8路模擬信號轉RS-485/232，數據采集A/D轉換模塊 

8路模擬信號轉RS-485/232，數據采集A/D轉換模塊 IBF8

 

產品特點：

● 八路模擬信號采集，隔離轉換 RS-485/232輸出

●

● 工業現場數據的獲取與記錄

● 醫療、工控產品開發

●  4-20mA或0-5V信號采集

 

產品概述：

IBF8產品實現傳感器和主機之間的信號采集，用來檢測模擬信號。IBF8系列產品可應用在 RS-232/485總線工業自動化控制系統，4-20mA / 0-5V信號測量、監測和控制，0-75mV，0-100mV等小信號的測量以及工業現場信號隔離及長線傳輸等等。

產品包括電源隔離，信號隔離、線性化，A/D轉換和RS-485串行通信。每個串口最多可接255只 IBF8系列模塊，通訊方式采用ASCII碼通訊協議或MODBUS RTU通訊協議，波特率可由代碼設置，能與其他廠家的控制模塊掛在同一RS-485總線上，便于計算機編程。

IBF8系列產品是基于單片機的智能監測和控制系統，所有的用戶設定的校準值，地址，波特率，數據格式，校驗和狀態等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。

IBF8系列產品按工業標準設計、制造，信號輸入 / 輸出之間隔離，可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強，可靠性高。工作溫度范圍-45℃～+85℃。

 

功能簡介：

IBF8 信號隔離采集模塊，可以用來測量八路電壓或電流信號。

1、  模擬信號輸入

24位采集精度，8路模擬信號輸入。產品出廠前所有信號輸入范圍已全部校準。在使用時，用戶也可以很方便的自行編程校準。具體電流或電壓輸入量程請看產品選型。

2、  通訊協議

通訊接口： 1路標準的RS-485通訊接口或1路標準的RS-232通訊接口，訂貨選型時注明。

通訊協議：支持兩種協議，命令集定義的字符協議和MODBUS  RTU通訊協議。模塊自動識別通訊協議，能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網絡通訊。

數據格式：10位。1位起始位，8位數據位，1位停止位。

通訊地址（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）均可設定；通訊網絡最長距離可達1200米，通過雙絞屏蔽電纜連接。

通訊接口高抗干擾設計，±15KV ESD保護，通信響應時間小于100mS。       

3、  抗干擾

可根據需要設置校驗和。模塊內部有瞬態抑制二極管，可以有效抑制各種浪涌脈沖，保護模塊，內部的數字濾波，也可以很好的抑制來自電網的工頻干擾。

 

產品選型：

IBF8 - U(A)□  -  □

輸入電壓或電流信號值                           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：IBF8-A4-485   表示8路4-20mA信號輸入，輸出為RS-485接口

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

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

 

 

IBF8通用參數：

(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

轉換速率：  20 Sps（出廠默認值，用戶可發命令修改轉換速率。）

               可以通過發送命令設置AD轉換速率為2.5 SPS，5 SPS，10 SPS，20 SPS，40 SPS，80 SPS，160 SPS，320 SPS，500 SPS，1000 SPS。（通道轉換速率=AD轉換速率/開啟的通道數量）

              注：修改轉換速率后請重新校準模塊，否則測量的數據會有偏差。也可以在訂貨的時候注明轉換速率，我們在產品出廠時按您要求的轉換速率重新校準。

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： 過壓保護，過流保護

通    訊：   協議  RS-485 或 RS-232   標準字符協議 和 MODBUS RTU通訊協議

             波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）可軟件選擇

地址（0～255）可軟件選擇

通訊響應時間：100 ms 最大

工作電源：    +8 ~ 32VDC寬供電范圍，內部有防反接和過壓保護電路              

功率消耗：    小于1W

工作溫度：    - 45 ~ +80℃         

工作濕度：   10 ~ 90% (無凝露)

存儲溫度：   - 45 ~ +80℃              

存儲濕度：   10 ~ 95% (無凝露)                                     

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模擬信號輸入正端	11	IN0-	通道0模擬信號輸入負端
2	IN5-	通道5模擬信號輸入負端	12	IN0+	通道0模擬信號輸入正端
3	IN6+	通道6模擬信號輸入正端	13	IN1-	通道1模擬信號輸入負端
4	IN6-	通道6模擬信號輸入負端	14	IN1+	通道1模擬信號輸入正端
5	IN7+	通道7模擬信號輸入正端	15	IN2-	通道2模擬信號輸入負端
6	IN7-	通道7模擬信號輸入負端	16	IN2+	通道2模擬信號輸入正端
7	DATA+	RS-485信號正端	17	IN3-	通道3模擬信號輸入負端
8	DATA-	RS-485信號負端	18	IN3+	通道3模擬信號輸入正端
9	PW+	電源正端	19	IN4-	通道4模擬信號輸入負端
10	GND	電源負端，數字信號輸出地	20	IN4+	通道4模擬信號輸入正端

表1  引腳定義

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖3  IBF8 模塊接線圖

IBF8字符協議命令集：

模塊的出廠初始設置，如下所示：

地址代碼為01

波特率9600 bps

禁止校驗和

如果使用 RS-485網絡，必須分配一個獨一無二的地址代碼，地址代碼取值為16進制數在00和FF之間，由于新模塊的地址代碼都是一樣的，他們的地址將會和其他模塊矛盾，所以當你組建系統時，你必須重新配置每一個IBF8模塊地址。可以在接好IBF8模塊電源線和RS485通訊線后，通過配置命令來修改IBF8模塊的地址。波特率，校驗和狀態也需要根據用戶的要求而調整。而在修改波特率，校驗和狀態之前，必須讓模塊先進入缺省狀態，否則無法修改。

讓模塊進入缺省狀態的方法：

IBF8模塊邊上都有一個INIT的開關，在模塊的側面位置。將INIT開關撥到INIT位置，再接通電源，此時模塊進入缺省狀態。在這個狀態時，模塊的配置如下：

地址代碼為00

波特率9600 bps

禁止校驗和

這時，可以通過配置命令來修改IBF8模塊的波特率，校驗和狀態等參數。在不確定某個模塊的具體配置時，也可以將INIT開關撥到INIT位置，使模塊進入缺省狀態，再對模塊進行重新配置。

注： 正常使用時請將INIT開關撥到NORMAL位置。

 

    字符協議命令由一系列字符組成，如首碼、地址ID，變量、可選校驗和字節和一個用以顯示命令結束符(cr)。主機除了帶通配符地址“**”的同步的命令之外，一次只指揮一個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字母。所有命令都需要一個命令首碼，如%,$,#,@,...等。        1- 字符

(Addr)      模塊的地址代碼, 如果下面沒有指定，取值范圍從 00～FF (十六進制)。                2- 字符

(Command) 顯示的是命令代碼或變量值。                                                    變量長度

[data]      一些輸出命令需要的數據。                                                      變量長度

[checksum] 括號中的Checksum（校驗和）顯示的是可選參數，只有在啟用校驗和時，才需要此選項。 2- 字符

(cr)        識別用的一個控制代碼符，(cr)作為回車結束符，它的值為0x0D。                      1- 字符

當啟用校驗和(checksum)時，就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和應答都必須附加校驗和特性。校驗和用來檢查所有輸入命令，來幫助你發現主機到模塊命令錯誤和模塊到主機響應的錯誤。校驗和字符放置在命令或響應字符之后，回車符之前。

計算方法：兩個字符，十六進制數，為之前所發所有字符的ASCII碼數值之和，然后與十六進制數0xFF相與所得。

 

應用舉例：禁止校驗和(checksum)

       用戶命令    $002(cr)

       模塊應答    !00020600 (cr)

 啟用校驗和(checksum)

用戶命令    $002B6 (cr)

       模塊應答    !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

命令的應答 ：

應答信息取決于各種各樣的命令。應答也由幾個字符組成，包括首代碼，變量和結束標識符。應答信號的首代碼有兩種， ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 則代表無效。通過檢查應答信息，可以監測命令是否有效

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命令中是正確的，假如你用錯誤的地址，而這個地址代表著另一個模塊，那么命令會在另一個模塊生效，因此產生錯誤。

2、必須用大寫字母輸入命令。

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

     

1、讀測量數據命令

說    明：以當前配置的數據格式，從模塊中讀回所有通道模擬輸入端的測量數據。

命令格式：#AA(cr)

參數說明：#     分界符。十六進制為23H

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

          (cr)   結束符，上位機回車鍵，十六進制為0DH。

應答格式：>(data)(cr)     命令有效。

          ?AA(cr)       命令無效或非法操作。

參數說明：>     分界符。十六進制為3EH

          (data) 代表讀回的數據。數據格式可以是工程單位，FSR的百分比，16進制補碼。詳細說明見命令集第2條。十六進制為每個字符的ASCII碼。

          (cr)   結束符，上位機回車鍵，十六進制為0DH。

其他說明：假如格式錯誤或通訊錯誤或地址不存在，模塊不響應。

如果某個通道已經被關閉，那么讀出的數據顯示為空格字符。

如果你使用的串口通訊軟件輸入不了回車鍵字符，請切換到十六進制格式進行通訊。

應用舉例：  用戶命令（字符格式）      #01(cr)

                    （十六進制格式）  2330310D

            模塊應答（字符格式）      >+12.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+18.168 (cr)

（十六進制格式）：3E2B31322E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31362E303030

2B31362E3030302B31362E3030302B31362E3030302B31382E3136380D

說    明：在地址01H模塊上輸入是（數據格式是工程單位）：

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后點擊發送命令或者敲回車鍵，注意（cr）不要輸入，那個是代表回車鍵。

在接收到的數據行就會有顯示>+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000+00.000

 

2、讀通道N模擬輸入模塊數據命令

說    明：以當前配置的數據格式，從模塊中讀回通道N的模擬輸入數據。

命令格式：#AAN(cr)

參數說明：#     分界符。

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

          N     通道代號 0～7，十六進制為30H~ 37H

          (cr)   結束符，上位機回車鍵（0DH）。

應答格式：>(data)(cr)     命令有效。

          ?AA(cr)       命令無效或非法操作或通道被關閉。

參數說明：>     分界符。

          (data) 代表讀回的通道N的數據。數據格式可以是工程單位，FSR的百分比，16進制補碼，或者ohms。詳細說明見命令集第3條。

          (cr)   結束符，上位機回車鍵（0DH）。

其他說明：假如語法錯誤或通訊錯誤或地址不存在，模塊不響應。         

應用舉例：  用戶命令（字符格式）      #010(cr)

                    （十六進制格式）  233031300D

            模塊應答（字符格式）      >+18.000 (cr)

（十六進制格式）：3E2B31382E3030300D

說    明：在地址01H模塊上通道0的輸入是（數據格式是工程單位）：+18.000mA

3、配置IBF8模塊命令

說    明：對一個IBF8模塊設置地址，輸入范圍，波特率，數據格式，校驗和狀態。配置信息儲存在非易失性存儲器EEPROM里。

命令格式：%AANNTTCCFF(cr)

參數說明：%    分界符。

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

          NN   代表新的模塊16進制地址，數值NN的范圍從00到FF。轉換成十六進制為每個字符的ASCII碼。如地址18換成十六進制為31H和38H。

          TT   用16進制代表類型編碼。 IBF8產品必須設置為00。

CC   用16進制代表波特率編碼。 

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進制的8位代表數據格式，校驗和。注意從bits2 到bits5不用必須設置為零。

Bit7

Bit 6

Bit 5

Bit 4

Bit 3

Bit2

Bit 1

Bit 0

 

         

          表3   數據格式，校驗和代碼

                  Bit7：保留位，必須設置為零                                  

                  Bit6：校驗和狀態，為0：禁止； 為1：允許

                  Bit5-bit2：不用，必須設置為零。

                  Bit1-bit0：數據格式位。 00：工程單位(Engineering Units)

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

                                         10：16進制的補碼(Twos complement)

          (cr)   結束符，上位機回車鍵，十六進制為0DH。

應答格式：!AA(cr)  命令有效。

          ?AA(cr)  命令無效或非法操作，或在改變波特率或校驗和前，沒有將INIT開關撥到INIT位置。

參數說明：!     分界符，表示命令有效。

          ?     分界符，表示命令無效。

          AA   代表輸入模塊地址

          (cr)   結束符，上位機回車鍵，十六進制為0DH。

其他說明：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、數據格式，AA等于當前已配置的地址，NN等于當前的或新的地址。假如要重新配置模塊改變波特率或校驗和狀態，則必須將INIT開關撥到INIT位置，使模塊進入缺省狀態，此時模塊地址為00H，即 AA=00H，NN等于當前的或新的地址。

假如格式錯誤或通訊錯誤或地址不存在，模塊不響應。                            

應用舉例：  用戶命令    %0111000600(cr)

            模塊應答    !11(cr)

說    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進制地址為11H。

          00    類型代碼，IBF8產品必須設置為00。

          06    表示波特率9600 baud。

00    表示數據格式為工程單位，禁止校驗和。

4、讀配置狀態命令

說    明： 對指定一個IBF8模塊讀配置。

命令格式：$AA2(cr)          

參數說明：$     分界符。  

          AA   模塊地址，取值范圍 00～FF(十六進制)。

          2     表示讀配置狀態命令  

          (cr)   結束符，上位機回車鍵，十六進制為0DH。

應答格式：!AATTCCFF(cr)    命令有效。

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

[本信息來自于今日推薦網]