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RS232/RS485信号转4-20mA 0-30mV 0-10v 隔离D/A转换器
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- 深圳市奥通电子科技有限公司
- 2015-07-17 06:54:18
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【简单介绍】
【详细说明】
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。
2、 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。
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）
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