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模擬量輸出模塊ISODA系列在遠(yuǎn)程設(shè)備控制中的應(yīng)用(1)

摘要:本文介紹了利用模擬量輸出模塊ISODA進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)備控制的應(yīng)用方案。PLC的AO模塊或DCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)直接去控制遠(yuǎn)程的執(zhí)行設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)距離的傳輸造成信號(hào)的衰減、失真,有時(shí)還會(huì)因?yàn)槠渌饨缧盘?hào)干擾造成信號(hào)出錯(cuò),影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。應(yīng)用ISODA遠(yuǎn)程模擬信號(hào)輸出模塊的RS-485差分?jǐn)?shù)字信號(hào)傳輸可以有效地提高系統(tǒng)抗干擾能力,利用RS-485的總線(xiàn)通訊和地址設(shè)置,在某些場(chǎng)合還可以減少布線(xiàn),降低設(shè)備控制成本和提高系統(tǒng)可靠性。

    關(guān)鍵字:遠(yuǎn)程DA轉(zhuǎn)換、模擬信號(hào)輸出、遠(yuǎn)程IO、RS-485數(shù)據(jù)通訊

    引言:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們利用各種控制器來(lái)的進(jìn)行工作和生產(chǎn),比如說(shuō)控制加熱爐的溫度,控制灌溉的流量,控制物品移動(dòng)的距離等。PLC的AO模塊或DCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)直接去控制遠(yuǎn)程的執(zhí)行設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)距離的傳輸造成信號(hào)的衰減、失真,有時(shí)還會(huì)因?yàn)槠渌饨缧盘?hào)干擾造成信號(hào)出錯(cuò),影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。因此利用RS-485數(shù)字信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸,然后利用遠(yuǎn)程模擬信號(hào)輸出模塊ISODA輸出模擬信號(hào),在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

    1、模擬信號(hào)輸出模塊ISODA的工作原理概述

    ISODA系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)主機(jī)RS-485/232接口信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào),用以控制遠(yuǎn)程設(shè)備。ISODA系列產(chǎn)品可應(yīng)用在RS-232/RS-485總線(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),4-20mA,0-5V,0-10V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,用來(lái)控制工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行設(shè)備,控制設(shè)備以及顯示儀表等等。

    產(chǎn)品包括電源隔離,信號(hào)隔離、線(xiàn)性化,D/A轉(zhuǎn)換和RS-485串行通信。每個(gè)串口最多可接256只ISODA系列模塊,通訊方式采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUSRTU通訊協(xié)議,其指令集兼容于大多數(shù)同類(lèi)模塊,波特率可由代碼設(shè)置,能與其他廠(chǎng)家的控制模塊掛在同一RS-485總線(xiàn)上,便于計(jì)算機(jī)編程。

    ISODA系列產(chǎn)品是基于單片機(jī)的智能監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),所有的用戶(hù)設(shè)定的校準(zhǔn)值,地址,波特率,數(shù)據(jù)格式,校驗(yàn)和狀態(tài)等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。

    ISODA系列產(chǎn)品按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造,信號(hào)輸出/通訊接口之間隔離,可承受3000VDC隔離電壓,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。工作溫度范圍-45℃~+80℃。

    ISODA系列產(chǎn)品框圖如圖1所示。

圖1 ISODA產(chǎn)品原理框圖

圖1 ISODA產(chǎn)品原理框圖

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    2、模擬信號(hào)輸出模塊ISODA的功能簡(jiǎn)介

    ISODA信號(hào)隔離D/A轉(zhuǎn)換模塊,可以用來(lái)輸出一路電壓或電流信號(hào),也可以用來(lái)輸出兩路可以共地的電流或電壓信號(hào)。

    2.1、模擬信號(hào)輸出和工作電源

    12位輸出精度,產(chǎn)品出廠(chǎng)前所有信號(hào)輸出范圍已全部校準(zhǔn)。在使用時(shí),用戶(hù)也可以很方便的自行編程校準(zhǔn),因此在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用更加靈活。信號(hào)輸出溫度漂移:±20ppm/℃(±30ppm/℃,最大)。

    工作電源,+8~50VDC寬供電范圍,內(nèi)部有防反接和過(guò)壓保護(hù)電路。功率消耗:小于1.5W。隔離耐壓:通訊接口/輸出之間:3KVDC,1分鐘,漏電流1mA,其中通訊接口和電源共地。

    2.2、通訊協(xié)議

    通訊接口:1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口或1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-232通訊接口。

    通訊協(xié)議:支持兩種協(xié)議,命令集定義的字符協(xié)議和MODBUSRTU通訊協(xié)議。可通過(guò)編程設(shè)定使用那種通訊協(xié)議,能實(shí)現(xiàn)與多種品牌的PLC、RTU或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。由于支持通用的MODBUSRTU協(xié)議,所以能夠在工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

    數(shù)據(jù)格式:10位。1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。

    通訊地址(0~255)和波特率(300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps)均可設(shè)定;通訊網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)距離可達(dá)1200米,通過(guò)雙絞屏蔽電纜連接。

    通訊接口高抗干擾設(shè)計(jì),±15KVESD保護(hù),通信響應(yīng)時(shí)間小于100mS。

    2.3、抗干擾

    可根據(jù)需要設(shè)置校驗(yàn)和。模塊內(nèi)部有瞬態(tài)抑制二極管,可以有效抑制各種浪涌脈沖,保護(hù)模塊,內(nèi)部的數(shù)字濾波,也可以很好的抑制來(lái)自電網(wǎng)的工頻干擾。

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