鹤壁市鸿海电子科技有限公司
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模拟量输入模块
MB8AI 8路模拟量输入采集模块
- 模拟量输入:0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V 8路输入
- 模拟量输出:无
- 产品供电:10-30V @12V @24V <3W
- 通讯参数:RS485接口 Modbus RTU 通讯协议
- 外形尺寸:
- 安装方式:
- 淘宝:
第一章 产品介绍
一． 概述
MB8AI 8路模拟量采集模块，可采集8路0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V四种模拟量信号，采集到的模拟量信号数据，通过隔离RS485接口输出，模块采用Modbus-RTU通讯，可直接适配PLC、DCS以及国内各种组态软件等。
信号采集、电源、RS485通讯电气信号相互隔离，有效抑制各类串模和共模干扰，保证数据的精确度，同时也保障了模块的可靠工作。
二． 特点
1. 采用Modbus-RTU协议。
2. 可根据自己的需求设置每个通道的输入信号类型。
3. 信号采集、电源、RS485通讯电气信号相互隔离。
4. RS485通讯信号输出接口采用过压过流双保护。
5. 输入信号类型和通讯格式可通过软件设置。
6. 电源极性保护。
三． 技术指标
|
项目 |
参数 |
|
信号输入 |
1．输入通道：8通道隔离采集 2．信号类型：0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V四种模拟量信号 3．采样速率：200HZ（每秒每个通道 25次） 4．分辨率：12位AD 5. 采集精度：电压输入0.2% 电流输入0.3% 6. AD采集电路和CPU隔离电压保护：1500V |
|
通讯输出 |
1．通讯协议：MODBUS-RTU 2．接口类型：隔离RS485通讯，输出接口采用过压过流双保护 3．波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps 4．校验位：无校验、偶校验、奇校验 5．设置方式：模块地址、波特率、校验位均可通过软件设置 6．通讯距离：@9600bps 1200米 7. RS485通讯电路电路和CPU隔离电压保护：1500V |
|
模块尺寸 |
A.单独模块尺寸：104mm*72mm*26mm B.带端子和导轨盒尺寸：124mm*72mm*45mm |
|
安装方式 |
标准DIN导轨安装(35mm导轨 或 高低导轨) |
|
工作环境 |
温度：-10 ~ +55℃ 湿度：35~85%（不结露） |
|
工作电源 |
1．供电电压：10V~30V宽范围供电，带电源极性保护 2．电源功耗：小于3W |
四． 产品外观
五． 模块指示灯功能说明
1. POW/SET;模块工作状态指示
A.绿灯常亮：模块工作在运行状态 B. 红灯常亮：模块工作在配置模式
2. TXD/RXD:通讯状态指示
A.绿灯闪亮：通讯接收到数据 B. 红灯闪亮：模块正在发送数据
C.绿灯常亮：DATA+和DATA-上接的通讯RS485线接反了或者接线有断线。
六． 模块右侧开关功能说明
1. 工作模式：开关拨到上面，然后模块电源重新上电；模块正常工作时用这个模式，这种模式不能对工作参数进行配置；工作模式的通讯参数是用户设置的参数，出厂默认通讯参数（地址：1，波特率：9600bps，校验位：无，停止位：1位）。
2. 配置模式：开关拨到下面，然后模块电源重新上电；用于查看或设置模块的通讯参数、模拟量输入和模拟量输出工作参数，模式的通讯参数是固定的（地址：1，波特率：9600bps，校验位：无，停止位：1位）。
七． 端子定义
|
端子 |
名称 |
说明 |
|
端子 |
名称 |
说明 |
|
1 |
IN5+ |
模拟量输入5通道正端 |
11 |
IN0+ |
模拟量输入0通道正端 |
|
|
2 |
IN5- |
模拟量输入5通道负端 |
12 |
IN0- |
模拟量输入0通道负端 |
|
|
3 |
IN6+ |
模拟量输入6通道正端 |
13 |
IN1+ |
模拟量输入1通道正端 |
|
|
4 |
IN6- |
模拟量输入6通道负端 |
14 |
IN1- |
模拟量输入1通道负端 |
|
|
5 |
IN7+ |
模拟量输入7通道正端 |
15 |
IN2+ |
模拟量输入2通道正端 |
|
|
6 |
IN7- |
模拟量输入7通道负端 |
16 |
IN2- |
模拟量输入2通道负端 |
|
|
7 |
DATA+ |
RS485通讯+ |
17 |
IN3+ |
模拟量输入3通道正端 |
|
|
8 |
DATA- |
RS485通讯- |
18 |
IN3- |
模拟量输入3通道负端 |
|
|
9 |
+Vs |
电源输入+ |
19 |
IN4+ |
模拟量输入4通道正端 |
|
|
10 |
GND |
电源输入- |
20 |
IN4- |
模拟量输入4通道负端 |
八． 电源和通讯接线
九． 模拟量输入接线说明
十． 原理方框图
第二章 Modbus寄存器和通讯协议说明
一． 模块支持的MODBUS功能码和地址范围
|
寄存器类型 |
地址范围 |
功能码 |
功能码说明 |
|
输入寄存器 |
30001-30008 |
0x04H |
读取一个或多个输入寄存器 |
|
保持寄存器 |
40033-40040 40065-40076 40129-40136 |
0x03H |
读取一个或多个保持寄存器 |
|
0x06H |
写一个数据到保持寄存器 |
||
|
0x10H |
写一个或多个数据到保持寄存器 |
二． 寄存器定义描述
1. 输入寄存器（功能码：0x04H）
|
地址 |
参数 |
长度 |
读/写 |
最小值 |
最大值 |
说明 |
|
30001 |
AI0 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道0 AD转换数值 |
|
30002 |
AI1 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道1 AD转换数值 |
|
30003 |
AI2 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道2 AD转换数值 |
|
30004 |
AI3 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道3 AD转换数值 |
|
30005 |
AI4 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道4 AD转换数值 |
|
30006 |
AI5 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道5 AD转换数值 |
|
30007 |
AI6 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道6 AD转换数值 |
|
30008 |
AI7 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道7 AD转换数值 |
2. 保持寄存器（功能码：0x03H、0x06H、0x10H）
|
地址 |
参数 |
长度 |
读/写 |
最小值 |
最大值 |
说明 |
|
40033 |
AI0 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道0 AD转换数值 |
|
40034 |
AI1 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道1 AD转换数值 |
|
40035 |
AI2 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道2 AD转换数值 |
|
40036 |
AI3 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道3 AD转换数值 |
|
40037 |
AI4 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道4AD转换数值 |
|
40038 |
AI5 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道5 AD转换数值 |
|
40039 |
AI6 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道6 AD转换数值 |
|
40040 |
AI7 |
2 |
只读 |
0 |
4095 |
模拟输入通道7 AD转换数值 |
|
|
||||||
|
40065 |
设备类型 |
2 |
只读 |
0 |
256 |
4（MB8AI模块） |
|
40066 |
设备状态 |
2 |
只读 |
0 |
0x0101 |
Bit4：复位按键状态 Bit0：模块复位请求标志 |
|
40067 |
模块电压 |
2 |
只读 |
0 |
300 |
0.0-29.9V 每bit 0.1V |
|
40068 |
模块温度 |
2 |
只读 |
-200 |
1000 |
-20.0-100.0℃度 每bit 0.1℃ |
|
40069 |
产品版本 |
2 |
只读 |
0 |
65535 |
硬件版本(高8位) +软件版本(低8位) |
|
40070 |
生产信息 |
2 |
只读 |
0 |
65535 |
年(高8位) +批号(低8位) |
|
40071 |
模块地址 |
2 |
读/写 |
1 |
247 |
1（默认） |
|
40072 |
波特率 |
2 |
读/写 |
0 |
7 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600)默认4(19200) |
|
40073 |
校验位 |
2 |
读/写 |
0 |
2 |
0(无校验.)默认 1(偶校验) 2(奇校验) |
|
|
||||||
|
40076 |
模拟量 输入类型 |
2 |
读/写 |
0 |
4 |
0(0-20mA) 1(4-20mA) 2(0~5V) 3(0-10V) 4(通道输入自定义) 设置完寄存器后，还要设置相应的跳线 |
|
|
||||||
|
40129 |
通道0 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
1.只有40076模拟量输入类型设置为4才能对通道信号自定义设置。 0(0-20mA) 1(4-20mA) 2(0~5V) 3(0-10V) 2.设置完寄存器后，还要设置相应的跳线 |
|
40130 |
通道1 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40131 |
通道2 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40132 |
通道3 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40133 |
通道4 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40134 |
通道5 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40135 |
通道6 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
|
40136 |
通道7 |
2 |
读/写 |
0 |
3 |
|
三． 通道采样值转换为实际数据计算方法
1. 0-20mA输入：实际值=采集值(十进制形式) * 20 mA/ 4096
2. 4-20mA输入：实际值= 4 +采集值(十进制形式) * （电流上限值-电流下限值 ）/ 4096
3. 0~5V 输入：实际值=采集值(十进制形式) * 5 V/ 4096
4. 0~10V 输入：实际值=采集值(十进制形式) * 10V / 4096
5. 计算例子：
如果通道0设置为4-20mA输入，通讯读取到的数据为0x0723H，转换十进制是1827，计算公式为：4+1827*（20-4） / 4096 = 11.137mA
四． Modbus RTU通讯读取采样值命令（例模块地址：1）
1. 读取一个通道（例读取通道0）： 01 04 00 00 00 01 31 CA
2. 读取八个通道（例读取通道0 – 7）：01 04 00 00 00 08 F1 CC
第二章 产品配置
一． 通讯设置
1. 默认出厂的通讯参数
|
项目 |
寄存器地址 |
说明 |
默认值 |
|
地址 |
40071 |
1（默认） |
1 |
|
波特率 |
40072 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600) 4(19200) 5(38400) 6(57600) 7(115200) |
3 |
|
校验位 |
40073 |
0(无校验.)默认 1(偶校验) 2(奇校验) |
0 |
|
数据位 |
--- |
不可调 |
8位 |
|
停止位 |
--- |
不可调 |
1位 |
2. 复位通讯参数
1) 为什要复位通讯参数：
a) 用户忘记了通讯参数设置,无法和模块通讯。
b) 用户误设了通讯参数设置,无法和模块通讯。
2) 如何复位通讯参数
a) 按住模块右侧的轻触开关不放持续5秒以上，直到模块【POW/SET】红色指示灯亮起，这时放开按住的轻触开关。
b) 模块切断电源后重新上电后通讯参数已复位为默认值。
3. 设置通讯参数示例
A. 当前的通讯参数：地址：1、波特率：9600bps、校验位无
B. 需要设置的通讯参数：地址：2、波特率：19200bps、校验位无
C. 组织写入的命令，用0x10功能码组织命令。
|
项目 |
字节数 |
数据 |
|
地址 |
1 |
0x01 |
|
功能码 |
1 |
0x10 |
|
起始地址 |
2 |
0x0046 |
|
寄存器数量 |
2 |
0x0003 |
|
字节数 |
1 |
0x06 |
|
数据1 |
2 |
0x0002 |
|
数据2 |
2 |
0x0004 |
|
数据3 |
2 |
0x0000 |
|
CRC校验 |
2 |
0x3C4A |
D. 组织好的发送指令：01 10 00 46 00 03 06 00 02 00 04 00 00 3C 4A
二． 配置模块通道输入类型
1. AI通道输入类型设置对照表
|
通道输入 |
40076寄存器写入或查询 |
电路板跳线设置 |
图片效果 |
|
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 |
|
|
各个通道输入不同 |
4 |
1.根据通道输入类型，设置电路板跳线 2.根据通道输入类型，设置寄存器40129-40132 AI输入类型 |
|
2. 模拟量输入类型配置流程
A. 硬件（跳线）：模块断电，将模块的外壳拆开，把通道输入类型和对应电路板跳线设置好。
B. 软件（寄存器）：
a) 全部通道相同：通道输入类型写入保持寄存器40076。
b) 各个通道不同：保持寄存器40076写入4，各个通道输入类型分别写入保持寄存器寄存器40129-40136。
C. 寄存器设置完成后POW指示灯由绿色变为红色，表示已写入成功，重启模块电源。
3. 示例：设置模块通道输入类型为4-20mA输入
A. 模块断电，将模块的外壳拆开，电路板跳线设置为1-3 ON和2-4 ON。
B. 向保持寄存器40076写入数据0x0001：01 06 00 4B 00 01 38 1C
模块回复数据：01 06 00 4B 00 01 38 1C 表示地址配置成功。
C. 寄存器设置完成后POW指示灯由绿色变为红色，表示已写入成功，重启模块电源。
标签: 模拟量采集模块 模拟量输入采集模块 模拟量输入输出模块 modbus模块 0~20mA 4~20mA 0~5V 0~10V