开关量采集电路设计
开关量采集电路设计
开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集16路开关信号，输入24V 直流电压；设定当输入范围为18~24VDC 时，认为是高电平，被监视的设备处于工作状态；当输入低于18VDC 时，认为是低电平，被监视的设备处于停止状态。
为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器TLP521对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入\输出隔离的作用。
同时，还安装有LED 工作指示灯，可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图1所示：
图 1 开关量采集电路
光耦TLP521将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起，发光二极管为输入回路，它将电能转换成光能；发光三极管为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离。
当输入范围为18 ~24VDC 时，认为是高电平，此时光耦导通，电阻R10、R14和发光二极管共同构成输入回路。
根据光耦导通时电流为4 ~10mA ，当输入最高电压24V 时，
mA
V R R mA V 42414101024<+<，即Ω<+<Ωk R R k 614104.2 当输入低于18V 时认为是低电平，此时光耦的工作电流肯定低于4m A ，此时光耦不导通,电阻 R10、 R14和R12共同构成输入回路，所以：
mA R R R V 412
141018<++，即R10+R14+R12>Ω。在设计中，选择R10=R12=2 k Ω,R12=1 k Ω。
光耦导通的最小电流为4mA ，根据光耦的电流传输比CTR(Current Transfer
Ratio)为50%，指当管压降U
CE 足够大时，集电极电流I
C
与发光二极管输入电流I
F 的百分比，所以集电极电流I
C
=I
F
*50%=4mA* 50%=2mA，同时为了使光电三极管
尽快进入饱和区，选取上拉电阻 R8为Ω。
最后，为了保护光耦，防止大的输入电压突变，在限流电阻R12的两端并联肖特基二极管 IN5819。
MR系列RS485型16路开关量继电器输出模块DO16_K产品说明书
MR-DO16-K 十六通道隔离开关量（继电器）输出智能开关量控制模块 说明书 深圳昶为科技有限公司 Shenzhen Changwei Technology Co.,Ltd.
目录 第1章产品介绍 (1) 1.1概述 (1) 1.2技术参数 (3) 1.3外观及尺寸 (4) 1.4指示灯说明 (5) 1.5引脚说明 (5) 1.6拨码开关说明 (6) 1.6.1设备地址设置 (6) 1.6.2波特率设置 (6) 1.6.3终端电阻设置 (7) 第2章安装指南 (8) 2.1安装方式 (8) 2.1.1导轨安装 (8) 2.1.2螺丝安装 (8) 2.2电源和通讯线连接 (9) 2.3开关量输出连接 (10) 第3章应用指南 (11) 3.1系统组网 (11) 附录1：CHWIO产品命名规则表 (14)
附录2：CHWIO产品选型表 (15) 附录3：装箱清单 (16)
第1章产品介绍 1.1概述 MR-DO16-K为RS485型16通道隔离开关量输出（DO）模块。开关量输出电路与模块内部电路之间采用继电器隔离。其原理框图如图1.1： 图1.1MR-DO16-K原理框图 MR-DO16-K主要由电源电路、隔离开关量输出电路、隔离RS485通讯电路及MCU 等部分组成。2组相互隔离的开关量（继电器）输出通道，每组8通道，共16通道；高速C51处理芯片，具有强劲的数据处理能力；看门狗电路设计，在出现意外时能够自动复位MR-DO16-K，ESD、过压、过流保护设计，确保系统长期运行稳定可靠。 同时，针对工业应用，MR-DO16-K采用隔离的RS485通讯接口设计，避免工业现场信号对MR-DO16-K通讯接口的影响；具有通讯超时检测功能；标准Modbus RTU通讯协议，使得用户可以更加轻松实现与广泛SCADA软件、HMI设备及支持Modbus RTU协议的PLC等设备和系统的整合应用。并且，我们免费提供协议和示例代码，使您的二次开发更加灵活、简便、高效。
线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用
1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。 1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。
开关量采集电路设计
开关量采集电路设计 开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集16路开关信号，输入24V 直流电压；设定当输入范围为18~24VDC 时，认为是高电平，被监视的设备处于工作状态；当输入低于18VDC 时，认为是低电平，被监视的设备处于停止状态。 为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器TLP521对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入\输出隔离的作用。 同时，还安装有LED 工作指示灯，可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图1所示： 图 1 开关量采集电路 光耦TLP521将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起，发光二极管为输入回路，它将电能转换成光能；发光三极管为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离。 当输入范围为18 ~24VDC 时，认为是高电平，此时光耦导通，电阻R10、R14和发光二极管共同构成输入回路。 根据光耦导通时电流为4 ~10mA ，当输入最高电压24V 时， mA V R R mA V 42414101024<+<，即Ω<+<Ωk R R k 614104.2 当输入低于18V 时认为是低电平，此时光耦的工作电流肯定低于4m A ，此时光耦不导通,电阻 R10、 R14和R12共同构成输入回路，所以： mA R R R V 412 141018<++，即R10+R14+R12>4.5k Ω。在设计中，选择R10=R12=2k Ω,R12=1k Ω。
光耦导通的最小电流为4mA，根据光耦的电流传输比CTR(Current Transfer Ratio)为50%，指当管压降U CE足够大时，集电极电流I C与发光二极管输入电流I F的百分比，所以集电极电流I C=I F*50%=4mA* 50%=2mA，同时为了使光电三极管尽快进入饱和区，选取上拉电阻R8为4.7KΩ。 最后，为了保护光耦，防止大的输入电压突变，在限流电阻R12的两端并联肖特基二极管IN5819。
以太网IO模块 MODBUS-TCP 晶体管开关量输出模块 MT-OUT16百度文库
MT-OUT16 MODBUS-RTU 16通道开关量采集模块技术资料◆产品用途 用于可编程控制器（简称PLC）、DCS、计算机等控制、继电器控制，开关信号输出，报警系统的开关量扩展。 ◆主要特点 MODBUS_TCP 以太网TCP-IP通讯方式；16点开关量漏输出或源输出（订货指定），带LED指示灯；波特率10M/100M自适应，有LINK指示灯；通讯网络相互隔离，电源反接保护；全硬件以太网协议栈控制，稳定可靠。 ◆详细参数 工作电压DC9-DC30（推荐24V）适用服务所有带以太网通讯口PLC和计算机功率消耗DC24V/200MA刷新速度>2ms 地址设置组态配置软件配置（192.168.1.2出厂地址）外形尺寸长80mm×宽71mm×高63mm 通讯速率10Mps/100Mbps自适应 15～30V/3～6.1mA 开孔尺寸长90mm×宽44mm 通讯端口502 重量不含包装约0.22Kg 通讯方式以太网-网线RJ45 安装方向标准U型导轨安装 传送距离<100M 工作温度－10 ～+55℃； 输入接口DC24V源输入或漏输入方式可选每路5-8MA 工作湿度35 ~ 85%（不结露）； ◆产品介绍 ●概述： ▲符合MODBUS-TCP从站以太网组网方式； ▲MT-IN16模块参数设置：主要参数为模块MODBUS-TCP的IP地址，是通过迅诺组态软件来设置。MT-IN16出厂参数设置为IP 地址192.168.1.2。 ●接线方式： ▲单个模块：直接用交叉网线连接到PLC或计算机网络或者用交叉网线或者直通网线连接到交换机，交换机连到主机PLC或计算机，电源DC24V供给。多个模块：在MODBUS-TCP现场网络中，模块IP地址不能与本模项同网络的其他设备IP地址重复。 ▲连接方式： a．PLC＋以太网通讯方式：由于很多新PLC均具备以太网通讯接口，故可充分利用该网口作为MODBUS-TCP主站连接，通常的PLC有库程序控制，编程简单，运行速度较快。b．计算机组态软件以太网通讯方式： 使用组态软件，例如组态王、MCSG 、Citect、力控、INTUCH等软件，选择驱动设备为MODBUS TCP。IP地址信息与MT-IN16模块参数一致。 ◆外形尺寸MT-OUT16外形尺寸（长80mm×宽71mm×高63mm） ◆接线端子示意 24V 为电源正，COM为供电电源负。O1-O8为第一组输出通道COM1为第一组通道的公共端，RJ45是MODBUS-TCP通讯数据端口，O9-O16为第二组输入通道，COM2为第二组输出通道公共端。 ●复位按钮及指示灯： Power指示灯：当模块被接入DC24V时此指示灯亮。LINK指示灯：模块正确连入MODBUS-TCP网络指示灯亮。RESET按钮：先按下按钮然后再给模块通电，模块就会恢复出厂设置。 ●输出通道示意图： 当公共端COM1接到24V时，组1（O1-O8）均为漏输出方式输出信号。 当公共端COM1接到COM时，组1（O1-O8）均为源输出方式输出信号。 如果COM1换成COM2，就对应O9-O16输出的两种方式。一个模块只能订货时选其中一种输出方式，此方式固定。
0-10V模拟量采集模块,模数转换器
C2000 MDV8为通道隔离增强型智能模拟量数字量采集器，8路24位高精度电压型模拟量输入（量程为-10V~10V），采用通道隔离、全差分输入、插补输出设计，确保设备适用于更加复杂的环境。2路数字量（干接点）输入，RS485接口光电隔离和电源隔离技术，有效抑制闪电，雷击，ESD和共地干扰。且支持用户标定，满足了几乎所有情况对精度的要求。为系统集成商、工程商集成了标准的Modbus RTU协议。通过RS-485即可实现对远程模拟量和开/关设备的数据采集和控制。下层设备通常有接近开关、机械开关、按钮、光传感器、LED以及光电开关等数字量开关设备及PH、电导计、温度计、湿度计、压力计、流量计、启动器和阀门等模拟量设备。 特点： →8路模拟量（电压量）输入； →2路数字量干接点输入； →I/O与系统完全隔离； →AI分辨率：24位； →AI输入通道采取全差分输入，支持标定，插补输出； →模拟量输入通道之间完全隔离，隔离度350VDC； →AI输入测量范围：-10V~10 V ； →采用Modbus RTU通信协议； →RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护； →电源具有过流过压保护和防反接功能； →安装方便。 1.2 技术参数 模拟量接口AI 8路差分输入 AI分辨率24bit AI量程-10V~10 V（可标定）AI通道隔离度350V DC AI输入阻抗1MΩ 数字量输入接口 DI 2路干接点输入 DI保护过压小于240V ，过流小于80mA 串口通讯参数接口类型RS-485 波特率1200~115200bps 数据位8
奇偶校验 None 停止位 1 流量控制 None 通信协议 Modbus RTU 串口保护 串口ESD 保护 1.5KV 串口防雷 600W 串口过流，过压 小于240V ，小于80mA 电源参数 电源规格 9-24VDC (推荐12VDC) 电流 100mA@12VDC 浪涌保护 1.5kW 电源过压，过流 60V ，500mA 工作环境 工作温度、湿度 -25~85℃，5~95%RH ，不凝露 储存温度、湿度 -60~125℃，5~95%RH ，不凝露 其他 尺寸 72.1*121.5*33.6mm 保修 5年质保 MDV8外观
8路开关量模块,数字量采集模块
C2000 MD88为8路数字量输入（DI）和8路数字量输出（DO）采集设备，DO为8路集电极开路输出。采用标准的Modbus RTU通讯协议，可以通过RS485总线进行远程DI数据采集传输。 本产品具有良好的扩展性能，使用方便。还可以通过方便、灵活的级联方式，灵活地通过M244，M281，M2A8等具有联网功能的采集设备低成本实现以太网接入，并实现各种数字量、模拟量的组合扩展采集。提供5年质保服务。 特点： →8路数字量输入； →8路数字量输出； →I/O与系统完全隔离； →采用Modbus RTU通讯协议； →RS485通讯接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护； →电源具有良好的过流过压、防反接保护功能； →丰富的指示灯，全面查看状态，及时排查故障； →安装方便。 1.2 技术参数 DI 8路干接点输入 数字量输入接口 DI有保护过压小于240V ，过流小于80mA DO 8路集电极开路输出，30VDC 500mA 数字量输出接口 DO有保护过压小于60V,过流小于500mA 接口类型RS-485 串口通讯参数 波特率1200~115200bps
数据位8 奇偶校验None 停止位 1 流量控制None 通信协议Modbus RTU 串口保护 串口ESD保护 1.5KV 串口防雷600W 串口过流，过压小于240V，小于80mA 电源参数 电源规格9-24VDC (推荐12VDC) 电流100mA@12VDC 功耗小于2W 浪涌保护 1.5kW 电源过压，过流60V，500mA 工作环境 工作温度、湿度-25~85℃，5~95%RH，不凝露 储存温度、湿度-60~125℃，5~95%RH，不凝露其他 尺寸72.1*121.5*33.6mm 保修5年质保
40路开关量输入模块使用说明
隔离放大器模块/电量隔离变送器/数显仪表/温度变送器 使用说明书 1、产品概述 本产品为一款测量40路开关状态通讯输出开关状态量信号，采用64路IO口的MCU，采用并口方式实现快速读取IO状态、开关输入采用光耦隔离，每路开关具有LED状态灯显示方便现场状态查看。使用标准的MODBUS RTU通讯协议，可与PLC、组态软件、文本显示器等进行组网；通讯、电源端口采用防雷、抗干扰设计可广泛用于工业现场设备的信号控制；开关量输入、电源、通讯输出端口之间完全隔离，抗干扰能力强。 本产品输入端口采用12P插拔座，可以实现40路IO口检测的快速接线安装，使用方便； 2、主要型号 -YX4000-14N2—40路开关量输入、RS485输出、24V电源、N2外形； 3、主要技术指标与特点 3.1、主要技术指标 ●输入开关类型 ----- 无源触点(干接点)； ●无源触点耐压 ----- ≥24VDC； ●IO状态刷新速度-----10ms； ●数据输出 ----- 40路开关量输入状态,(逻辑”1”表示输入开关闭合, 逻辑”0”表示输入开关断开)； ●输出接口 ----- RS485：通讯距离：1200米、±15KV ESD保护； ●波特率 -----9600（默认）、19200、38400、115200bps； ●通讯格式 -----N,8,1（默认，无校验/8数据位/1个停止位)； ●隔离耐压 ----- 2500V DC； ●静态功耗 ----- <5W； ●辅助电源 ----- 24V DC(11V-30V)； ●工作温度 ----- -20℃～+60℃； ●安装方式 ----- 导轨或螺钉安装方式； 3.2 产品特点 ●采用多口MCU处理器、并行处理采集IO状态，速度快； ●开关量输入使用光电隔离，可接各种物理开关，兼容集电极开路方式电平信号采集； ●状态指示灯丰富，具有开关量输入状态指示灯、通信指示灯、电源灯； ●宽电源工作兼容12V/24V； ●输入、输出、电源之间全隔离，抗干扰能力强； ●具有开关量闭合累加计数功能；
组态王与多个模拟量采集模块通讯
使用组态王与多个模拟量采集模块通讯如何使用组态王软件与多个模拟量采集模块通讯，构成一个采集系统呢？其实做起来很简单，采集模块一般都支持485通讯，只需要将几个采集模块用485数据线并联起来，再用232转485模块与电脑相连，就可以用组态王进行数据通讯了。连接示意图如下： 以下示例中就展示如何通过组态王进行简单配置与四个模拟量采集模块组成一个简单采集系统的过程。 首先根据需要采集的数据的信号类型及量程选择采集模块，本示例中选用DAQM-4202，它具有8个模拟量采集通道，并且每个通道都能按照需要设置量程。 打开产品自带光盘，使用上位机软件设置采集模块的通讯参数、设备地址以及每个通道的采集量程。本示例中分别设置四个采集模块地址为1、2、3、4，波特率9600、无校验。分别按照需要设置个模块量程，有-10 ~ 10V, 0 ~ 20mA等多个量程可选。
接下来要在组态王中配置相应设备。打开组态王软件，新建一个项目，在左侧设备选项中，选择COM1，双击新建，在弹出窗口中选择设备驱动PLC 莫迪康ModbusRTU 。
接下来点下一步，按照提示分别设置设备名称、设备地址、通讯方式
等内容。分别将四个模块添加到设备组态中。 接下来在数据库选项中选择数据词典，添加每个采集通道对应的变量。点击新建，在弹出窗口中设置变量的名称、选择变量类型为I/O 实数，最小原始值0、最大原始值65535，此处的最大值最小值为选择量程的上下限，按需要填写。下方设备连接选择刚添加的采集模块，每个通道寄存器地址可以从说明书中查到，数据类型选择USHORT。
以此类推，分别添加每个通道的采集值变量。 在画面选项中新建一个窗口，添加文本显示控件，连接到建立好的数据变量上之后，简单的采集系统就搭建完成。 保存工程，用串口通过232转485模块将采集模块连接到电脑上，运行新建的工程，在采集模块采集通道上加上相应的信号，就能在电脑
开关量数字量模拟量
开关量数字量模拟量 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。 数字量：数字量由多个开关量组成。如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。 模拟量：模拟量是连续的量，数字量是不连续的。反映的是电量测量数值（如电流、电压）。 1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大； 也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量 版主说的好，多个开关量可以组成数字量 2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。和模拟量的关系是量化后的模拟量。 3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。 4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量 开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。 数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。 最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。 模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA（电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。综保装置能检测电量（经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等信号，即模拟量）和非电量信号（变压器的轻瓦斯、重瓦斯、超温信号，即非电量，也就是开关的打开和闭合） 开关量、数字量、脉冲量。 1、直接测量到的是开关量、模拟量。 开关量：反映的是状态信号（如开关开、合）。 模拟量：反映的是电量测量数值（如电流、电压）。 2、脉冲量一般是积分量（如电度量），不能直接测量到，需要经过测量仪表进行运算得到。 3、接测量到的开关量、数字量、脉冲量进行调制、数字编码，在通讯通道中传输。 以前也有用模拟信号来传输的，现在一般都是用数字信号来传输。 4、调度端解调信号，还原信息。
数据采集模块和PLC区别
数据采集模块与PLC的区别 数据采集模块 数据采集是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集模块由传感器、控制器等其它单元组成。数据采集卡，数据采集模块，数据采集仪表等，都是数据采集工具。 简介 数据采集模块基于远程数据采集模块平台的通信模块，它将通信芯片、存储芯片等集成在一块电路板上，使其具有发送通过远程数据采集模块平台收发短消息、语音通话、数据传输等功能。远程数据采集模块可以实现普通远程数据采集模块手机的主要通信功能，也可以说是一个“精简版”的手机。电脑、单片机、ARM可以通过RS232串口与远程数据采集模块相连，通过AT指令控制模块实现各种语音和数据通信功能。 远程数据采集模块技术相对于GSM是一种更先进的移动通信技术，除远程数据采集模块辐射小外；在数据传输方面，远程数据采集模块2000 1X 也与GPRS 在技术上有明显不同，在传输速率上1X 几乎是GPRS速度的3-4倍。 应用 因此，主要用于数据传输的工业模块应用领域，远程数据采集模块模块比
GPRS模块在速率上有明显优势。但是远程数据采集模块在工业领域的运用要远远落后于GPRS模块的应用。主要原因一方面远程数据采集模块网络的覆盖和建设不如GSM网络完善，另一方也是因为远程数据采集模块模块的成本早期远远高于GSM模块至少2-4倍，使得生产成本高很多。 国内初期，远程数据采集模块主要是韩国和欧洲公司提供，例如AnyData 和Wavecom公司；近两年，国内的华为和中兴业推出了自己的高质量远程数据采集模块模块，才使得整体价格下浮。目前，常见的型号包括华为的EM200、Anydata 的DTGS-800和Wavecom的Q2358/2438等模块。这些模块都具有远程数据采集模块 1X的数据传输功能，也都内置了TCP/IP通信协议栈。由于中国电信运营远程数据采集模块平台后，带动了业务迅猛增长，使得整个远程数据采集模块市场也迅速发展起来。 目前，远程数据采集模块主要应用于移动数据传输领域，包括车辆导航监控、智能抄表、远程数据采集等领域，尤其是在带宽要求比较高的多媒体传输领域，远程数据采集模块具有明显的带宽优势。 PLC(可编程逻辑控制器) 可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
4~20mA电流模拟量输入RS485数据采集模块
M-IF16C用户手册V1.1 基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块 1 产品简介 M-IF16C（基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块）作为通用型模拟量量采集模块广泛应用于冶金、化工、机械、消防、建筑、电力、交通等工业行业中，可接入16路温度、湿度、液位、压力、流量、PH值等传感器输出的0～20mA 或4～20mA模拟量信号。支持标准的Modbus RTU 协议，并具有通讯超时检测功能，可同其它遵循Modbus RTU 协议的设备联合使用。 1.1 系统概述 M-IF16C模块的原理框图如图1.1所示，模块主要由电源电路、模拟量输入采样电路、隔离RS485收发电路及MCU等部分组成。采用高速ARM处理器作为控制单元，拥有隔离的RS485通讯接口，具有ESD、过压、过流保护功能，避免了工业现场信号对模块通讯接口的影响，使通讯稳定可靠。 图1.1 原理框图 1.2 主要技术指标 1）系统参数 供电电压：5～40VDC，电源反接保护 功率消耗：0.5W
工作温度：-10℃～60℃ 存储温度：-40℃～85℃ 相对湿度：5%～95%不结露 2）模拟量输入参数 输入路数：16路单端输入 正常输入范围：0～20mA，4～20mA 最大输入范围：0～21mA 隔离电压：2500VDC 输入电阻：120Ω ADC分辨率：12位 采样精度：0.5% 采样速率：100次/s 3）通讯接口 通讯接口：RS485 接口，隔离1500VDC，±15kV ESD 保护、过流保护 隔离电压：1500V 通讯协议：Modbus RTU 协议 波特率：1.2k，2.4k，4.8k，9.6k，19.2k，38.4k，57.6k，115.2k 通讯数据格式：1个起始位，8个数据位，无、奇或偶校验，1个或2个停止位 1.3 外形及尺寸 外壳材料：ABS工程塑料 尺寸大小：145mm(长) * 90mm(宽) * 40mm(高) 安装方式：标准DIN35导轨安装和螺钉安装 模块外形如图1.2所示，安装尺寸如图1.3所示。
开关量采集模块
开关量采集模块 I-7053是16通道的开关量采集模块，它可以同时采集16个通道开关量的状态。 1.线路连接 电源：I-7053模块使用12VDC供电电源。模块端子排(R)+Vs接电源的正极，(B)GND接电源的负极。 通讯：I-7053模块对外通讯使用485通讯方式，模块端子排Data(+)、Data(-)为485通讯接线端子。 开关量输入：模块端子排DI0、DI1、DI2…DI15接输入信号的正极，16路输入信号共用负极（模块供电电源负极）。 2.设备操作 I-7053模块的通讯参数有地址和波特率。一个新模块的默认地址为01、默认波特率为9600。 I-7053模块的通讯参数可以用7000Utility软件进行扫描查看和修改设置。 注意：I-7053模块与7000Utility软件通讯时需要和通讯转换模块配套使用。 参数扫描查看： 运行7000Utility软件，在菜单栏上选择“COM Port”菜单，弹出端口和波特率选择对话框，可以选择进行通讯的串口编号（COM1或者其他串口）、勾选波特率（一般勾选9600、19200）并点击“OK”确认选择。如下图所示。
然后点击按钮，进行通讯参数扫描。如果I-7053模块与7000Utility软件通讯正常，扫描结果显示在参数列表框里。如下图所示。 参数修改设置： 如果要对一个I-7053模块的通讯参数进行修改，则首先用7000Utility软件对该模块通讯参数进行扫描，在参数列表框里选择扫描结果并双击鼠标左键，
弹出参数设置对话框。如下图所示。 在参数设置对话框中可以修改地址（Address）和波特率（Baudrate），然后点击“Setting”按钮进行设置操作。7000Utility软件系统会提示设置操作是否成功。如下图所示。 设置成功设置不成功 注意：通常情况下对模块的波特率不作更改。如果需要更改波特率，首先在参数设置对话框中修改波特率（Baudrate），然后将I-7053模块端子排上的INT*与DC12V电源负极相连接，最后点击“Setting”按钮进行设置操作。7000Utility
伺服系统三种电流采集方案比较
伺服系统三种电流采集方案比较 摘 要： 伺服电机控制系统中，精确的电流采样是实现高性能闭环控制系统的关键。本文针对电流检测常用的三种方案进行了实验和比较，获得了三种方案各自优势和缺点的清晰认识，这对基于不同的条件选择合适的电流检测方案提供了参考。 关键字： 电机控制 伺服系统 电流环 电流检测 Comparison of the three schemes of current sampling in the controlling system of servo motor LUO Ying Wan Chao (South China university of technology, Guangzhou 510640 , China) Abstract: in the controlling system of servo motor, accurate current sampling is the key of realizing the high-powered close loop controlling system. In this paper, aim at three norma l schemes of current sampling, do some experiments and compare the results, then obtain very clear cognition about the advantages and the faults of the schemes respectively, that can s upply the reference for choosing proper scheme of current sampling in the base of different situation. Key words: motor controlling, servo system, the loop of current, current sampling 1 前言 对于数字化伺服电机控制系统，转矩环的性能直接影响着系统的控制效果，电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能，精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节，也是实现高性能闭环控制系统的关键。在伺服电机控制系统中，电流检测的方案有多种，常见的一种方案是使用霍耳传感器[1]，将电流信号经过电磁转换，变换为直流电压信号输出，然后，通过运放和比较器构成的处理电路处理后，输入到处理器；另一种方案是，取采样电阻两端的电压，经线性光藕或者隔离放大器进行信号隔离，调理后接A/D转换器输入进行数字化，获取电流的采样值，而数字化的过程即可以利用处理器中的A/D转换通道实现[3] [4]，也可以利用根据 原理实现的模拟量直接转换为数字量的隔离调制芯片来实现[2]。本文通过对这三种方案分别进行电路设计和具体实验后所得结果的比较分析，对三种方案各自的特点有了清晰的认识，这有利于基于不同的条件选择合适的方案来提高伺服控制系统的整体性能。 2 伺服电机控制系统简介 本系统采用交直交电压型变频电路，主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成，控制部分以DSP芯片TMS320LF2812为核心，CPLD作为辅助处理模块，构成功能齐全的全数字矢量控制系统，系统结构如图1所示，从图1可以看出，本系统是一个有电流、转速和位置负反馈的三闭环系统， D SP负责采样各相电流，计算电机的转速和位置，最后运用矢量控制算法，得到电压矢量PWM控制信号，经过光藕隔离电路后，驱动逆变器功率开关器件；同时DSP还监控变频调速系统的运行状态，当系统出现短路、过流、过压、过热等故障时，DSP将封锁SVPWM信号，使电机停机，并通过LED显示。CPLD模块负责对光栅尺反馈的位置信息和上位机发送脉冲形式指令信息进行滤波和计数，并将数据以总线方式传送给DS P；同时处理键盘输入和显示输出，以及开关量的输入输出。 伺服电机控制系统中电流采样的作用就是检测交流同步电动机的三相定子电流并转换成相应的信号输入到DSP中，再由DSP的AD模块转化成数字量进行处理。因为本文研究的是三相平衡系统Ia＋Ib+Ic=0，因此只要检测其中的两路电流，就可以得到三相电流。
一种安全可靠的工业现场无源开关量数据采集系统的设计_郑雅伟
山西电子技术2014年第2期 应用实践 收稿日期：2014－01－15 作者简介：郑雅伟（1985-），男，山西交口人，助理讲师，研究方向为电子与通信工程。 郑雅宏（1990-），男，山西交口人，在读研究生，研究方向为机电一体化。 文章编号：1674-4578（2014）02-0006-02 一种安全可靠的工业现场无源开关量 数据采集系统的设计 郑雅伟1，郑雅宏 2 （1．山西经济管理干部学院，山西太原030024；2．太原科技大学，山西太原030024） 摘 要：阐述了在恶劣的工业现场环境下，如何能将无源开关量信号安全、可靠、实时地传递到人机界面，实现 对工业现场设备运行、 环境参数、安全报警等重要信息的实时监控。关键词：工业现场；无源；开关量；ＲS485；STM32；数据采集 中图分类号：TN98文献标识码：A 1技术背景 随着十二五规划中各行业工业系统升级的逐步落实，工 业现场的智能化已经成为大势所趋，如何能够在环境恶劣的工业场合进行智能化电子系统的嵌入，一直是工业现场智能化研究的重要课题。 在工业现场中，常常需要采集一些无源开关状态，传递到人机界面，以便工作人员能够准确实时的得到设备运行、环境参数、安全报警等重要信息。与其他类型数据相比，无 源开关量数据的特点是数据量小， 但对数据的准确性和实时性要求极高，这个特点对无源开关量数据系统的采集提出了 很高的要求。 首先，系统的安全性要求高。工业现场存在很多大功率强电设备，可能产生较大的静电及击穿电弧，智能化系统的主控制电路通常为耐压等级较低的MCU 、芯片和元件，如果 现场工作人员的操作不当，很可能会对系统造成不可逆的损坏。 其次，系统的抗干扰能力要求高。智能化工业现场的通 信协议繁杂，标准不一，各种有线及通信方式互相串扰，数据在采集和传输过程中，很可能会受到不同程度的干扰，在一些干扰大的场合，即使是抗干扰能力很强的数字信号，也可能会被噪声淹没。 为解决上述问题，本文提出了一些解决方案。在系统的安全性方面，本文提出一种信号隔离的方式，来确保开关量数据在采集过程中，如果发生突发性的冲击电压，系统可以安全稳定的工作。在系统抗干扰能力方面，本文采用了一种低成本、高纠错能力工业现场通信协议，在最大程度上确保了数据的准确性。 2系统方案 图1所示为本文所涉及的无源开关量采集系统的结构 图。若干路的无源开关量信号被该系统采集后，经过加工和处理，由ＲS485总线传输至工业现场环境之外的远程计算机，通过协议转换，使计算机能够准确、实时地获取数据 。 图1 无源开关量采集系统结构图 为保证系统的安全性，本方案将通过电源隔离技术和信 号隔离技术，将供电电源、开关量数据、ＲS485总线分别进行隔离，这样就使整个系统在保证信号正常传输的前提下，在 电气上和外界无共地点，一旦外界对系统输入较大的冲击电压，将能够避免损失，或者将损失降到最小。 为保证系统的可靠性，本方案采用了ＲS485总线进行数据传输，ＲS485接口是采用平衡驱动器和差分－接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。 3硬件电路设计 硬件电路的主体包括三部分：无源开关量采集及隔离电 路（如图2）、ＲS485传输及隔离电路（如图3）、电源隔离电 路（如图4）。 在无源开关量采集及隔离电路中，四路开关量分别从KIN0/KIN1/KIN2/KIN3输入，其无源特性体现在：当开关量输入点接地时， 即为开关合状态；当其悬空时，即为开关开状态，开关量接入点在开、合状态均不带电。本电路中， MCU 选用意法半导体公司的STM32F103VET6［1］ ，隔离芯片选用光耦芯片TLP521。当开关量有输入，会触发光耦芯片前级 导通，进而打开后级开关管， MCU 对应的GPIO 口将得到电平“1”；反之，当开关量输入点悬空时，光耦芯片前级未通，后级开关管没有打开， MCU 对应的GPIO 口输入即为“0”。
开关量采集模块使用说明书
C2000 MD82
8 路输入 2 路输出
智能数字量采集器 使用说明
C2000 MD82 使用说明
目录
第 1 章 概述..................................................................................................................- 3 1.1 概述.................................................................................................................- 3 1.2 技术参数 .........................................................................................................- 4 -
第 2 章 外观及引脚说明 ..............................................................................................- 5 2.1 产品外观 .........................................................................................................- 5 2.2 指示灯.............................................................................................................- 5 2.3 引脚说明 .........................................................................................................- 6 -
第 3 章 外观尺寸..........................................................................................................- 7 3.1 前视图.............................................................................................................- 7 3.2 顶视图.............................................................................................................- 7 3.3 后视图.............................................................................................................- 8 3.4 侧视图.............................................................................................................- 9 -
第 4 章 快速安装........................................................................................................- 10 4.1 单体安装 .......................................................................................................- 10 4.2 并列安装 .......................................................................................................- 11 4.3 堆叠安装 .......................................................................................................- 12 4.4 产品接线图 ...................................................................................................- 13 -
第 5 章 软件操作........................................................................................................- 14 5.1 设置...............................................................................................................- 14 -
公司- 1地-址：深圳市福田区彩田路中银大厦 A 座 16 层 联系电话：0755-********-824 手机：180******** 联系人：王营
第八章 开关量混合模块
第8 章开关量混合模块 本章描述RX3i PACSystems的开关量混合输入/输出模块 高速计数模块: IC694APU300 高速计数模块, IC694APU300, 提供直接处理高达80KHZ的脉冲信号。 这个模块不需要与CPU进行通信就可以检测输入信号，处理输入计数信息，控制输出。高速计数器在CPU中使用16位的开关量输入存储器（%I），15字的模拟量输入存储器(%AI)，和16位的开关量输出存储器(%Q)。高速计数器可以配置为： . 4 一样的独立的简单的计数器 . 2 一样的独立的较为复杂的计数器 . 1 复杂计数器 两个绿色的发光二极管指示模块的工作状态和配置参数的状态。 附加模块特性包括：: . 12个正逻辑输入点（源），输入电压范围5VDC或10～30VDC。 . 4个正逻辑（源）输出点 . 每个计数器按时基计数 . 内在模块诊断 . 为现场接线提供可拆卸的端子板
根据用户选择的计数器类型，输入端可以用作计数信号、方向、失效、边沿选通和预置的输入点。输出点可以用来驱动指示灯、螺线管、继电器和其他装置。 模块电源来自背板总线的+5V电压。输入和输出端设备的电源必须由用户提供，或者来自电源模块的隔离+24VDC的输出。这个模块也提供了可选择的门槛电压，用来允许输入端响应5VDC 或者10 ～30VDC 的信号。. 标签上的蓝条表明APU300是低电压模块。这种模块可以安装到RX3i系统中的任何I/O插槽。技术规格: APU300 输入阻抗
现场接线: APU300 APU300 接线信息如下。 高速计数器模块必须用屏蔽电缆连接。电缆屏蔽必须满足附录A中的IEC 1000-4-4标准，在模块6英寸（15.24cm）范围内必须具有高频屏蔽接地。电缆线长度最长是30米。 所有12个高速计数器输入点是单端的正逻辑(源)型输入点。带有CMOS 缓冲器输出的传感器(相当于74HC04)能用5V的输入电压直接驱动高速计数器输入。使用TTL图腾柱或者开路集电极输出的传感器必须带有一个470 欧姆的上拉电阻器（到5V）来保证高速计数器输入端的兼容性。使用高压开路集电极（漏型）型输出的传感器必须带有一个1K 上拉电阻器到+ 12V，用于兼容高速计数器10到30V的输入电压范围。 5VDC阈值的选择是通过在可分离的终端接线板连接器上的两个端子上安装跳线实现。阈值选择端子不安装跳线，设置输入在默认电压10～30VDC的范围。 每种计数器类型的端子分配 下表说明在模块配置中的计数器型号与所使用的端子.