ISO 4014 数据采集器传感器

产品特点
典型应用
● 信号测量、监视和控制
● 低成本、小体积模块化设计
● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统
● 模拟信号采集，隔离转换 RS-485/232输出
● RS-232/485总线工业自动化控制系统
● 测量精度优于0.05%
● 工业现场信号隔离及长线传输
● RS-485/232输出，可以程控校准模块精度
● 设备运行监视
● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC
● 传感器信号的测量
● 宽电源供电范围：8 ~ 50VDC
● 工业现场数据的获取与记录
● 可靠性高，编程方便，易于安装和布线
● YL、工控产品开发
● 用户可编程设置目标模块地址、波特率等
● 4-20mA/0-10V等电流、电压信号采集
● 支持Modbus RTU 通讯协议
● 模块式或35号标准导轨方便安装
ISOAD系列产品实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数字采集与传输，广泛应用于RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-10V信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置，可接入多种传感器类型，包括电流输出型、电压输出型、以及热电偶等等。
产品内部包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信等模块。每个串口多可接256只ISO AD系列模块，通讯方式采用ascii 码字符通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由用户设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于主机编程。
ISOAD系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有用户设定的校准值，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。
ISOAD系列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℃～+80℃。
图1 ISO 4014A产品原理框图
ISO 4014A功能简介
ISO 4014A信号隔离采集模块，可以用来四路可以共地且不会互相干扰的电流或电压信号。
1、模拟信号输入
24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，测量两路信号时两路输入选型必须相同。
2、通讯协议
通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口和1路标准的RS-232通讯接口。
通讯协议： 支持两种协议，ascii 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，
YUAN ISO Series A/D Isolation Converter
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能实现与多种品Pai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：（00H-FFH）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，通信响应时间小于100mS。
3、抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态YZ二极管，可以有效YZ各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的YZ来自电网的工频干扰。
产品选型
ISO 4014A U(A)□
输入电压或电流信号值
U1：0-5V A1：0-1mA
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
备注：ISO4014A模块同时支持RS232和RS485通讯接口，用户可根据使用环境选择对应通讯接口，但同一时刻两个接口只能有一个工作，否则会产生干扰。
选型举例1： 型号：ISO 4014A A4 表示4-20mA信号输入。
选型举例2： 型号：ISO 4014A A7 表示0-±20mA信号输入。
选型举例3： 型号：ISO 4014A U1 表示0-5V信号输入。
ISO 4014A通用参数
(typical @ +25℃，Vs为24VDC)
输入类型： 电流输入 / 电压输入
精 度： 0.05%
输入失调： ±0.1 uA/℃
温度漂移： ±15 ppm/℃ (±30 ppm/℃, Z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： -3 dB 10 Hz
转换速率： 10 Sps
共模YZ(CMR)： 120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
常模YZ(NMR)： 60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
输入端保护： 过压保护，过流保护
通 讯： 协议 RS-485 或 RS-232 ascii 码字符协议 和 MODBUS RTU通讯协议
波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件配置
地址（00H~FFH）可软件配置
通讯响应时间：100 ms Z大
工作电源： +8 ~ 50 VDC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℃
YUAN ISO Series A/D Isolation Converter
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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： 102.5 mm x 72.5 mm x 25.5mm
引脚定义
名称
引脚
名 称
描 述
引脚
描 述
11
VCC
输入通道0正端
电源正端
1
IN0+
12
GND
输入通道0负端
电源地
2
IN0-
13
485GND
输入通道1正端
RS485接地端
3
IN1+
14
485-
输入通道1负端
RS485负接线端
4
IN1-
15
485+
输入通道2正端
RS485正接线端
5
IN2+
6
IN2-
16
GND
输入通道2负端
RS232串口接地线
17
RXD
输入通道3正端
RS232接收端
7
IN3+
18
TXD
输入通道3负端
RS232发送端
8
IN3-
19
CONFIG
空脚，保留
配置引脚
9
NC
10
NC
20
GND
空脚，保留
配置接地端
表1 引脚定义
图2 ISO 4014A 模块实物图
初始化ISO 4014A模块
接入RS-232/RS-485网络时，必须为ISO4014A模块分配一个的地址代码，地址代码为16进制数，取值在0x00和0xFF之间。所有全新的ISO4014A模块使用同一个工厂初始设置，如下所示：
地址代码为01H
波特率9600 bps
禁止校验和
ascii 字符通讯协议
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的地址。可以在接好ISO 4014A模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改ISO 4014A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，必须让模块先进入配置状态，否则无法修改。
让模块进入配置状态的方法
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ISO 4014A模块都有一个特殊的标为CONFIG的管脚。将CONFIG管脚短路接到地线(GND管脚)后，再接通电源，此时模块进入配置状态。在这个状态时，模块的配置如下：
地址代码为00H
波特率9600 bps
禁止校验和
ascii 字符通讯协议
这时，可以通过配置命令来修改ISO 4014A模块的波特率，校验和状态等参数，也可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，使模块进入配置状态，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。
第二章 ascii 字符通讯协议
简介
当控制器以ascii 字符通讯协议进行通讯时，一个信息中的每8Bit作为2个ascii 字符传输（如传送数字34，将分别传送3和4对应的ascii 码0x33和0x34）,这种模式的主要优点是不限定命令字符间时间间隔。
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)。ISO4014A模块不支持广播地址，所以主机一次只控制一个ISO4014A模块。
命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)
(Leading code) 命令开始识别符。所有命令都需要一个命令开始识别符，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) 命令代码或变量值。 1- 字符
[data] 命令参数。 可变长度
[checksum] 校验和，为可选参数，只有在启用校验和时，才需要此选项。 2- 字符
(cr) 命令结束识别符，(cr)作为回车结束符，它的值为0x0D。 1- 字符
校验和用来检查主机与模块通信是否正确。当启用校验和时，命令与应答都必须附加校验和 [Checksum] 参数。它占2个字符。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：求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。所得结果为两位十六进制数。
应用举例：禁止校验和(checksum)
用户命令 $022(cr)
模块应答 !02000600 (cr)
启用校验和(checksum)
用户命令 $022B8 (cr)
模块应答 !02000640AD (cr)
‘$’ = 0x24 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32
B8=(0x24+0x30+0x32+0x32) AND 0xFF
‘!’ = 0x21 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 ‘4’=0x34 ‘6’ = 0x36
AD=(0x21+0x30+0x32+0x30+0x30+0x30+0x36+0x34+0x30) AND 0xFF
常用模拟输入模块命令
1、读模块所有通道的数据
2、读模块通道N的数据
3、配置模块
4、读配置状态
5、偏移校准
6、满刻度校准
7、读模块名称
8、启用或禁止通道命令
9、读通道状态命令
10、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，