模式的主要优点是不限定命令字符间时间间隔。 字符协议命令集 命令由一系列字符组成,如首码、地址 ID,变量、可选校验和字节和一个用以显示命令结束符(cr)。ISO AD02/4A 模块不支持广播地址,所以主机一次只控制一个 ISO AD02/4A 模块。 命令格式:(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr) (Leading code) 命令开始识别符。所有命令都需要一个命令开始识别符,如%,$,#,@,...等。 1- 字符 (Addr) 模块的地址代码, 如果下面没有指定,取值范围从 00~FF (十六进制)。 2- 字符 (Command) 命令代码或变量值。 1- 字符 [data] 命令参数。 可变长度 [checksum] 校验和,为可选参数,只有在启用校验和时,才需要此选项。 2- 字符 (cr) 命令结束识别符,(cr)作为回车结束符,它的值为0x0D。 1- 字符 校验和用来检查主机与模块通信是否正确。当启用校验和时,命令与应答都必须附加校验和 [Checksum] 参 数。它占2个字符。校验和字符放置在命令或响应字符之后,回车符之前。 计算方法:求之前所发所有字符的ASCII码数值之和,然后与十六进制数0xFF相与。所得结果为两位十六进制数。 应用举例:禁止校验和(checksum) 用户命令 $022(cr) 模块应答 !02000600 (cr) 启用校验和(checksum) 用户命令 $022B8 (cr) 模块应答 !02000640AD (cr) ‘$’ = 0x24 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 B8=(0x24+0x30+0x32+0x32) AND 0xFF ‘!’ = 0x21 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 ‘4’=0x34 ‘6’ = 0x36 AD=(0x21+0x30+0x32+0x30+0x30+0x30+0x36+0x34+0x30) AND 0xFF 常用模拟输入模块命令 1、读模块所有通道的数据 2、读模块通道 N 的数据 3、配置模块 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 6 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 4、读配置状态 5、偏移校准 6、满刻度校准 7、读模块名称 8、启用或禁止通道命令 9、读通道状态命令 10、设置通讯协议命令 命令的应答 应答信息取决于各种各样的命令。应答也由几个字符组成,包括首代码,变量和结束标识符。应答信号的首 代码有两种, ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 则代表无效。通过检查应答信息,可以监测命令是否 有效 注意:1、需确保地址正确,如地址错误,目标模块不做响应。 2、命令须为大写字母。 1、读全部通道采集数据命令 命令功能:以当前配置的数据格式,读回所有通道采集的数据。 命令语法:#AA(cr) 参数说明:# 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH(十六进制)。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:>(data)(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作。 参数说明:> 分界符。 (data) 代表读回的所有通道数据。数据格式可以是工程单位,FSR 的百分比,16 进制补码,或者 ohms。 详细说明见命令集第 3 条。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 如果某个通道已经被关闭,那么读出的数据显示为空格字符。 应用举例:用户命令 #23(cr) 模块应答 >+04.765+04.756 (cr) 说 明:在地址为 23H 的模块上输入是(数据格式是工程单位): 通道 0:+04.765mA 通道 1:+04.756mA 2、读单一通道采集数据命令 命令功能:以当前配置的数据格式,读回单一通道采集的数据。 命令语法:#AAN(cr) 参数说明:# 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 N 通道代号 (0-3) (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:>(data)(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作或通道被关闭。 参数说明:> 分界符。 (data) 代表读回的通道 N 的数据。数据格式可以是工程单位,FSR 的百分比,16 进制补码,或者 ohms。 详细说明见命令集第 3 条。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例:用户命令 #230(cr) 模块应答 >+04.632 (cr) 说 明:在地址为 23H 的模块上 通道 0 的输入是 +04.632mA(数据格式是工程单位)。 3、配置模块命令 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 7 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 命令功能:设置目标模块的地址,输入范围,波特率,数据格式,校验和状态。配置信息储存在非易失性存储器 EEPROM 里。 命令语法:%AANNTTCCFF(cr) 参数说明:% 分界符。 AA 目标模块当前地址,取值范围 00~FF(十六进制)。 NN 目标模块新地址,取值范围 00~FF(十六进制)。 TT 类型编码。ISO(SY)AD02/4A 产品必须设置为 00。 CC 用 16 进制代表波特率编码,详见表 2。 波特率代码 波特率 01 300bps 02 600bps 03 1200bps 04 2400bps 05 4800bps 06 9600bps 07 19200bps 08 38400bps 表 2 波特率代码 FF 用 16 进制的 8 位代表数据格式,校验和。注意从 bits2 到 bits5 不用必须设置为零。 Bit7 (cr) Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit2 Bit 1 表3 数据格式,校验和代码 Bit 0 Bit7:保留位,必须设置为零 Bit6:校验和状态,为 0:禁止; 为 1:允许 Bit5-bit2:不用,一般设置为零。 Bit1-bit0:数据格式位。 00:工程单位(Engineering Units) 01:满刻度的百分比(% of FSR) 10:16 进制的补码(Twos complement) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作,或在改变波特率或校验和前,没有安装配置跳线。 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:注 3:如果用户要重新配置模块的地址、波特率、校验和状态以及数据格式,则必须安装配置跳线, 使模块进入配置状态,此时目标模块地址为 00H,即 AA=00H,NN 等于新的地址。否则将返回错误信 号。 注 4:执行配置命令后,从机将新的地址作为响应数据返回给主机。 如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例:用户命令 %0011000600(cr) 模块应答 !11(cr) 说 明:% 分界符。 00 表示你想配置的模拟输入模块原始地址为00H。 11 表示新的模块 16 进制地址为 11H。 00 类型代码,ISO(SY)AD02/4A 产品必须设置为 00。 06 表示波特率 9600 bps。 00 表示数据格式为工程单位,禁止校验和。 4、读配置状态命令 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 8 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 命令功能:读目标模块的配置信息。 命令语法:$AA2(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 2 读配置状态命令关键字。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AATTCCFF(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作。 参数说明:! 分界符。 AA 代表目标模块地址。 TT 代表类型编码。 CC 代表波特率编码。详见表 3 FF 详见表 4 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例: 用户命令 $302(cr) 模块应答 !300F0600(cr) 说 明:! 分界符。 30 表示目标模块地址为30H 。 00 表示输入类型代码。 06 表示波特率 9600 bps。 00 表示数据格式为工程单位,禁止校验和。 5、偏移校准命令 命令功能:校准目标模块的通道 N 的零点偏移。 命令语法:$AA1N(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 1 偏移校准命令关键字。 N 通道代号 0~3 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA (cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作。 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:产品出厂时已经校准,用户无需校准即可直接使用。 当对目标模块进行校准时,应先校准偏移,再校准增益。 在校准时,需在目标模块要校准的通道上加上合适的输入信号。不同的输入范围需要不同的输入电压 或电流。具体校准方法请看校准模块章节。 如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例: 用户命令 $2310(cr) 模块应答 !23(cr) 说 明:对地址为 23H 的模块的通道 0 进行偏移校准。 6、增益校准命令 命令功能:校准目标模块通道 N 的增益。 命令语法:$AA0N(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 0 增益校准命令关键字。 N 通道代号 0~3 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 9 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 响应语法:!AA(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作。 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:产品出厂时已经校准,用户无需校准即可直接使用。 当对目标模块进行校准时,应先校准偏移,再校准增益。 在校准时,模拟输入模块需在要校准的通道上加上合适的输入信号。不同的输入范围需要不同的输入 电压或电流。具体校准方法请看校准模块章节。 如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例: 用户命令 $2303(cr) 模块应答 !23(cr) 说 明: 对地址 23H 模块的通道 3 进行增益校准。 7、读模块名称命令 命令功能:读目标模块的名称。 命令语法:$AAM(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 M 读模块名称命令关键字。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA(ModuleName)(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址。 (ModuleName) 模块名称可以为 ISOADA08、ISO AD02/4A 或 ISO 4014 等等,代表你使用的模块型号。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。 其他说明:假如语法错误或通讯错误或地址不存在,模块不响应。 应用举例: 用户命令 $08M(cr) 模块应答 !08ISO(SY)AD02A (cr) 说 明: 地址为 08H 的模块名称为 ISO AD02A。 8、启用或禁止通道命令 命令功能:该命令用于打开或者关闭模块的某个通道。 命令语法:$AA50V(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 5 启动或禁止模块的数据采集通道命令关键字。 V 一个16进制数,其对应二进制表达式的第1~0位代表第1~0通道 位值为 0:禁止通道 位值为 1:启用通道 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例: 用户命令 $08503(cr) ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 10 of 15 SUNYUAN 说 SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 模块应答 !08 (cr) 明: 设置通道值为 0x03。 3 即 0011,表示启用通道 0,通道 1。 9、读通道状态命令 命令功能:读目标模块的通道状态命令。 命令语法:$AA6(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 6 读通道状态命令关键字。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA0V(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址。 V 一个16进制数,数的1~0位代表1~0通道 位值为 0:禁止通道 位值为 1:启用通道 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 应用举例: 用户命令 $186 (cr) 模块应答 !1803(cr) 说 明: 当前通道状态值为 0x03。 0x03 即 0000 和 0011,表示地址 18H 的模块所有通道都已经启用。 10、设置通讯协议命令 命令功能:设置目标模块的通讯协议为 ASCII 字符通讯协议或者 Modbus RTU 协议。 命令语法:$AAPV(cr) 参数说明:$ 分界符。 AA 目标模块地址,取值范围 00H~FFH。 P 设置通讯协议命令关键字。 V 协议代号,可为 0 或 1 0:ASCII 字符协议 1:Modbus RTU 协议 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 响应语法:!AA(cr) 命令有效。 ?AA(cr) 命令无效或非法操作 参数说明:! 分界符,表示命令有效。 ? 分界符,表示命令无效。 AA 代表目标模块地址。 (cr) 结束符,上位机回车键(0DH) 。 其他说明:如地址错误或通讯错误,目标模块不做响应。 设置通讯协议命令必须在配置状态下才会有效。 应用举例 1: 用户命令 $00P1(cr) 模块应答 !00 (cr) 说 明: 设置通讯协议为 Modbus RTU 协议。 应用举例 2: 用户命令 $00P0(cr) 模块应答 !00 (cr) 说 明: 设置通讯协议为 ASCII 字符协议。 输入范围和数据格式 模拟输入模块使用了 4 种数据格式: 00:工程单位(Engineering Units) 01:满刻度的百分比(% of FSR) ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 11 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 10:16 进制的补码(Twos complement) 输入范围 数据格式 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 正满量程 +1.0000 +100.00 7FFFFF 零 ±0.0000 ±000.00 000000 负满量程 -1.0000 -100.00 800000 显示的分辨率 0.1uA 0.01% 1LSB 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 +10.000 +100.00 7FFFFF ±00.000 ±000.00 000000 -10.000 -100.00 800000 1uA 0.01% 1LSB 工程单位 +20.000 ±00.000 -20.000 1uA 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 16 进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB U1:0-5V U5:0-±5V 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 +5.0000 +100.00 7FFFFF ±0.0000 ±000.00 000000 -5.0000 -100.00 800000 0.1mV 0.01% 1LSB U2:0-10V U6:0-±10V 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 +10.000 +100.00 7FFFFF ±00.000 ±000.00 000000 -10.000 -100.00 800000 1mV 0.01% 1LSB U3:0-75mV 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 +75.000 +100.00 7FFFFF ±00.000 ±000.00 000000 -75.000 -100.00 800000 1uV 0.01% 1LSB 工程单位 +2.5000 ±0.0000 -2.5000 0.1mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 16 进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB 工程单位 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 16 进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB 工程单位 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 16 进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB A1:0-1mA A5:0-±1mA A2:0-10mA A6:0-±10mA A3:0-20mA A4:4-20mA A7:0-±20mA U4:0-2.5V U7:0-100mV A8:用户自定义 U8:用户自定义 表4 输入范围和数据格式 应用举例 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 12 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 1、输入范围为±20mA,输出为4 mA 工程单位 满刻度的百分比 16 进制的补码 用户命令 模块应答 模块应答 模块应答 #01(cr) >+04.000(cr) >+020.00(cr) >199999(cr) 2、输入范围为±10V,输出为2.5V 用户命令 工程单位 模块应答 满刻度的百分比 模块应答 16 进制的补码 模块应答 3、十六进制补码与模拟量转换关系 当模块为电流/电压输入类型时,可使用如下关系转换: #01(cr) >+02.500(cr) >+025.00(cr) >1FFFFF(cr) X/7FFFFF=Xin/Xf 说明:X: 表示模拟量相对应十六进制补码 Xin:表示通道输入的模拟信号量。 Xf: 表示产品满量程之模拟量。例如 20mA。 4、 在电压量输入类型时,Xin 为通道电压输入量 Vin,Xf 为满度电压输入量. 5、 若输入量为负电压、电流量时,读取值取反加一后带入上式计算相应模拟量值。 第四章 Modbus 通讯协议 简介 Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通信时,协议能使每一台控制器 知道它本身的设备地址,并识别对它寻址的数据,决定应起作用的类型,取出包含在信息中的数据和资料等,控 制器也可组织回答信息,并使用Modbus协议将此信息传送出去。 控制器通信使用主-从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其他设备(从设备)根据主设备 查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回 应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus 协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、 功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也是由 Modbus 协议构成,包括确认要行动的域,任何要返回的数据、和一错误检测域。如果 在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去 Modbus 有 ASCII 和 RTU 两种传输方式: 以 ASCII 模式通信时,一个消息中的每个 8bit 字节都作为 2 个 ASCII 字符发送,采用 LRC 错误检测,其优点 是字符发送的时间间隔可达到 1s 而不产生错误; 当以 RTU 模式通信时,在消息中的每个 8bit 字节包含两个 4bit 的十六进制字符,采用 CRC 错误检测,其优 点是在同样的波特率下,可以比 ASCII 方式传送更多数据。 ASCII 模式与 RTU 模式数据格式,更多内容可查阅相关 Modbus 通讯协议。 ASCII 模式与 RTU 模式数据格式对比: ASCII 模式 RTU 模式 代码系统 ▪ ▪ 数据位 ▪ ▪ ▪ ▪ 十六进制,ASCII 字符 0~9,A~F 消息中的每个 ASCII 字符都是一个十六进制字 符组成 1 个起始位 7 个数据位,最小的有效位先发送 1个奇偶校验位,无校验则无 1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时) ▪ ▪ 8 位二进制,十六进制 0~9,A~F 消息中的每个 8 位域都是一个两个十六进制字符组成 ▪ ▪ ▪ ▪ 1 个起始位 8 个数据位,最小的有效位先发送 1 个奇偶校验位,无校验则无 1 个停止位(有校验时),2 个 Bit(无校验时) LRC(纵向冗长检测) ▪ CRC(循环冗长检测) 错误检验区 ▪ 说明:本模块仅支持Modbus RTU传输方式,不支持Modbus ASCII传输方式。 1、配置 Modbus RTU 模式 模块出厂默认协议为ASCII字符通讯协议,如果需要将模块设置为Modbus RTU通讯协议,请按以下步骤设置: 1、 将CONFIG引脚(第3脚)和GND引脚(第4脚)短接。 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 13 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 说明: Adress为寄存器起始地址 Device ID为目标模块地址 Length为需读取寄存器的个数 MODBUS Point Type :Modbus功能类型选择 40001:对应寄存器中数据,第0通道模拟量输入 值 40002:对应寄存器中数据,第1通道模拟量输入 值 z z z 2、 正确连接电源线和通讯接口线。 3、 接通电源,模块自动进入配置状态,此时模块通讯地址为00,波特率为9600。 4、 等待1分钟,模块初始化。 5、 发送命令$00P1(cr)(00为相应目标模块地址,另可参考设置通讯协议命令),检查应答,如果为!00 (cr) 则设置成功。 6、 关闭电源,断开CONFIG引脚和GND引脚之间的连接。 7、 模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。 2、 MODBUS RTU 下数据格式 主机查询 主机查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量,寄存器寻址起始地址为0000。查询格式如下: Slave Function Starting Starting No. of Points No. of Points Error Address Address Hi Address Lo Hi Lo Check(CRC) 01 03 00 如主机发送查询信息Tx: 01 01 设备地址 03 功能代码 00 00 寄存器寻址起始地址 00 08 寄存器数量 44 0C CRC校验码 03 00 00 00 00 08 00 08 44 0C 44 0C 从机响应 从机响应信息中的寄存器数据为每个寄存器分别对应的2个字节,第一个字节为高位数据,第二个为低位 数据。响应格式如下: Error Data Data Data Slave Function Byte Data Address Count Hi(Register Lo(Register Hi(Register Lo(Register Check(CRC) 40002) 40002) 40001) 40001) 01 03 10 19 如从机相应信息Rx:01 03 10 19 99 00 00 69 01 设备地址 03 功能代码 10 字节数量 19 99 第一个寄存器数据 00 00 第二个寄存器数据 ▪ ▪ ▪ 87 69 CRC校验码 下图为通过MODSCAN软件查看的寄存器信息说明 所支持寄存器说明: 99 99 00 00 00 00 00 00 00 00 9E 68 04 00 00 00 00 87 ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 14 of 15 SUNYUAN SY Series Data Acquisition Isolation Transmitter 地址 4X 数据内容 属性 数据说明 40001 IN0 只读 第 0 通道模拟量输入值 40002 IN1 只读 第 1 通道模拟量输入值 40003 IN2 只读 第 2 通道模拟量输入值(仅四通道产品) 40004 IN3 只读 第 3 通道模拟量输入值(仅四通道产品) 40211 模块名称 只读 高位:0x40 低位:0x21 40221 通道状态 读/写 高位:0x00 表5 Modbus RTU 寄存器说明 低位:通道状态 (0x03/0x0F) ____________________________________________________________________________________________ Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. Page 15 of 15