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4-20MA转RS232隔离器

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更新时间：2018-05-14 09:00:00浏览次数：510次

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深圳贝福电子有限公司

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产品简介

模拟信号采集，隔离转换 RS-485/232输出
● 采用12位AD转换器，测量精度优于0.1%
● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度
● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 32VDC

详细介绍

IBF系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，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。

产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗*力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。

功能简介：

信号隔离采集模块，可以用来测量一路电压或电流信号，

1、模拟信号输入

12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。

2、通讯协议

通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口，订货选型时注明。

通讯协议：支持两种协议，命令集定义的字符协议和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（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络zui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。

3、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：

IBF - U（A）□ – □

输入电压或电流信号值通讯接口

U1：0-5V A1：0-1mA 485：输出为RS-485接口

U2：0-10V A2：0-10mA 232：输出为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：用户自定义 A8：用户自定义

选型举例1：型号：IBF A4-485 表示4-20mA信号输入，输出为RS-485接口

选型举例2：型号：IBF U1-232 表示0-5号输入，输出为RS-232接口

通用参数：

（typical @ +25℃，Vs为24VDC）

输入类型：电流输入 / 电压输入

精度： 0.1%

温度漂移： ±30 ppm/℃ （±50 ppm/℃, zui大）

输入电阻： 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 标准字符协议和 MODBUS RTU通讯协议

波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件选择

地址（0～255）可软件选择

通讯响应时间：100 ms zui大

工作电源： +8 ~ 32VDC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： - 45 ~ +80℃

存储湿度： 10 ~ 95% （无凝露）

隔离耐压：输入 / 输出之间： 3KVDC，1分钟，漏电流 1mA

其中输出和电源共地。

耐冲击电压： 3KVAC， 1.2/50us（峰值）

外形尺寸： 106.7 mm x 79 mm x 25mm

引脚定义：

引脚	名称	描述	引脚	名称	描述
1	PW+	电源正端	7	IN+	模拟信号输入正端
2	GND	电源负端	8	IN-	模拟信号输入负端
3	INIT	初始状态设置	9	NC	空脚
4	D+	RS-485信号正端	10	NC	空脚
5	D-	RS-485信号负端	11	NC	空脚
6	GND	电源负端，数字信号输出地	12	NC	空脚

表1 引脚定义

图3 模块接线图

初始化模块：

所有的模块，如果使用 RS-485网络，必须分配一个*的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间。但是，所有全新的模块都使用一个工厂的初始设置，如下所示：

地址代码为01

波特率9600 bps

禁止校验和

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地址。可以在接好模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改模块的地址。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*入缺省状态，否则无法修改。

让模块进入缺省状态的方法：

模块都有一个特殊的标为INIT的管脚。将INIT管脚短路接到地线（GND管脚）后，再接通电源，此时模块进入缺省状态。在这个状态时，模块的配置如下：

地址代码为00

波特率9600 bps

禁止校验和

这时，可以通过配置命令来修改模块的波特率，校验和状态等参数，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，使模块进入缺省状态，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。

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）。主机除了带通配符地址“**”的同步的命令之外，一次只指挥一个模块。

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

（Leading code）首码是命令中的*个字母。所有命令都需要一个命令首码，如%,$,#,@,...等。 1- 字符

（Addr） 模块的地址代码, 如果下面没有，取值范围从 00～FF （十六进制）。 2- 字符

（Command）显示的是命令代码或变量值。 变量长度

[data] 一些输出命令需要的数据。 变量长度

[checksum]括号中的Checksum（校验和）显示的是可选参数，只有在启用校验和时，才需要此选项。 2- 字符

（cr） 识别用的一个控制代码符，（cr）作为回车结束符，它的值为0x0D。 1- 字符

当启用校验和（checksum）时，就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和应答都必须附加校验和特性。校验和用来检查所有输入命令，来帮助你发现主机到模块命令错误和模块到主机响应的错误。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：两个字符，十六进制数，为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。

应用举例：禁止校验和（checksum）

用户命令 $002（cr）

模块应答 !00020600 （cr）

启用校验和（checksum）

用户命令 $002B6 （cr）

模块应答 !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、在一些情况下，许多命令用相同的命令格式。要确保你用的地址在一个命令中是正确的，假如你用错误的地址，而这个地址代表着另一个模块，那么命令会在另一个模块生效，因此产生错误。

2、必须用大写字母输入命令。

1、读测量数据命令

说明：以当前配置的数据格式，从模块中读回模拟输入端的测量数据。

命令格式：#AA（cr）

参数说明：# 分界符。十六进制为23H

AA 模块地址，取值范围 00～FF（十六进制）。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。

（cr） 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：>（data）（cr） 命令有效。

?AA（cr） 命令无效或非法操作。

参数说明：> 分界符。十六进制为3EH

（data） 代表读回的数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码。详细说明见命令集第2条。十六进制为每个字符的ASCII码。

（cr） 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如格式错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。如果你使用的串口通讯软件输入不了回车键字符，请切换到十六进制格式进行通讯。

应用举例：用户命令（字符格式） #01（cr）

（十六进制格式） 2330310D

模块应答（字符格式） >+16.000 （cr）

（十六进制格式） 3E2B31362E3030300D

说明：在地址01H模块上输入是（数据格式是工程单位）：+16.000mA

2、配置模块命令

说明：对一个模块设置地址，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。

命令格式：%AANNTTCCFF（cr）

参数说明：% 分界符。

AA 模块地址，取值范围 00～FF（十六进制）。

NN 代表新的模块16进制地址，数值NN的范围从00到FF。

TT 用16进制代表类型编码。产品必须设置为00。

CC 用16进制代表波特率编码。

波特率代码	波特率
04	2400 baud
05	4800 baud
06	9600 baud
07	19200 baud
08	38400 baud

表2 波特率代码

关键词：单片机控制系统标准通讯接口监控系统

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