8路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)RS-485/232，數(shù)據(jù)采集A/D轉(zhuǎn)換模塊 

8路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)RS-485/232，數(shù)據(jù)采集A/D轉(zhuǎn)換模塊 IBF8

 

產(chǎn)品特點(diǎn)：

● 八路模擬信號(hào)采集，隔離轉(zhuǎn)換 RS-485/232輸出

●

● 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(kāi)發(fā)

●  4-20mA或0-5V信號(hào)采集

 

產(chǎn)品概述：

IBF8產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)傳感器和主機(jī)之間的信號(hào)采集，用來(lái)檢測(cè)模擬信號(hào)。IBF8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?

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 IBF8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。

IBF8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)等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。

IBF8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：

IBF8 信號(hào)隔離采集模塊，可以用來(lái)測(cè)量八路電壓或電流信號(hào)。

1、  模擬信號(hào)輸入

24位采集精度，8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(guò)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：

IBF8 - 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)：IBF8-A4-485   表示8路4-20mA信號(hào)輸入，輸出為RS-485接口

選型舉例2： 型號(hào)：IBF8-U1-232   表示8路0-5V信號(hào)輸入，輸出為RS-232接口

選型舉例3： 型號(hào)：IBF8-U2-485   表示8路0-10V信號(hào)輸入，輸出為RS-485接口

 

 

IBF8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/℃, 最大)

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)

帶    寬：  -3 dB 10 Hz

轉(zhuǎn)換速率：  20 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(guò)發(fā)送命令設(shè)置AD轉(zhuǎn)換速率為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(kāi)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(guò)壓保護(hù)，過(guò)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 最大

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

引腳	名 稱	描   述	引腳	名 稱	描   述
1	IN5+	通道5模擬信號(hào)輸入正端	11	IN0-	通道0模擬信號(hào)輸入負(fù)端
2	IN5-	通道5模擬信號(hào)輸入負(fù)端	12	IN0+	通道0模擬信號(hào)輸入正端
3	IN6+	通道6模擬信號(hào)輸入正端	13	IN1-	通道1模擬信號(hào)輸入負(fù)端
4	IN6-	通道6模擬信號(hào)輸入負(fù)端	14	IN1+	通道1模擬信號(hào)輸入正端
5	IN7+	通道7模擬信號(hào)輸入正端	15	IN2-	通道2模擬信號(hào)輸入負(fù)端
6	IN7-	通道7模擬信號(hào)輸入負(fù)端	16	IN2+	通道2模擬信號(hào)輸入正端
7	DATA+	RS-485信號(hào)正端	17	IN3-	通道3模擬信號(hào)輸入負(fù)端
8	DATA-	RS-485信號(hào)負(fù)端	18	IN3+	通道3模擬信號(hào)輸入正端
9	PW+	電源正端	19	IN4-	通道4模擬信號(hào)輸入負(fù)端
10	GND	電源負(fù)端，數(shù)字信號(hào)輸出地	20	IN4+	通道4模擬信號(hào)輸入正端

表1  引腳定義

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖3  IBF8 模塊接線圖

IBF8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)IBF8模塊地址。可以在接好IBF8模塊電源線和RS485通訊線后，通過(guò)配置命令來(lái)修改IBF8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：

IBF8模塊邊上都有一個(gè)INIT的開(kāi)關(guān)，在模塊的側(cè)面位置。將INIT開(kāi)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(guò)配置命令來(lái)修改IBF8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(kāi)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(kāi)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)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(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(méi)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(guò)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(xiě)字母輸入命令。

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

     

1、讀測(cè)量數(shù)據(jù)命令

說(shuō)    明：以當(dāng)前配置的數(shù)據(jù)格式，從模塊中讀回所有通道模擬輸入端的測(cè)量數(shù)據(jù)。

命令格式：#AA(cr)

參數(shù)說(shuō)明：#     分界符。十六進(jìn)制為23H

          AA   模塊地址，取值范圍 00～FF(十六進(jìn)制)。出廠地址為01，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為每個(gè)字符的ASCII碼。如地址01換成十六進(jìn)制為30H和31H。

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵，十六進(jìn)制為0DH。

應(yīng)答格式：>(data)(cr)     命令有效。

          ?AA(cr)       命令無(wú)效或非法操作。

參數(shù)說(shuō)明：>     分界符。十六進(jìn)制為3EH

          (data) 代表讀回的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式可以是工程單位，F(xiàn)SR的百分比，16進(jìn)制補(bǔ)碼。詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)命令集第2條。十六進(jìn)制為每個(gè)字符的ASCII碼。

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵，十六進(jìn)制為0DH。

其他說(shuō)明：假如格式錯(cuò)誤或通訊錯(cuò)誤或地址不存在，模塊不響應(yīng)。

如果某個(gè)通道已經(jīng)被關(guān)閉，那么讀出的數(shù)據(jù)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(qǐng)切換到十六進(jìn)制格式進(jìn)行通訊。

應(yīng)用舉例：  用戶命令（字符格式）      #01(cr)

                    （十六進(jìn)制格式）  2330310D

            模塊應(yīng)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(jìn)制格式）：3E2B31322E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31362E303030

2B31362E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31382E3136380D

說(shuō)    明：在地址01H模塊上輸入是（數(shù)據(jù)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

 

輸入#01后點(diǎn)擊發(fā)送命令或者敲回車鍵，注意（cr）不要輸入，那個(gè)是代表回車鍵。

在接收到的數(shù)據(jù)行就會(huì)有顯示>+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000

 

2、讀通道N模擬輸入模塊數(shù)據(jù)命令

說(shuō)    明：以當(dāng)前配置的數(shù)據(jù)格式，從模塊中讀回通道N的模擬輸入數(shù)據(jù)。

命令格式：#AAN(cr)

參數(shù)說(shuō)明：#     分界符。

          AA   模塊地址，取值范圍 00～FF(十六進(jìn)制)。出廠地址為01，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為每個(gè)字符的ASCII碼。如地址01換成十六進(jìn)制為30H和31H。

          N     通道代號(hào) 0～7，十六進(jìn)制為30H~ 37H

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵（0DH）。

應(yīng)答格式：>(data)(cr)     命令有效。

          ?AA(cr)       命令無(wú)效或非法操作或通道被關(guān)閉。

參數(shù)說(shuō)明：>     分界符。

          (data) 代表讀回的通道N的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式可以是工程單位，F(xiàn)SR的百分比，16進(jìn)制補(bǔ)碼，或者ohms。詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)命令集第3條。

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵（0DH）。

其他說(shuō)明：假如語(yǔ)法錯(cuò)誤或通訊錯(cuò)誤或地址不存在，模塊不響應(yīng)。         

應(yīng)用舉例：  用戶命令（字符格式）      #010(cr)

                    （十六進(jìn)制格式）  233031300D

            模塊應(yīng)答（字符格式）      >+18.000 (cr)

（十六進(jìn)制格式）：3E2B31382E3030300D

說(shuō)    明：在地址01H模塊上通道0的輸入是（數(shù)據(jù)格式是工程單位）：+18.000mA

3、配置IBF8模塊命令

說(shuō)    明：對(duì)一個(gè)IBF8模塊設(shè)置地址，輸入范圍，波特率，數(shù)據(jù)格式，校驗(yàn)和狀態(tài)。配置信息儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。

命令格式：%AANNTTCCFF(cr)

參數(shù)說(shuō)明：%    分界符。

AA   模塊地址，取值范圍 00～FF(十六進(jìn)制)。出廠地址為01，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為每個(gè)字符的ASCII碼。如地址01換成十六進(jìn)制為30H和31H。

          NN   代表新的模塊16進(jìn)制地址，數(shù)值NN的范圍從00到FF。轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為每個(gè)字符的ASCII碼。如地址18換成十六進(jìn)制為31H和38H。

          TT   用16進(jìn)制代表類型編碼。 IBF8產(chǎn)品必須設(shè)置為00。

CC   用16進(jìn)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
09	57600 baud
0A	115200 baud

 

 

 

 

 

 

                                     

            

表2  波特率代碼

           FF    用16進(jìn)制的8位代表數(shù)據(jù)格式，校驗(yàn)和。注意從bits2 到bits5不用必須設(shè)置為零。

Bit7

Bit 6

Bit 5

Bit 4

Bit 3

Bit2

Bit 1

Bit 0

 

         

          表3   數(shù)據(jù)格式，校驗(yàn)和代碼

                  Bit7：保留位，必須設(shè)置為零                                  

                  Bit6：校驗(yàn)和狀態(tài)，為0：禁止； 為1：允許

                  Bit5-bit2：不用，必須設(shè)置為零。

                  Bit1-bit0：數(shù)據(jù)格式位。 00：工程單位(Engineering Units)

                                         01：滿刻度的百分比(% of FSR)

                                         10：16進(jìn)制的補(bǔ)碼(Twos complement)

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵，十六進(jìn)制為0DH。

應(yīng)答格式：!AA(cr)  命令有效。

          ?AA(cr)  命令無(wú)效或非法操作，或在改變波特率或校驗(yàn)和前，沒(méi)有將INIT開(kāi)關(guān)撥到INIT位置。

參數(shù)說(shuō)明：!     分界符，表示命令有效。

          ?     分界符，表示命令無(wú)效。

          AA   代表輸入模塊地址

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵，十六進(jìn)制為0DH。

其他說(shuō)明：假如你第一次配置模塊，AA=01H，NN等于新的地址。假如重新配置模塊改變地址、輸入范圍、數(shù)據(jù)格式，AA等于當(dāng)前已配置的地址，NN等于當(dāng)前的或新的地址。假如要重新配置模塊改變波特率或校驗(yàn)和狀態(tài)，則必須將INIT開(kāi)關(guān)撥到INIT位置，使模塊進(jìn)入缺省狀態(tài)，此時(shí)模塊地址為00H，即 AA=00H，NN等于當(dāng)前的或新的地址。

假如格式錯(cuò)誤或通訊錯(cuò)誤或地址不存在，模塊不響應(yīng)。                            

應(yīng)用舉例：  用戶命令    %0111000600(cr)

            模塊應(yīng)答    !11(cr)

說(shuō)    明：%    分界符。

          01    表示你想配置的IBF8模塊原始地址為01H。

          11    表示新的模塊16進(jìn)制地址為11H。

          00    類型代碼，IBF8產(chǎn)品必須設(shè)置為00。

          06    表示波特率9600 baud。

00    表示數(shù)據(jù)格式為工程單位，禁止校驗(yàn)和。

4、讀配置狀態(tài)命令

說(shuō)    明： 對(duì)指定一個(gè)IBF8模塊讀配置。

命令格式：$AA2(cr)          

參數(shù)說(shuō)明：$     分界符。  

          AA   模塊地址，取值范圍 00～FF(十六進(jìn)制)。

          2     表示讀配置狀態(tài)命令  

          (cr)   結(jié)束符，上位機(jī)回車鍵，十六進(jìn)制為0DH。

應(yīng)答格式：!AATTCCFF(cr)    命令有效。

          ?AA(cr)            命令無(wú)效或非法操作。

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