鶴壁市鴻海電子科技有限公司
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模擬量輸入模塊
MB8AI 8路模擬量輸入采集模塊
- 模擬量輸入:0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V 8路輸入
- 模擬量輸出:無
- 產品供電:10-30V @12V @24V <3W
- 通訊參數:RS485接口 Modbus RTU 通訊協議
- 外形尺寸:
- 安裝方式:
- 淘寶:
第一章 產品介紹
一． 概述
MB8AI 8路模擬量采集模塊，可采集8路0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V四種模擬量信號，采集到的模擬量信號數據，通過隔離RS485接口輸出，模塊采用Modbus-RTU通訊，可直接適配PLC、DCS以及國內各種組態軟件等。
信號采集、電源、RS485通訊電氣信號相互隔離，有效抑制各類串模和共模干擾，保證數據的精確度，同時也保障了模塊的可靠工作。
二． 特點
1. 采用Modbus-RTU協議。
2. 可根據自己的需求設置每個通道的輸入信號類型。
3. 信號采集、電源、RS485通訊電氣信號相互隔離。
4. RS485通訊信號輸出接口采用過壓過流雙保護。
5. 輸入信號類型和通訊格式可通過軟件設置。
6. 電源極性保護。
三． 技術指標
|
項目 |
參數 |
|
信號輸入 |
1．輸入通道：8通道隔離采集 2．信號類型：0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V四種模擬量信號 3．采樣速率：200HZ（每秒每個通道 25次） 4．分辨率：12位AD 5. 采集精度：電壓輸入0.2% 電流輸入0.3% 6. AD采集電路和CPU隔離電壓保護：1500V |
|
通訊輸出 |
1．通訊協議：MODBUS-RTU 2．接口類型：隔離RS485通訊，輸出接口采用過壓過流雙保護 3．波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps 4．校驗位：無校驗、偶校驗、奇校驗 5．設置方式：模塊地址、波特率、校驗位均可通過軟件設置 6．通訊距離：@9600bps 1200米 7. RS485通訊電路電路和CPU隔離電壓保護：1500V |
|
模塊尺寸 |
A.單獨模塊尺寸：104mm*72mm*26mm B.帶端子和導軌盒尺寸：124mm*72mm*45mm |
|
安裝方式 |
標準DIN導軌安裝(35mm導軌 或 高低導軌) |
|
工作環境 |
溫度：-10 ~ +55℃ 濕度：35~85%（不結露） |
|
工作電源 |
1．供電電壓：10V~30V寬范圍供電，帶電源極性保護 2．電源功耗：小于3W |
四． 產品外觀
五． 模塊指示燈功能說明
1. POW/SET;模塊工作狀態指示
A.綠燈常亮：模塊工作在運行狀態 B. 紅燈常亮：模塊工作在配置模式
2. TXD/RXD:通訊狀態指示
A.綠燈閃亮：通訊接收到數據 B. 紅燈閃亮：模塊正在發送數據
C.綠燈常亮：DATA+和DATA-上接的通訊RS485線接反了或者接線有斷線。
六． 模塊右側開關功能說明
1. 工作模式：開關撥到上面，然后模塊電源重新上電；模塊正常工作時用這個模式，這種模式不能對工作參數進行配置；工作模式的通訊參數是用戶設置的參數，出廠默認通訊參數（地址：1，波特率：9600bps，校驗位：無，停止位：1位）。
2. 配置模式：開關撥到下面，然后模塊電源重新上電；用于查看或設置模塊的通訊參數、模擬量輸入和模擬量輸出工作參數，模式的通訊參數是固定的（地址：1，波特率：9600bps，校驗位：無，停止位：1位）。
七． 端子定義
|
端子 |
名稱 |
說明 |
|
端子 |
名稱 |
說明 |
|
1 |
IN5+ |
模擬量輸入5通道正端 |
11 |
IN0+ |
模擬量輸入0通道正端 |
|
|
2 |
IN5- |
模擬量輸入5通道負端 |
12 |
IN0- |
模擬量輸入0通道負端 |
|
|
3 |
IN6+ |
模擬量輸入6通道正端 |
13 |
IN1+ |
模擬量輸入1通道正端 |
|
|
4 |
IN6- |
模擬量輸入6通道負端 |
14 |
IN1- |
模擬量輸入1通道負端 |
|
|
5 |
IN7+ |
模擬量輸入7通道正端 |
15 |
IN2+ |
模擬量輸入2通道正端 |
|
|
6 |
IN7- |
模擬量輸入7通道負端 |
16 |
IN2- |
模擬量輸入2通道負端 |
|
|
7 |
DATA+ |
RS485通訊+ |
17 |
IN3+ |
模擬量輸入3通道正端 |
|
|
8 |
DATA- |
RS485通訊- |
18 |
IN3- |
模擬量輸入3通道負端 |
|
|
9 |
+Vs |
電源輸入+ |
19 |
IN4+ |
模擬量輸入4通道正端 |
|
|
10 |
GND |
電源輸入- |
20 |
IN4- |
模擬量輸入4通道負端 |
八． 電源和通訊接線
九． 模擬量輸入接線說明
十． 原理方框圖
第二章 Modbus寄存器和通訊協議說明
一． 模塊支持的MODBUS功能碼和地址范圍
|
寄存器類型 |
地址范圍 |
功能碼 |
功能碼說明 |
|
輸入寄存器 |
30001-30008 |
0x04H |
讀取一個或多個輸入寄存器 |
|
保持寄存器 |
40033-40040 40065-40076 40129-40136 |
0x03H |
讀取一個或多個保持寄存器 |
|
0x06H |
寫一個數據到保持寄存器 |
||
|
0x10H |
寫一個或多個數據到保持寄存器 |
二． 寄存器定義描述
1. 輸入寄存器（功能碼：0x04H）
|
地址 |
參數 |
長度 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|
30001 |
AI0 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道0 AD轉換數值 |
|
30002 |
AI1 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道1 AD轉換數值 |
|
30003 |
AI2 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道2 AD轉換數值 |
|
30004 |
AI3 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道3 AD轉換數值 |
|
30005 |
AI4 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道4 AD轉換數值 |
|
30006 |
AI5 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道5 AD轉換數值 |
|
30007 |
AI6 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道6 AD轉換數值 |
|
30008 |
AI7 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道7 AD轉換數值 |
2. 保持寄存器（功能碼：0x03H、0x06H、0x10H）
|
地址 |
參數 |
長度 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|
40033 |
AI0 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道0 AD轉換數值 |
|
40034 |
AI1 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道1 AD轉換數值 |
|
40035 |
AI2 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道2 AD轉換數值 |
|
40036 |
AI3 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道3 AD轉換數值 |
|
40037 |
AI4 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道4AD轉換數值 |
|
40038 |
AI5 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道5 AD轉換數值 |
|
40039 |
AI6 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道6 AD轉換數值 |
|
40040 |
AI7 |
2 |
只讀 |
0 |
4095 |
模擬輸入通道7 AD轉換數值 |
|
|
||||||
|
40065 |
設備類型 |
2 |
只讀 |
0 |
256 |
4（MB8AI模塊） |
|
40066 |
設備狀態 |
2 |
只讀 |
0 |
0x0101 |
Bit4：復位按鍵狀態 Bit0：模塊復位請求標志 |
|
40067 |
模塊電壓 |
2 |
只讀 |
0 |
300 |
0.0-29.9V 每bit 0.1V |
|
40068 |
模塊溫度 |
2 |
只讀 |
-200 |
1000 |
-20.0-100.0℃度 每bit 0.1℃ |
|
40069 |
產品版本 |
2 |
只讀 |
0 |
65535 |
硬件版本(高8位) +軟件版本(低8位) |
|
40070 |
生產信息 |
2 |
只讀 |
0 |
65535 |
年(高8位) +批號(低8位) |
|
40071 |
模塊地址 |
2 |
讀/寫 |
1 |
247 |
1（默認） |
|
40072 |
波特率 |
2 |
讀/寫 |
0 |
7 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600)默認4(19200) |
|
40073 |
校驗位 |
2 |
讀/寫 |
0 |
2 |
0(無校驗.)默認 1(偶校驗) 2(奇校驗) |
|
|
||||||
|
40076 |
模擬量 輸入類型 |
2 |
讀/寫 |
0 |
4 |
0(0-20mA) 1(4-20mA) 2(0~5V) 3(0-10V) 4(通道輸入自定義) 設置完寄存器后，還要設置相應的跳線 |
|
|
||||||
|
40129 |
通道0 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
1.只有40076模擬量輸入類型設置為4才能對通道信號自定義設置。 0(0-20mA) 1(4-20mA) 2(0~5V) 3(0-10V) 2.設置完寄存器后，還要設置相應的跳線 |
|
40130 |
通道1 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40131 |
通道2 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40132 |
通道3 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40133 |
通道4 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40134 |
通道5 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40135 |
通道6 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
|
40136 |
通道7 |
2 |
讀/寫 |
0 |
3 |
|
三． 通道采樣值轉換為實際數據計算方法
1. 0-20mA輸入：實際值=采集值(十進制形式) * 20 mA/ 4096
2. 4-20mA輸入：實際值= 4 +采集值(十進制形式) * （電流上限值-電流下限值 ）/ 4096
3. 0~5V 輸入：實際值=采集值(十進制形式) * 5 V/ 4096
4. 0~10V 輸入：實際值=采集值(十進制形式) * 10V / 4096
5. 計算例子：
如果通道0設置為4-20mA輸入，通訊讀取到的數據為0x0723H，轉換十進制是1827，計算公式為：4+1827*（20-4） / 4096 = 11.137mA
四． Modbus RTU通訊讀取采樣值命令（例模塊地址：1）
1. 讀取一個通道（例讀取通道0）： 01 04 00 00 00 01 31 CA
2. 讀取八個通道（例讀取通道0 – 7）：01 04 00 00 00 08 F1 CC
第二章 產品配置
一． 通訊設置
1. 默認出廠的通訊參數
|
項目 |
寄存器地址 |
說明 |
默認值 |
|
地址 |
40071 |
1（默認） |
1 |
|
波特率 |
40072 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600) 4(19200) 5(38400) 6(57600) 7(115200) |
3 |
|
校驗位 |
40073 |
0(無校驗.)默認 1(偶校驗) 2(奇校驗) |
0 |
|
數據位 |
--- |
不可調 |
8位 |
|
停止位 |
--- |
不可調 |
1位 |
2. 復位通訊參數
1) 為什要復位通訊參數：
a) 用戶忘記了通訊參數設置,無法和模塊通訊。
b) 用戶誤設了通訊參數設置,無法和模塊通訊。
2) 如何復位通訊參數
a) 按住模塊右側的輕觸開關不放持續5秒以上，直到模塊【POW/SET】紅色指示燈亮起，這時放開按住的輕觸開關。
b) 模塊切斷電源后重新上電后通訊參數已復位為默認值。
3. 設置通訊參數示例
A. 當前的通訊參數：地址：1、波特率：9600bps、校驗位無
B. 需要設置的通訊參數：地址：2、波特率：19200bps、校驗位無
C. 組織寫入的命令，用0x10功能碼組織命令。
|
項目 |
字節數 |
數據 |
|
地址 |
1 |
0x01 |
|
功能碼 |
1 |
0x10 |
|
起始地址 |
2 |
0x0046 |
|
寄存器數量 |
2 |
0x0003 |
|
字節數 |
1 |
0x06 |
|
數據1 |
2 |
0x0002 |
|
數據2 |
2 |
0x0004 |
|
數據3 |
2 |
0x0000 |
|
CRC校驗 |
2 |
0x3C4A |
D. 組織好的發送指令：01 10 00 46 00 03 06 00 02 00 04 00 00 3C 4A
二． 配置模塊通道輸入類型
1. AI通道輸入類型設置對照表
|
通道輸入 |
40076寄存器寫入或查詢 |
電路板跳線設置 |
圖片效果 |
|
0-20mA |
0 |
1-3 ON和2-4 ON |
 |
|
4-20mA |
1 |
1-3 ON和2-4 ON |
|
|
0~5V |
2 |
1-3 ON和2-4 OFF |
|
|
0-10V |
3 |
1-3 OFF和2-4 OFF |
|
|
各個通道輸入不同 |
4 |
1.根據通道輸入類型，設置電路板跳線 2.根據通道輸入類型，設置寄存器40129-40132 AI輸入類型 |
|
2. 模擬量輸入類型配置流程
A. 硬件（跳線）：模塊斷電，將模塊的外殼拆開，把通道輸入類型和對應電路板跳線設置好。
B. 軟件（寄存器）：
a) 全部通道相同：通道輸入類型寫入保持寄存器40076。
b) 各個通道不同：保持寄存器40076寫入4，各個通道輸入類型分別寫入保持寄存器寄存器40129-40136。
C. 寄存器設置完成后POW指示燈由綠色變為紅色，表示已寫入成功，重啟模塊電源。
3. 示例：設置模塊通道輸入類型為4-20mA輸入
A. 模塊斷電，將模塊的外殼拆開，電路板跳線設置為1-3 ON和2-4 ON。
B. 向保持寄存器40076寫入數據0x0001：01 06 00 4B 00 01 38 1C
模塊回復數據：01 06 00 4B 00 01 38 1C 表示地址配置成功。
C. 寄存器設置完成后POW指示燈由綠色變為紅色，表示已寫入成功，重啟模塊電源。
標簽: 模擬量采集模塊 模擬量輸入采集模塊 模擬量輸入輸出模塊 modbus模塊 0~20mA 4~20mA 0~5V 0~10V