RS232/RS485信号转模拟信号 隔离D/A转换器
产品特点:
● 低成本、小体积模块化设计
● RS-485/232接口,隔离转换成标准模拟信号输出
● 模拟信号输出精度优于 0.2%
● 可以程控校准模块输出精度
● 信号输出 / 通讯接口之间隔离耐压3000VDC
●宽电源供电范围:8 ~ 32VDC
● 可靠性高,编程方便,易于安装和布线
● 用户可编程设置模块地址、波特率等
● 可设置成主机来读取产品数据实现远程采集
● 支持Modbus RTU 通讯协议
典型应用:
● 标准模拟信号输出 ● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统 ● RS-232/485总线工业自动化控制系统 ● 工业现场控制信号隔离及长线传输 ● 设备运行调试与控制 ● 传感器信号的远程传输及信号还原 ● 工业现场执行器数据给定 ● 医疗、工控产品开发 |
● 4-20mA信号输出AOT-232/485 模块外观图
产品概述:
AOT-232/485系列产品实现主机RS-485/232接口信号隔离转换成标准模拟信号,用以控制远程设备。AOT-232/485系列产品可应用在RS-232/RS-485总线工业自动化控制系统,4-20mA,0-5V,0-10V等标准信号输出,用来控制工业现场的执行设备,控制设备以及显示仪表等等。
产品包括电源隔离,信号隔离、线性化,D/A转换和RS-485串行通信。每个串口zui多可接256只AOT-232/485系列模块,通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议,其指令集兼容于ADAM模块,波特率可由代码设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上,便于计算机编程。
AOT-232/485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。
AOT-232/485系列产品按工业标准设计、制造,信号输出 / 通讯接口之间隔离,可承受3000VDC隔离电压,抗*力强,可靠性高。工作温度范围- 45℃~+80℃。
图1 AOT-232/485 产品原理框图
AOT-232/485功能简介:
AOT-232/485 信号隔离D/A转换模块,可以用来输出一路电压或电流信号,也可以用来输出两路可以共地的电流或电压信号。
12位输出精度,产品出厂前所有信号输出范围已全部校准。在使用时,用户也可以很方便的自行编程校准。
具体电流或电压输出量程请看产品选型,输出两路信号时两路输出选型必须相同。
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:
AOT- □ - □
通讯接口 输出电压或电流信号值
485:输出为RS-485接口 U1:0-5V A1:0-1mA
232:输出为RS-232接口 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
选型举例1:型号:AOT-485-A4 表示RS-485接口,4-20mA信号输出
选型举例2:型号:AOT-232-U1 表示RS-232接口,0-5V信号输出
AOT-232/485通用参数:
(typical @ +25℃,Vs为24VDC)
输出类型: 电流输出 / 电压输出
精 度: 0.2%
输出失调: 电流输出 ±0.5 uA/℃ ,电压输出 ±0.1 mV/℃
温度漂移: ±20 ppm/℃(±30 ppm/℃, zui大)
电压输出 10mA(0-5V/0-10V/0-±5V电压输出)
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1.5W
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: 通讯接口 / 输出 之间: 3KVDC,1分钟,漏电流 1mA
其中通讯接口和电源共地。
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 | Out0+ | 模拟信号0输出正端 |
2 | GND | 电源负端 | 8 | GND1 | 模拟信号0输出负端 |
3 | INIT | 初始状态设置 | 9 | NC | 空脚 |
4 | D+ | RS-485信号正端 | 10 | Out1+ | 模拟信号1输出正端 |
5 | D- | RS-485信号负端 | 11 | GND1 | 模拟信号1输出负端 |
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 AOT-232/485 模块接线图
初始化AOT-232/485模块:
所有的AOT-232/485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AOT-232/485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拟量输出模块地址。可以在接好IBF-232/485模块电源线和RS485通讯线后,通过配置命令来修改IBF-232/485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:
AOT-232/485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IBF-232/485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。
AOT-232/485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IBF-232/4851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
常用命令:
1、设定通道N的模拟量输出值命令
2、设定通道N的上电或复位后的模拟量输出值命令
3、配置模拟量输出模块命令
4、读配置状态
5、偏移校准
6、满刻度校准
7、读模块名称
8、通道N的模拟量输出值回读命令
9、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、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、设定通道N的模拟量输出值命令
说 明:以当前配置的数据格式,设定模拟量输出模块通道N模拟输出值。
命令格式:#AAN(data)(cr)
参数说明:# 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
(data)代表要设置的通道N输出的模拟量数据。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3条。
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:>(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明:> 分界符。
(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 #230+04.632(cr)
模块应答 >(cr)
说 明:设定地址23H模块上通道0的输出值是 +04.632mA(数据格式是工程单位)。
2、设定通道N的上电或复位后的模拟量输出值命令
说 明:以当前配置的数据格式,设定模拟量输出模块通道N上电模拟输出值。
命令格式:#AASN(data)(cr)
参数说明:# 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
S 表示要设置上电或复位后的模拟量输出值。
N 通道代号0或1
(data)代表要设置的通道N上电后输出的模拟量数据。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3条。
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:>(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明:> 分界符。
(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 #23S0+04.000(cr)
模块应答 >(cr)
说 明:设定地址23H模块上通道0的上电输出值是 +04.000mA(数据格式是工程单位)。
3、配置模拟量输出模块命令
说 明:对一个模拟量输出模块设置地址,输出范围,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。 IBF-232/485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
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 | Bit 6 | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Bit2 | Bit 1 | Bit 0 |
表3 数据格式,校验和代码
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,必须设置为零。
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)
11:欧姆(ohms)(仅热电阻产品可设置)
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:!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 代表模块地址
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
其他说明:假如你*次配置模块,AA=00、 NN等于新的地址。假如重新配置模块改变地址、输出范围、数据格式,AA等于当前已配置的地址,NN等于当前的或新的地址。假如要重新配置模块改变波特率或校验和状态,则必须安装配置跳线,使模块进入缺省状态,此时模块地址为00H,即 AA=00H,NN等于当前的或新的地址。
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 %0011000600(cr)
模块应答 !11(cr)
说 明:% 分界符。
00 表示你想配置的模拟量输出模块原始地址为00H。
11 表示新的模块16进制地址为11H。
00 类型代码,IBF-232/4851产品必须设置为00。
06 表示波特率9600 baud。
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
说 明:对一个模拟量输出模块读配置。
命令格式:$AA2(cr)
参数说明:$ 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
2 表示读配置状态命令
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:!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 代表模块地址。
TT 代表类型编码。
CC 代表波特率编码。见表3
FF 见表4
(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 $302(cr)
模块应答 !300F0600(cr)
说 明:! 分界符。
30 表示模拟量输出模块地址为30H 。
00 表示输出类型代码。
06 表示波特率9600 baud。
00 表示数据格式为工程单位,禁止校验和。
5、偏移校准命令
说 明:校准模块通道N的输出值零点偏移。
命令格式:$AA1N(cr)
参数说明:$ 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
1 表示偏移校准命令。
N 通道代号0~1
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:! 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。
当对一个模拟量输出模块校准时,先校准偏移命令后,再校准增益。
在校准时,模拟量输出模块需在要校准的通道上连上万用表监测输出信号,通过命令集*条命令来设置模拟量输出,调节到万用表里显示的输出信号为零点值,然后输入校准偏移命令,具体校准方法请看校准模块章节。
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 $2310(cr)
模块应答 !23(cr)
说 明:对地址23H模块的通道0进行偏移校准。
6、增益校准命令
说明:校准模块通道N的输出值满度增益。
命令格式:$AA0N(cr)
参数说明:$ 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
0 表示增益校准命令。
N 通道代号0~1
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:!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。
当对一个模拟量输出模块校准时,先校准偏移后,再校准增益。
在校准时,模拟量输出模块需在要校准的通道上连上万用表监测输出信号,通过命令集*条命令来设置模拟量输出,调节到万用表里显示的输出信号为满度值,然后输入校准增益命令,具体校准方法请看校准模块章节。
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 $2300(cr)
模块应答 !23(cr)
说 明:对地址23H模块的通道0进行增益校准。
7、读模块名称命令
说明:对一个模拟量输出模块读模块名称。
命令格式:$AAM(cr)
参数说明:$ 分界符。
AA 模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
M 表示读模块名称命令
(cr) 结束符,上位机回车键(0DH)。
应答格式:!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 代表输出模块地址。
(ModuleName) 模块名称可以为IBF21、IBF31或IBF71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 !08WJ31 (cr)