4-20mA轉RS485隔離變送器 ISO 4021

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產品型號： ISO 4021

品牌：順源科技

公司名稱：深圳市順源科技有限公司

所在地：廣東深圳

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產品簡介

 ISO 4021系列4-20mA轉RS485隔離變送器可實現傳感器和主機之間的信號采集，用以檢測模擬信號或控制遠程設備

產品詳細信息

ISO 4021系列4-20mA轉RS485隔離變送器可實現傳感器和主機之間的信號采集，用以檢測模擬信號或控制遠程設備。通過軟件的配置，可用于多種傳感器類型，包括：模擬信號輸入，模擬信號輸出，和數字信號輸入/輸出（I/O），ISO 4021系列產品可應用在RS232或RS485總線工業自動化控制系統，4-20mA/0-5V信號測量、監視和控制，小信號的測量以及工業現場信號隔離及長線傳輸等。

    產品包括電源隔離，信號隔離、線性化，AD轉換和RS485串行通信。每個串口*多可接256只 ISO 4021系列模塊，通訊方式采用ASCII碼通訊協議或Modbus RTU通訊協議，其指令集兼容于ADAM模塊，波特率可由代碼設置，能與其他廠家的控制模塊掛在同一RS-485總線上，便于計算機編程。

    ISO 4021系列產品是基于單片機的智能監測和控制系統，所有的用戶設定的校準值，地址，波特率，數據格式，校驗和狀態等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。

    ISO 4021系列產品按工業標準設計、制造，信號輸入 / 輸出之間隔離，可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強，可靠性高。工作溫度范圍- 25℃～+70℃。
    順源科技以“客戶的成功，我們的價值”為經營理念，按照ISO 2008質量技術管理體系的要求，堅持開展改進、改善、工作，不斷提高產品質量、降低生產成本、拓展產品應用范圍、推陳出新研發新品。以適應當前電子信息技術前日新月異發展的形勢及滿足客戶產品研發和升級換代的需求。

    本次改進的ISO 4021系列4-20mA轉RS485隔離變送器主要是在公司原有產品基礎上將輸出RS232或RS485方式的選擇上進行改進。原產品在現場使用時，客戶需要根據現場的RS232或RS485的通訊方式打開產品上蓋，以手動方式轉換按鍵開關進行RS232或RS485輸出方式的選擇。增加了工作量的同時由于工業現場高溫、潮濕、震動的影響，長時間使用可能會因為按鍵開關觸點的氧化造成接觸、而影響數據采集及信號的傳輸。改為用電子開關替代手動按鍵開關后增加了產品的可靠性，產品輸出RS232或RS485方式的選擇也通過軟件調整為自動方式，提高現場總線系統安裝調試效率。

產品特點
● 低成本、小體積模塊化設計
● 模擬信號采集，隔離轉換 RS485或RS232輸出
● 測量精度優于0.05%
● 自動選擇RS485或RS232輸出，可程控校準模塊精度
● 信號輸入與輸出之間隔離電壓3000VDC
● 寬電源供電范圍：8 ~ 50VDC
● 可靠性高，編程方便，易于安裝和布線
● 用戶可編程設置模塊地址、波特率等
● 支持Modbus  RTU 總線通訊協議

典型應用
● PLC、DCS信號遠程測量、監視和控制
● 智能樓宇控制、安防工程等PC監測系統
●  RS232或RS485總線工業自動化控制系統
● 工業現場數據采集、隔離及長線傳輸
● 設備**運行調控與監視
● 多路傳感器模擬信號的采集、測量與遠傳
● 工業現場數據的獲取與記錄
● 電力設備、醫療儀器、工控產品開發
●  4-20mA信號采集轉換及遠程變送

ISO 4021 功能簡介
ISO 4021 信號隔離采集模塊，可以用來測量一路電壓或電流信號，也可以用來測量兩路可以共地且不會互相干擾的電流或電壓信號。
1、  模擬信號輸入
24位采集精度，產品出廠前所有信號輸入范圍已全部校準。在使用時，用戶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品選型，測量兩路信號時兩路輸入選型必須相同。

2、  通訊協議
通訊接口： 1路標準的RS485通訊接口或1路標準的RS232通訊接口，訂貨選型時注明。
通訊協議：支持兩種協議，命令集定義的字符協議和Modbus RTU通訊協議。可通過編程設定使用那種通訊協議，能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網絡通訊。
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（0～255）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可設定；通訊網絡*長距離可達1200米，通過雙絞屏蔽電纜連接。
通訊接口高抗干擾設計，±15KV ESD保護，通信響應時間小于100mS。

3、  抗干擾
可根據需要設置校驗和。模塊內部有瞬態抑制二極管，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自電網的工頻干擾。

初始化ISO 4021模塊
所有的ISO 4021模塊，如果使用 RS-485網絡，必須分配一個****的地址代碼，地址代碼取值為16進制數在00和FF之間。但是，所有全新的ISO 4021模塊都使用一個工廠的初始設置，如下所示：
地址代碼為01
波特率9600 bps
禁止校驗和
由于新模塊的地址代碼都是一樣的，他們的地址將會和其他模塊矛盾，所以當你組建系統時，你必須重新配置每一個模擬輸入模塊地址。可以在接好ISO 4021模塊電源線和RS485通訊線后，通過配置命令來修改ISO 4021模塊的地址。波特率，校驗和狀態，通訊協議也需要根據用戶的要求而調整。而在修改波特率，校驗和狀態，通訊協議之前，必須讓模塊先進入缺省狀態，否則無法修改。

讓模塊進入缺省狀態的方法：
ISO 4021模塊都有一個特殊的標為CONFIG的管腳。將CONFIG管腳短路接到地線(GND管腳)后，再接通電源，此時模塊進入缺省狀態。在這個狀態時，模塊的配置如下：
地址代碼為00
波特率9600 bps
禁止校驗和
這時，可以通過配置命令來修改ISO 4021模塊的波特率，校驗和狀態等參數，通過設置模塊的通訊協議命令來選擇通訊協議。在不確定某個模塊的具體配置時，也可以通過安裝配置跳線，使模塊進入缺省狀態，再對模塊進行重新配置。如果用戶需要將模塊設置為Modbus RTU通訊協議，請看MODBUS通訊協議章節的有關說明。

校準模塊
校準必須在ASCII字符通訊協議下進行。Modbus協議下不支持校準。
產品出廠時已經校準，用戶無需校準即可直接使用。使用過程中，用戶也可重新校準模塊。在校準時，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校準：
1、一個輸出穩定，噪聲很低的直流電壓/電流信號源
2、一個5位半或更高精度的電壓/電流測量儀表監測輸入信號的準確性

校準過程
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模塊零點在輸入0時校準，滿度在輸入滿度的120%時校準。例如4-20mA輸入時，校準零點
   時輸入0mA，校準滿度時輸入24mA.（0-5V輸入時，校準零點時輸入0V，校準滿度時輸入6V）。
3、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入零點信號，通常為0mA或0V。
4、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發送偏移校準 $AA1N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。
5、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入滿度的120%的電流或電壓信號。
6、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發送增益校準 $AA0N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。
7、校準完成

Modbus 通訊協議
Modbus協議定義了控制器能識別和使用的信息結構。當在Modbus網絡上進行通信時，協議能使每一臺控制器知道它本身的設備地址，并識別對它尋址的數據，決定應起作用的類型，取出包含在信息中的數據和資料等，控制器也可組織回答信息，并使用Modbus協議將此信息傳送出去。
控制器通信使用主-從技術，即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。其他設備（從設備）根據主設備查詢提供的數據做出相應反應。典型的主設備：主機和可編程儀表。典型的從設備：可編程控制器。
主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一消息作為回應，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應。Modbus協議建立了主設備查詢的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發送的數據、一錯誤檢測域。
從設備回應消息也是由Modbus協議構成，包括確認要行動的域，任何要返回的數據、和一錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發生一錯誤，或從設備不能執行其命令，從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發送出去
Modbus有ASCII和RTU兩種傳輸方式：
以ASCII模式通信時，一個消息中的每個8bit字節都作為2個ASCII字符發送，采用LRC錯誤檢測，其優點是字符發送的時間間隔可達到1s而不產生錯誤；
當以RTU模式通信時，在消息中的每個8bit字節包含兩個4bit的十六進制字符，采用CRC錯誤檢測，其優點是在同樣的波特率下，可以比ASCII方式傳送更多數據。
ASCII模式與RTU模式數據格式，更多內容可查閱相關Modbus通訊協議。
ASCII模式與RTU模式數據格式對比

1、配置Modbus RTU模式
模塊出廠默認協議為ASCII字符通訊協議，如果需要將模塊設置為Modbus RTU通訊協議，請按以下步驟設置：
1、將CONFIG引腳（第3腳）和GND引腳（第4腳）短接。
2、正確連接電源線和通訊接口線。
3、接通電源，模塊自動進入配置狀態，此時模塊通訊地址為00，波特率為9600。
4、等待1分鐘，模塊初始化。
發送命令$00P1(cr)（00為相應目標模塊地址，另可參考設置通訊協議命令），檢查應答，如果為!00 (cr)則設置成功。
關閉電源，斷開CONFIG引腳和GND引腳之間的連接。
模塊已經成功設置為Modbus RTU通訊協議方式。

2、Modbus RTU下數據格式
主機查詢
主機查詢信息規定了要讀的寄存器起始地址及寄存器的數量，寄存器尋址起始地址為0000。

詳細技術資料

1、 4-20mA轉RS485隔離變送器 ISO 4021產品 pdf下載

2、 AD/DA轉換隔離變送器在遠程監控系統中的配對應用 pdf下載