AIDIDO混合信号转RS-485/232MODBUS电流电压模拟开关量数据采集模块

8AI，4DI，4DO混合信号转RS-485/232，MODBUS数据采集模块 IBF30

产品特点：

● 八路4-20mA输入Modbus RTU通讯协议

● 四路开关量输入，四路开关量输出

● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度

● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC

● 宽电源供电范围：8 ~ 32VDC

● 可靠性高，编程方便，易于应用

● 标准DIN35导轨安装，方便集中布线

● 用户可编程设置模块地址、波特率等

● 支持Modbus RTU 通讯协议，自动识别协议

● 低成本、小体积模块化设计

典型应用：

● 信号测量、监测和控制

●  RS-485远程I/O，数据采集                                       

● 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                       

● 工业现场信号隔离及长线传输

● 设备运行监测

● 传感器信号的测量                                         

● 工业现场数据的获取与记录

● 医疗、工控产品开发

●  4-20mA或0-5V信号采集

产品概述：

IBF30产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟信号。IBF30系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制，以及工业现场信号隔离及长线传输等等。

产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只 IBF30系列模块，通讯方式支持MODBUS RTU通讯协议，默认地址为01，波特率为9600，数据格式：10位，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验。也支持ASCII码通讯协议，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。

IBF30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。

IBF30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℃～+85℃。

功能简介：

IBF30远程I/O模块，可以用来测量八路模拟量信号，四路开关量信号，并有四路开关量输出和一路0~4.8V电压信号输出。

1、  模拟信号输入

16位采集精度，8路模拟信号输入。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。

2、  开关量信号输入与输出，一路0~4.8V电压信号输出

4路开关量信号输入，可接干接点和湿接点，详细请参考接线图部分；4路开关量信号输出集电极开路输出。

一路0~4.8V电压信号输出，可以用于模拟信号控制。

3、  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。模块自动识别通讯协议，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、38400、57600、115200bps）均可设定；通讯网络最长距离可达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。       

4、  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：

IBF30 - U(A)□  -  □

输入电压或电流信号值                           通讯接口

U1：0-5V           A1：0-1mA                  485： 输出为RS-485接口  

   U2：0-10V          A2：0-10mA                 232： 输出为RS-232接口

                   A3：0-20mA            

  U4：0-2.5V         A4：4-20mA                         

   U8：用户自定义     A8：用户自定义

选型举例1： 型号：IBF30-A4-485   表示八路4-20mA信号输入，输出为RS-485接口

选型举例2： 型号：IBF30-U1-232   表示八路0-5V信号输入，输出为RS-232接口

选型举例3： 型号：IBF30-U2-485   表示八路0-10V信号输入，输出为RS-485接口

IBF30通用参数：

(typical @ +25℃，Vs为24VDC)

模拟量输入：  电流输入 / 电压输入

精    度：  0.1%

温度漂移：  ±50 ppm/℃ (±100 ppm/℃, 最大)

输入电阻：  100Ω (4-20mA/0-20mA/0-10mA电流输入)             

                        2KΩ (0-1mA电流输入)

                        大于200K(5V/10V电压输入)   

带    宽：  -3 dB 10 Hz             

AD转换速率：  10 SPS   （出厂默认值，用户可发命令修改转换速率。）

               可以通过40204寄存器设置AD转换速率2.5 SPS，5 SPS，10 SPS，20 SPS，40 SPS，80 SPS，160 SPS，320 SPS，500 SPS，1000 SPS。（通道转换速率=AD转换速率/开启的通道数量）

              注：修改转换速率后请重新校准模块，否则测量的数据会有偏差。也可以在订货的时候注明转换速率，我们在产品出厂时按您要求的转换速率重新校准。

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）

输入端保护： 过压保护，过流保护

开关量输入：  4通道（DI0~DI3）。

             低电平： 输入  < 1V

             高电平： 输入  4 ~ 30V

输入电阻：  3KΩ

开关量输出：  集电极开路输出，电压0~30V，最大负载电流30mA，4通道（DO0~DO3）。

模拟量输出： 电压0 ~ 4.8V， 输出负载大于2K欧姆。

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、38400、57600、115200bps）可软件选择

地址（0～255）可软件选择

通讯响应时间：100 ms 最大

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2W

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：   模拟信号和开关量信号3000V隔离，开关量信号和电源共地。

外形尺寸：   120 mm  x  70 mm  x  43mm

IBF30字符协议命令集：

模块的出厂初始设置，如下所示：

地址代码为01

波特率9600 bps

禁止校验和

如果使用 RS-485网络，必须分配一个独一无二的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间，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IBF30模块地址。可以在接好IBF30模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改IBF30模块的地址。波特率，校验和状态也需要根据用户的要求而调整。而在修改波特率，校验和状态之前，必须让模块先进入缺省状态，否则无法修改。

让模块进入缺省状态的方法：

IBF30模块边上都有一个INIT的开关，在模块的侧面位置。将INIT开关拨到INIT位置，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IBF30模块的波特率，校验和状态等参数。在不确定某个模块的具体配置时，也可以将INIT开关拨到INIT位置，使模块进入缺省状态，再对模块进行重新配置。

注： 正常使用时请将INIT开关拨到NORMAL位置。

    字符协议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IBF30模块。

命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)

(Leading code) 首码是命令中的第一个字母。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, 如果下面没有指定，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

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。

3、(cr)代表键盘上的回车符，不要直接写出来，应该是敲一下回车键（Enter键）。

1、读测量数据命令

说    明：以当前配置的数据格式，从模块中读回所有通道模拟输入端的测量数据。

命令格式：#AA(cr)

参数说明：#     分界符。十六进制为23H

          AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。

          (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：>(AI data) ,(DI data), (DO data), (DO Reset data), (AO data), (AO Reset data) (cr)     命令有效。

          ?AA(cr)       命令无效或非法操作。

参数说明：>     分界符。十六进制为3EH

          (AI data) 代表AI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。十六进制为每个字符的ASCII码。

          (DI data) 代表DI开关量状态。4个数，排列顺序为DI3~DI0， 值为 0： 输入为低电平；

值为 1：输入为高电平

          (DO data) 代表DO开关量状态。4个数，排列顺序为DO3~DO0， 值为 0： 输出三极管断开；

值为 1：输出三极管导通

          (DO Reset data) 代表复位后DO开关量状态。4个数，排列顺序为DO3~DO0，

值为 0： 输出三极管断开；值为 1：输出三极管导通

(AO data) 代表AO模拟量输出值。4个数，范围0000~4800，代表电压0~4.8V

          (AO Reset data) 代表复位后AO模拟量输出值。4个数，范围0000~4800，代表电压0~4.8V

          (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如格式错误或通讯错误，模块不响应。

如果某个通道已经被关闭，那么读出的数据显示为空格字符或者0。

如果你使用的串口通讯软件输入不了回车键字符，请切换到十六进制格式进行通讯。

应用举例：  用户命令（字符格式）      #01

模块应答（字符格式）：

>+12.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+16.000+18.168,1110,1111,0000,2000,0000 (cr)

说    明：模块上输入是（数据格式是工程单位）：

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

DI3, DI2, DI1为高电平，DI0为低电平；

DO3, DO2,DO1和DO0当前状态为输出三极管导通; DO3, DO2,DO1和DO0复位后三极管断开；

AO输出的电压是2V，AO复位后输出0V。