0-10V/4-20mA轉RS485/RS232顯示控制智能傳感器（AD轉換智能控制）：ISO 4021(LED1)系列

  Sunyuan  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制模塊，可實(shí)現傳感器和主機之間的信號安全隔離和高精度數據采集、隔離顯示與監控。該產(chǎn)品集隔離、顯示、報警控制、變送于一體，常應用于RS-232/485總線(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統，4-20mA / 0-10V信號測量、監視和智能化控制，小信號的測量以及工業(yè)現場(chǎng)信號隔離及長(cháng)線(xiàn)傳輸等遠程監控場(chǎng)合。通過(guò)軟件的配置，可接入多種傳感器類(lèi)型，包括電流輸出型、電壓輸出型等。  

  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制產(chǎn)品內部包括電源隔離，信號隔離、線(xiàn)性化，A/D轉換，數碼管顯示和RS-485串行通信等模塊。每個(gè)串口最多可接256只ISO AD系列模塊，采用ASCII碼字符通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議的標準常用通訊方式，其指令集兼容于A(yíng)DAM模塊，波特率可由用戶(hù)設置，能與其他廠(chǎng)家的控制模塊掛在同一RS-485總線(xiàn)上，便于主機編程。  

  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制產(chǎn)品是基于單片機的智能監測和控制系統，所有用戶(hù)設定的校準值，地址，波特率，數據格式，校驗和狀態(tài)等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。將模擬信號進(jìn)行隔離放大AD轉換，同時(shí)具備信號顯示功能。產(chǎn)品采用智能化設計，具備了傳統產(chǎn)品所不具備的多種功能。只需單電源供電，就可將模擬信號進(jìn)行隔離變送，并按設定范圍線(xiàn)性對應地以十進(jìn)制數字量顯示出來(lái)。傳統嵌入的模擬顯示表采用電位器調節，調節參數單一，不靈活，受溫度影響較大。相比于傳統的模擬顯示表，這種嵌入式智能數字顯示表由中央處理器CPU進(jìn)行控制，通過(guò)配置軟件控制，可實(shí)現零點(diǎn)、滿(mǎn)量程、數據格式、通訊協(xié)議等多種參數的設定，具有較強的靈活性和實(shí)用性。數顯表采用LED顯示板，并具有反向、過(guò)流保護功能。產(chǎn)品廣泛適用于工業(yè)控制、石油化工、環(huán)境保護、智能家居、采礦等行業(yè)對溫度物理量控制點(diǎn)的監測與控制。  

功能簡(jiǎn)介  

ISO 4021（LED1）系列智能化信號隔離采集模塊，可以用來(lái)測量一路電壓或電流信號，也可以用來(lái)測量?jì)陕房梢怨驳厍也粫?huì )互相干擾的電流或電壓信號。數據采集結果以?xún)煞N模式通過(guò)LED數碼管顯示。  
24位采集精度，模擬信號輸入。產(chǎn)品出廠(chǎng)前所有信號輸入范圍已全部校準。在使用時(shí)，用戶(hù)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(chǎn)品選型，測量?jì)陕沸盘枙r(shí)兩路輸入選型必須相同。  

1、 通訊協(xié)議  
通訊接口： 1路標準的RS-485通訊接口和1路標準的RS-232通訊接口。  
通訊協(xié)議： 支持兩種協(xié)議，ASCII字符協(xié)議和MODBUS RTU通訊協(xié)議?？赏ㄟ^(guò)編程設定使用那種通訊協(xié)議，能實(shí)現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )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：（00H-FFH）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可設定；通訊網(wǎng)絡(luò )最長(cháng)距離可達1200米，通過(guò)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(shí)間小于100mS。  
        
2、 抗干擾  
可根據需要設置校驗和。模塊內部有瞬態(tài)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(lái)自電網(wǎng)的工頻干擾。            
備注：ISO 4021（LED1）系列產(chǎn)品同時(shí)支持RS23和RS485通訊接口輸出，用戶(hù)可根據使用環(huán)境選擇對應通訊接口，但同一時(shí)刻兩個(gè)接口只能有一個(gè)在線(xiàn)工作，否則會(huì )產(chǎn)生干擾。  

產(chǎn)品選型舉例         
例1，  兩通道信號輸入：4-20mA； 輔助電源：24VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產(chǎn)品型號： ISO 4021-A4-LED1  
例2，  兩通道信號輸入：0-±20mA；輔助電源：12VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產(chǎn)品型號： ISO 4021-A7-LED1  
例3，  兩通道信號輸入：0-5V；    輔助電源：12VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產(chǎn)品型號： ISO 4021-U1-LED1  

典型應用接線(xiàn)圖  


 

產(chǎn)品設計組合圖片  

ISO 4021（AD轉換）與ISO DA（DA轉換）聯(lián)機典型應用圖  



信號遠程傳輸應用舉例  
1、ISO 4021與ISO DA的RS485通訊方式應用接線(xiàn)圖  


2、ISO DA與ISO 4021的RS232通訊方式應用接線(xiàn)圖  



初始化ISO 4021（LED1）  
接入RS-232/RS-485網(wǎng)絡(luò )時(shí)，必須為ISO 4021（LED1）模塊分配一個(gè)獨一無(wú)二的地址代碼，地址代碼為16進(jìn)制數，取值在0x00和0xFF之間。所有全新的ISO 4021（LED1）模塊使用同一個(gè)工廠(chǎng)初始設置，如下所示：   
地址代碼為01H  
波特率9600 bps   
禁止校驗和   
ASCII字符通訊協(xié)議 

由于新模塊的地址代碼都是一樣的，他們的地址將會(huì )和其他模塊矛盾，所以當你組建系統時(shí)，你必須重新配置每一個(gè)模塊的地址?？梢栽诮雍肐SO 4021（LED1）模塊電源線(xiàn)和RS485通訊線(xiàn)后，通過(guò)配置命令來(lái)修改ISO 4021（LED1）模塊的地址。波特率，校驗和狀態(tài)，通訊協(xié)議也需要根據用戶(hù)的要求而調整。而在修改波特率，校驗和狀態(tài)，通訊協(xié)議之前，必須讓模塊先進(jìn)入配置狀態(tài)，否則無(wú)法修改。

讓模塊進(jìn)入配置狀態(tài)的方法  
ISO 4021（LED1）模塊都有一個(gè)特殊的標為CONFIG的管腳。將CONFIG管腳短路接到地線(xiàn)(GND管腳)后，再接通電源，此時(shí)模塊進(jìn)入配置狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，模塊的配置如下：  
地址代碼為00H  
波特率9600 bps  
禁止校驗和  
ASCII字符通訊協(xié)議   
這時(shí)，可以通過(guò)配置命令來(lái)修改ISO 4021（LED1）模塊的波特率，校驗和狀態(tài)等參數，也可通過(guò)設置模塊的通訊協(xié)議命令來(lái)選擇通訊協(xié)議。在不確定某個(gè)模塊的具體配置時(shí)，也可以通過(guò)安裝配置跳線(xiàn)，使模塊進(jìn)入配置狀態(tài)，再對模塊進(jìn)行重新配置。如果用戶(hù)需要將模塊設置為MODBUS RTU通訊協(xié)議，請看MODBUS通訊協(xié)議章節的有關(guān)說(shuō)明。

ISO 4021（LED1）模塊校準  
校準必須在A(yíng)SCII字符通訊協(xié)議下進(jìn)行。Modbus協(xié)議下不支持校準。  
產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)校準，用戶(hù)無(wú)需校準即可直接使用。使用過(guò)程中，用戶(hù)也可重新校準模塊。在校準時(shí)，模塊需要輸入合適的信號，不同的輸入范圍需要不同的輸入信號。  

為了提高校準精度，建議使用以下設備來(lái)校準：  
1、一個(gè)輸出穩定，噪聲很低的直流電壓/電流信號源  
2、一個(gè)5位半或更高精度的電壓/電流測量?jì)x表監測輸入信號的準確性   

校準過(guò)程   
1、選擇要校準的輸入通道，按照模塊的輸入范圍接上對應的輸入信號。  
2、其中ISO 4021（LED1）模塊零點(diǎn)在輸入0時(shí)校準，滿(mǎn)度在輸入滿(mǎn)度的120%時(shí)校準。  
3、例如4-20mA輸入時(shí)，校準零點(diǎn)輸入0mA，校準滿(mǎn)度輸入24mA.（0-5V輸入時(shí)，校準零點(diǎn)輸入0V，校準滿(mǎn)度輸入6V）。  
4、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入零點(diǎn)信號，通常為0mA或0V。  
5、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發(fā)送 偏移校準 $AA1N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。  
6、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入滿(mǎn)度的120%的電流或電壓信號。  
7、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發(fā)送增益校準 $AA0N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。  
8、校準完成  


關(guān)于LED數碼管顯示的使用說(shuō)明  
       ISO 4021（LED1）是帶顯示的模擬數據采集模塊，將采集到的模擬電壓或電流值通過(guò)四位LED數碼管顯示，方便用戶(hù)查看當前采集值。若無(wú)需顯示，用戶(hù)可通過(guò)MODE鍵將顯示關(guān)閉。開(kāi)啟顯示后，用兩種顯示模式，即單通道顯示和多通道循環(huán)顯示。  

顯示數據格式為：通道號，符號標志，三位數據位；數據位分整數和小數部分，以小數點(diǎn)隔開(kāi)。從左邊起的第一位為通道號(1-2)，通道號后面跟一個(gè)小數點(diǎn)做符號標志位，小數點(diǎn)亮代表當前采集數據是正值，若小數點(diǎn)熄滅，代表當前采集數據是負值。后三位數據是采集數據的十進(jìn)制數值。  

顯示模式  
       通過(guò)模式切換按鍵(MODE鍵)切換顯示模式，按下模式鍵后，LED短暫顯示C1代表當前模式是單通道顯示模式，短暫顯示C2代表當前模式是多通道循環(huán)顯示模式。  

C1：?jiǎn)瓮ǖ里@示,該模式下，LED一次只顯示一個(gè)通道的采集值(通道號指示顯示哪一個(gè)通道的數據),由模式鍵上方的兩個(gè)通道切換按鍵切換顯示通道，左邊按鍵按下后，顯示通道號加一；右邊按鍵按下后，顯示通道號減一。  
C2：多通道循環(huán)顯示，該模式下，LED以固定的時(shí)間間隔，循環(huán)顯示各個(gè)通道的采集值，若需切換顯示模式或關(guān)閉顯示器，只需按模式鍵(MODE)即可。