模拟信号4-20mA转RS-485/232，数据采集A/D转换模块产品特点：●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●可靠性高，编程方便，易于应用●标准DIN35导轨安装，方便集中布线●用户可编程设置模块地址、波特率等●支持ModbusRTU通讯协议●低成本、小体积模块化设计典型应用：●信号测量、监测和控制●RS-485远程I/O，数据采集●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●工业现场信号隔离及长线传输●设备运行监测●传感器信号的测量图1模块外观图●工业现场数据的获取与记录●医疗、工控产品开发●4-20mA或0-5V信号采集产品概述：产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟信号。IBF系列产品可应用在RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA/0-5V信号测量、监测和控制，0-75mV，0-100mV等小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUSRTU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。图2模块内部框图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，抗干扰能力强，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，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。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MODBUSRTU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，±15KVESD保护，通信响应时间小于100mS。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U1：0-5VA1：0-1mA485：输出为RS-485接口U2：0-10VA2：0-10mA232：输出为RS-232接口U3：0-75mVA3：0-20mAU4：0-2.5VA4：4-20mAU5：0-±5VA5：0-±1mAU6：0-±10VA6：0-±10mAU7：0-±100mVA7：0-±20mAU8：用户自定义A8：用户自定义选型举例1：型号：IBFA4-485表示4-20mA信号输入，输出为RS-485接口选型举例2：型号：IBFU1-232表示0-5V信号输入，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：±30ppm/℃(±50ppm/℃,最大)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：-3dB10Hz转换速率：10Sps共模抑制(CMR)：120dB（1kΩSourceImbalance@50/60Hz）常模抑制(NMR)：60dB（1kΩSourceImbalance@50/60Hz）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MODBUSRTU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：100ms最大工作电源：+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：106.7mmx79mmx25mm引脚定义：引脚名称描述引脚名称描述1PW+电源正端7IN+模拟信号输入正端2GND电源负端8IN-模拟信号输入负端3INIT初始状态设置9NC空脚4D+RS-485信号正端10NC空脚5D-RS-485信号负端11NC空脚6GND电源负端，数字信号输出地12NC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，必须分配一个独一无二的地址代码，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9600bps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，必须让模块先进入缺省状态，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9600bps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MODBUSRTU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：(LeadingCode)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)(Leadingcode)首码是命令中的第一个字母。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,如果下面没有指定，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$002B6(cr)模块应答!00020600A9(cr)‘$’=0x24‘0’=0x30‘2’=0x32B6=(0x24+0x30+0x30+0x32)AND0xFF‘!’=0x21‘0’=0x30‘2’=0x32‘6’=0x36A9=(0x21+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x36+0x30+0x30)AND0xFF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23HAA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）：+16.000mA2、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042400baud054800baud069600baud0719200baud0838400baud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。Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0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(EngineeringUnits)01：满刻度的百分比(%ofFSR)10：16进制的补码(Twoscomplement)(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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代表输入模块地址(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。其他说明：假如你第一次配置模块，AA=00、NN等于新的地址。假如重新配置模块改变地址、输入范围、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。假如格式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，产品必须设置为00。06表示波特率9600baud。00表示数据格式为工程单位，禁止校验和。3、读配置状态命令说明：对指定一个模块读配置。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，十六进制为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代表输入模块地址。TT代表类型编码。CC代表波特率编码。见表2FF见表3(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。应用举例：用户命令$302(cr)模块应答!300F0600(cr)说明：!分界符。30表示模块地址为30H。00表示输入类型代码。06表示波特率9600baud。00表示数据格式为工程单位，禁止校验和。4、偏移校准命令说明：校准一个输入模块的偏移。命令格式：$AA1(cr)参数说明：$分界符。AA模块地址，取值范围00～FF(十六进制)。表示偏移校准命令。(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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代表输入模块地址(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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。当对一个模块校准时，先校准偏移命令后，再校准增益。在校准时，模块需在要输入端连上合适的输入信号。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。假如格式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$231(cr)模块应答!23(cr)说明：对地址23H模块进行偏移校准。5、增益校准命令说明：校准一个输入模块的增益。命令格式：$AA0(cr)参数说明：$分界符。AA模块地址，取值范围00～FF(十六进制)。表示增益校准命令。(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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代表输入模块地址(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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。当对一个模块校准时，先校准偏移后，再校准增益。在校准时，模块需在输入端连上合适的输入信号。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。假如格式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$230(cr)模块应答!23(cr)说明：对地址23H模块进行增益校准。6、读模块名称命令说明：对指定一个模块读模块名称。命令格式：$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，十六进制为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代表输入模块地址。(ModuleName)模块名称WJ21(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。应用举例：用户命令$08M(cr)模块应答!08WJ21(cr)说明：在地址08H模块为WJ21。7、设置通讯协议命令说明：设置模块的通讯协议为命令集定义的字符协议或者ModbusRTU协议。命令格式：$AAPV(cr)参数说明：$分界符。AA模块地址，取值范围00～FF(十六进制)。P表示设置通讯协议命令V协议代号，可为0或10：命令集定义的字符协议1：ModbusRTU协议(cr)结束符，上位机回车键，十六进制为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代表输入模块地址。(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。设置通讯协议命令必须在缺省状态下才会有效。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ModbusRTU协议。应用举例2：用户命令$00P0(cr)模块应答!00(cr)说明：设置通讯协议为命令集定义的字符协议。输入范围和数据格式：模块使用了3种数据格式：00：工程单位(EngineeringUnits)01：满刻度的百分比(%ofFSR)10：16进制的补码(Twoscomplement)输入范围数据格式正满量程零负满量程显示的分辨率A1：0-1mAA5：0-±1mA工程单位+1.0000±0.0000-1.00000.1uA满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBA2：0-10mAA6：0-±10mA工程单位+10.000±00.000-10.0001uA满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBA3：0-20mAA4：4-20mAA7：0-±20mA工程单位+20.000±00.000-20.0001uA满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBU1：0-5VU5：0-±5V工程单位+5.0000±0.0000-5.0000100uV满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBU2：0-10VU6：0-±10V工程单位+10.000±00.000-10.0001mV满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBU3：0-75mV工程单位+75.000±00.000-75.0001uV满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBU4：0-2.5V工程单位+2.5000±0.0000-2.5000100uV满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBU7：0-100mV工程单位+100.00±000.00-100.0010uV满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSBA8：用户自定义U8：用户自定义工程单位+100.00±000.00-100.000.01%满刻度的百分比+100.00±000.00-100.000.01%16进制的补码7FFFFF0000008000001LSB表4输入范围和数据格式应用举例：1、输入范围为A4:4~20mA，输入为4mA时：用户命令#01(cr)工程单位模块应答>+04.000(cr)满刻度的百分比模块应答>+020.00(cr)16进制的补码模块应答>199999(cr)2、输入范围为U1:0~5V，输入为3V时：用户命令#01(cr)工程单位模块应答>+3.0000(cr)满刻度的百分比模块应答>+060.00(cr)16进制的补码模块应答>4CCCCC(cr)校准模块：产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。使用过程中，你也可以运用产品的校准功能来重新校准模块。在校准时，模块需要输入合适的信号，不同的输入范围需要不同的输入信号。为了提高校准精度，建议使用以下设备来校准：1、一个输出稳定，噪声很低的直流电压/电流信号源2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性校准过程按照模块的输入范围接上对应的输入信号。模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时，校准零点时输入0mA，校准满度时输入24mA.。0-5V输入时，校准零点时输入0V，校准满度时输入6V。2.给模块输入零点信号，通常为0mA或0V。3.待信号稳定后，向模块发送偏移校准$AA1命令。4.给模块输入满度的120%的电流或电压信号。5.待信号稳定后，向模块发送增益校准$AA0命令。6.校准完成ModbusRTU通讯协议：模块出厂默认协议为字符通讯协议，如果需要将模块设置为ModbusRTU通讯协议，请按以下步骤设置：将INIT引脚（第8脚）和GND引脚（第7脚）短接。正确连接电源线和通讯接口线。接通电源，模块自动进入缺省状态，通讯地址为00，波特率为9600。等待1分钟，模块初始化。发送命令$00P1(cr)，检查应答，如果为!00(cr)则设置成功。关闭电源，断开INIT引脚和GND引脚之间的连接。模块已经成功设置为ModbusRTU通讯协议方式。寄存器说明：地址4X（PLC）地址（PC，DCS）数据内容属性数据说明400010001输入的模拟量只读测量到的数据402110211模块名称只读高位：0x00低位：0x21表5ModbusRtu寄存器说明外形尺寸：(单位：mm)可以安装在标准DIN35导轨上保修：本产品自售出之日起两年内，凡用户遵守贮存、运输及使用要求，而产品质量低于技术指标的，可以返厂免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的，需交纳器件费用和维修费。版权：版权©2011深圳市贝福电子有限公司。如未经许可，不得复制、分发、翻译或传输本说明书的任何部分。本说明书如有修改和更新，恕不另行通知。商标：本说明书提及的其他商标和版权归各自的所有人所有。版本号：V1.1日期：2011年10月产品编号：数据采集器产品名称：4-20mA/0-5V模拟信号隔离转换RS232/485模块规格：隔离D/A转换器产品备注：DIN卡轨式产品类别：RS232-485数字转换器产品说明4-20mA电流/0-5V电压信号转RS485/232模块IBFDA功能简介：IBFDA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。IBFU(A)□–□输入电压或电流信号值通讯接口U1：0-5VA1：0-1mA485：输出为RS-485接口U2：0-10VA2：0-10mA232：输出为RS-232接口U3：0-75mVA3：0-20mAU4