4模拟输出模块.doc

BS-RTU2013用户手册BSRTU20134模拟输出模块用户手册版本:V1.33蓝天工控第 29 页 共 30 页目录1.产品概述 32.接口介绍 63 安装与连接 84.BS-RTU2013通讯协议 135. 实用软件 206. 安装规格 25附A：数据格式(模拟输出) 291.产品概述1. 1 简介BS-RTU2000系列RTU是智能化的远程测控设备接口模块，内含嵌入式计算机,通过RS-485和一组ASCII码格式的控制协议指令完成远程数字量输入输出,模/数(A/D) 和 数/模(D/A)转换 , 数据比较与计数等功能。广泛应用于l 远程数据采集l 过程控制与工业控制l 能源管理l 安全系统l 楼宇自动化与智能小区l 产品测试1.2 特性l 内嵌CPU: BS-RTU2000系列模块均采用嵌入式设计l 宽电源:供电范围在+10 到 +30 VDC 之间l 软件设置与标定(Software Configuration and Calibration）BS-RTU2000 模块采用无开关设计，通过上位机的命令，用户可方便地设置所有模块，包括输入电压范围，热电偶输入，I/O地址，速度，校验，高低超限报警，参数标定等。所有设置都会保存在EEPROM中，以防掉电 l 看门狗定时器（Watchdog Timer）一旦BS-RTU2000系列的RTU模块失效，看门狗即可立即启动，从而可保证系统的可靠运行。l 联接与编程（Connectivity and Programming）BS-RTU2000系列模块能连接到所有的计算机和其他设备，采用 RS-485 传输标准和ASCII格式命令。每个模块大约有十个不同的指令。 由于模块与计算机之间的通信采用ASCII 格式命令, 所以BS-RTU2000系列模块能很方便的用高级语言来编程控制。l RS485总线（RS-485 Network）RS-485 网络提供低噪音的总线方式，可联接多个BS-RTU2000模块，可联接最大的距离为 1200 米。l 安装: BS-RTU2000系列模块可方便地安装在DIN轨道上并可叠加.1.3 BS-RTU2013 4路模拟输出模块技术指标INPUT/OUTPUT: RS-485(2-Wire)速度(bps): 110,300,600,1200,2400,4800,9600,19.2k,38.4k,57.6k,115.2k传输距离:1200 m(bps= 57600)模拟输出通道:4路输出通道(共地)（电压或电流可设） 电压: 0 到 10V电流: 0 到 20mA, 4 到 20mA 负载电阻： 0-500欧精度: +/-0.2%看门狗: 有电源(DC): +12v to +25v (Non-regulated)消耗功率（W）： 2W(4路满负载) 1.4 逻辑功能框图1.5 附件清单1、 光盘一张，内含使用软件。2、 模块盖板一块。3、 模块安装导轨一块。2.接口介绍2.1 接线器及外观图2.2引脚说明引脚功能说明1+VOUT1模拟量电压输出1(正端)2-VOUT1模拟量电流输出1(负端)3+VOUT2模拟量电压输出2(正端)4SGND模拟量电压输出2、3公共负端5+VOUT3模拟量电压输出3(正端)6INIT+7DATA+485A8DATA-485B9+VS电源10GND地11+IOUT0模拟量电流输出0(正端)12-IOUT0模拟量电流输出0(负端)13+IOUT1模拟量电流输出1(正端)14-IOUT1模拟量电流输出1(负端)15+IOUT2模拟量电流输出2(正端)16-IOUT2模拟量电流输出2(负端)17+IOUT3模拟量电流输出3(正端)18-IOUT3模拟量电流输出3(负端)19+VOUT0模拟量电压输出0(正端)20-VOUT0模拟量电流输出0(负端)3 安装与连接3.1 系统需求l BS-RTU2000系列模块l 有RS-232或RS-485口的上位宿主机,如IBMPCl 电源+12V+25Vl BSRTU2000系列的应用软件l BSRTU2015模块(可选)3.2电源连接对于每一个BS-RTU2013模块,标准电源为+24V,由于采用了宽电源设计,因此允许的电源输入范围为+12 +25V,在连接时请注意电源的极性.电源的连接示意如图3.3 BS-RTU2013连接图模拟输出连接如图所示,参照引脚图, IOUT0-IOUT3表示执行4个电流输出,VOUT0-VOUT3表示执行4个电压输出.电流输出电压输出3.4多模块连接通过485总线可以方便地将BS-RTU系列模块组成一个分布系统,将各模块的DATA+和DATA-分别连接即可.连接示意见图3.5DIN轨道安装通过DIN轨道,可以方便地固定BSRTU各模块,安装示意如图3.6 基本设置步骤在正式使用BTRTU2013模块前,需对该模块进行设置.出厂的缺省设置为:波特率:Baud rate: 9600 Bit/sec.地址:Address: 0D (hexadecimal)设置BSRTU2013的连接图可采用BS-RTU2000系列的应用软件设置(设置步骤请参阅5. 实用软件),也可以用设置命令设置,具体步骤如下:1. 确认模块已按上图连接。2. 给模块上电。3. 打开仿真终端程序。4. 在仿真终端窗口的命令项中键入命令如： $012 （如果模块地址为01），然后发送。（如果不知道地址，可通过实用软件中的“搜索”项对模块进行地址扫描得到，如：扫描得到地址为0E，则在命令项中应键入$0E2；或者可在模块启动时将INIT*接地，则模块接受地址被强制为00H，访问模块时必须以地址00H来访问，如$002。）5. 如果模块地址为01H，则返回信息如：!01320600(cr) （得到模块信息：地址为01H，类型为32H，波特率为9600b/s,无校验）。6. 在仿真终端窗口的命令项中键入命令，可参照上面5模块返回的信息更改，如%0111320600(cr)，即把模块地址从01H改为11H，其余没有改动，当要改动波特率和校验和状态，INIT*必须接地。（具体可参照3.7节的内容）。点击发送或按回车键，如果返回信息：!11，则表示命令有效，模块已经成功更改配置；如果返回信息：?01，则表示命令无效，模块配置没有被更改，可能输入命令的参数无效或者在更改波特率和校验和的时候INIT*没有接地）。注意： 1、地址00为系统用，不可把地址设为00。 2、在同一个485网络上，模块的地址不可以重复。 * 3、INIT*接地时，要注意不能接触模块电源的正极。 4、配置命令成功后，模块的地址为新地址(除INIT*接地)。 5、如果在INIT*接地情况下改地址，则新地址在INIT*脚断开并断电重启后才生效。3.7 波特率和校验和BS-RTU2000模块把模块的配置信息保存在EEPROM中,例如地址、波特率、类型码、校验和等，所有的BS-RTU2000模块都可以通过RS-485通信来更改配置。在开机前，如果把模块的INIT*接地，模块启动后会以一个默认的配置：地址00H；波特率9600b/s；无校验状态来启动模块，启动时INIT*接地不会更改EEPROM中的配置，当向模块发送配置命令成功时，会更改EEPROM中的配置。可以更改波特率和校验和的要求：1、 主机(实用软件主机串口设置)和模块要具有相同的波特率。2、 模块的INIT*口要和电源地短接。更改波特率和校验和的一般步骤： 1、 把模块的INIT*和电源的地短接，并给模块上电。（如下图）2、 发送配置命令，地址为00H。（具体见通讯协议中的配置命令）3、 发送读配置状况命令，检查模块配置状况。（具体见通讯协议中的读配置命令）4、 断开INIT*和模块电源地的连接线，断电重启。5、 检验实用软件中的主机串口设置中参数和模块一致，如波特率等，符合后和模块正常通信。注意： 1、配置命令在更改波特率和校验和时，INIT*必须接地。 2、命令成功后，需断电重启，模块才会以新的波特率和校验和来运行。4.BS-RTU2013通讯协议4.1介绍为了避免在多个设备同时发送数据时的冲突，设备的所有动作由主机推动。主机初始通讯顺序的基本规则是命令/应答的方式。设备处于被动方式。主机发出命令（包括设备的地址），并等待设备一定时间内的应答。如没应答， 通讯超时并且主机收回控制权。1 协议语法界限符地址命令数据校验回车0x0d)1字节2字节 1字节n字节2字节1字节 所有的命令是大写字母或数字。 界限符：$；#；%；4.2 BS-RTU2013命令集(1)、%AANNTTCCFF(CR) 配置命令描述：AA：描述设备的地址(00FF)。NN：描述设备的新地址(00FF)。TT：输入范围的类型码。30H: 020mA电流输出31H: 420mA电流输出, 32H: 010V电压输出.CC：波特率代码 如：0x00 110bps;0x01 300bps;0x02 600bps;0x03 1200bps；0x04 2400bps；0x05 4800bps；0x06 9600bps；0x07 19200bps；0x08 38400bps;0x09 57600bps;0x0A 115200bps。FF：8位参数，表示数据格式，校验状态。FF的数据格式：765432100000: 立即改变 电压 电流0001: 0.0625V/S 0.125mA/S0010: 0.1250V/S 0.250mA/S0011: 0.250V/S 0.500mA/S 0100: 0.500V/S 1.000mA/S0101: 1.000V/S 2.000mA/S0110: 2.00V/S 4.000mA/S0111: 4.00V/S 8.000mA/S1000: 8.00V/S 16.00mA/S1001: 16.00V/S 32.00mA/S1010: 32.00V/S 64.000mA/S1011: 64.00V/S 128.0mA/S00: 工程单位01: % OF FSR10: 16进制保留设置为0校验状态0：禁用1：启用应答： 命令有效时：返回!AA(CR) 命令无效时：返回?AA(CR)无效的参数或在修改波特率和校验设置时INIT*没有接地。当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps界限符： !指示一个有效指令被接受。 ?指示命令无效。例子： 命令：%0102320600(cr) （如果模块地址为01H） 应答：！02(cr) 表示配置成功，模块已经更改配置为：地址从原来的01H变成02H，类型码为32H，波特率为9600b/s，无校验状态。 命令：%0102320600(cr) 应答：？01(cr) 表示配置无效，可能命令中有无效的参数或者在修改波特率和校验和的时候，INIT*没有接地。(2)、$AA2(CR) 读配置状态命令 $:界限符AA : 设备的地址(00-FF) 2：命令码。 应答：命令有效时，返回!AACCTTFF(cr) 命令无效时，返回?AA(cr)当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps例子： 命令：$012(cr) 应答：!01310700(cr) 表示读取命令有效，得到模块配置信息地址为01H，波特率为19200b/s,无校验和状态。(3)#AACn(DATA)(CR) 模拟数据输出命令 #: 界限符AA : 设备的地址(00-FF)n : 通道号 (DATA): 模拟输出值(格式见附A)应答：命令有效时，返回!AA(cr)应答时间： 60ms/9600bps 例子： 命令：#07C205.862(cr) （如果为工程格式） 应答：!07(cr) 表示命令有效；命令执行后，其模拟输出通道2的值为5.862mA。(4)#AASCn(DATA)(CR) 模拟数据输出作为开机或复位默认命令#: 界限符AA : 设备的地址(00-FF)n : 通道号 (DATA): 模拟输出值(格式见附A)应答：命令有效时，返回!AA(cr)应答时间： 60ms/9600bps 例子： 命令：#07SC07FF(cr) 应答：!07(cr) 表示命令有效；该模块保存值10mA (7FF/FFF)*20mA=10mA)在EEPROM中，作为该模块开机时模拟输出通道0的输出值。（5)、$AADCn(cr) 读通道开机或复位默认值命令 $: 界限符AA : 设备的地址(00-FF) D： 命令码n : 通道号。 应答：命令有效时，返回!AA(DATA)(cr) 命令无效时，返回?AA(cr) 当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps 例子： 命令：$07DC3(cr) 应答：!0701.000(cr) 表示命令有效；返回模块保存在EEPROM中的模拟输出通道3的开机值，该值为1mA。(6)、$AA5(CR) 复位命令 $: 界限符AA : 设备的地址(00-FF) 5： 命令码。向AA地址的模块发复位命令 应答：命令有效时，返回!AAS(cr) S = 1 模块被复位过； S = 0 模块没有被复位过。 命令无效时，返回?AA(cr)当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps 例子： 命令：$015(cr) 应答：!010(cr) 表示命令有效，返回模块复位状态0，即模块没有被复位过。(7)、$AA3Cn(DATA)(cr) 校正输出命令 (只在校正最小值或者最大值情况下有效) $: 界限符AA : 设备的地址(00-FF) 3： 命令码,n : 通道号。 DATA: 2位十六进制补码,在现行输出值改变DATA*4.9uA00H-7FH :正值(每个数值代表4.9uA)80HFFH :负值(每个数值代表4.9uA)应答：命令有效时, 返回!AA(cr)应答时间： 60ms/9600bps例子： 命令：$073C102(cr) 应答：!07(cr) 表示命令有效。(8)、$AA0Cn(cr) 存储当前检验变量,作为4mA电流的校验参数 （4-20mA类型） $: 界限符AA : 设备的地址(00-FF) 0： 命令码。应答：命令有效时, 返回!AA(cr)应答时间： 60ms/9600bps例子: 命令：$0B0C0(cr) 应答：!0B(cr) 表示命令有效；模块保存当前校验变量作为模拟通道0的4mA电流的校验参数，存在EEPROM中。(9)、$AA1Cn (cr) 存储当前校验变量,作为20mA电流的校验参数 （4-20mA类型） $: 界限符AA : 设备的地址(00-FF) 1： 命令码, n : 通道号。 应答：命令有效时, 返回!AA(cr)应答时间： 60ms/9600bps例子： 命令：$371C2(cr) 应答：!37(cr) 表示命令有效；模块保存当前校验变量作为模拟通道2的20mA电流的校验参数，存在EEPROM中。(10)、$AAQCn(cr) 清通道20mA电流校验参数命令 $: 界限符;AA : 设备的地址(00-FF) Q： 命令码, n : 通道号。 应答：命令有效时，返回!AA(cr) 命令无效时，返回?AA(cr) 当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答应答时间： 60ms/9600bps例子： 命令：$07QC2(cr) 应答：!07(cr) 表示命令有效；模块清模拟通道2的20mA电流的校验参数为0。(11)、$AA6Cn(cr) 读最后一次输出值命令(即上位机最后一次送出的值) $: 界限符; AA : 设备的地址(00-FF) 6： 命令码, n : 通道号。 应答：命令有效时，返回!AA(DATA)(cr) 命令无效时，返回?AA(cr) 当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps 例子： 命令：$076C2(cr) 应答：!0705.000(cr) 表示命令有效；模块返回模拟通道2上一次输出命令的值为5mA。(12)、$AAF(CR) 读软件版本的命令$: 界限符; AA : 设备的地址(00-FF) F： 命令码。 应答：命令有效时，返回!AA(Version)(cr)当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps 例子: 命令：$01F(cr) 应答：!01100(cr) 表示命令有效，返回模块软件版本为100H。(13)、$AAM(CR) 读模块名称的命令$: 界限符; AA : 设备的地址(00-FF) M： 命令码。 应答：命令有效时，返回!AA(Module Name)(cr)当设备检测到语法错误或通讯错误或地址不正确时不返回应答。应答时间： 60ms/9600bps 例子: 命令：$03M(cr) 应答：!032013(cr) 表示命令有效，返回模块的名称为2013H。校正输出电压过程：因为4路模拟输出是相对独立的，所以校正的时候必须分别校正（例如对 地址=2，通道号=3 进行校正，模块类型为4-20 mA） （1）输出该路4 mA电流值到测量仪表 （#02C304.000）（2）如果测量仪表上的值不等于4 mA，那么 如果输出电流大于4 mA，则调低数据（$023C381） 如果输出电流小于4 mA，则调高数据（$023C301） 如果输出电流等于4 mA，那么保存校正参数（$021C3） 然后跳到下一步，否则继续或者（3）输出该路20 mA电流值到测量仪表 （#02C320.000）（4）如果测量仪表上的值不等于20 mA，那么 如果输出电流大于20 mA，则调低数据（$023C381） 如果输出电流小于20 mA，则调高数据（$023C301） 如果输出电流等于20 mA，那么保存校正参数（$021C3） 然后跳到下一步，否则继续或者（5）再次输出4 mA 和20 mA电流值到测量仪表，如果不正确则重新 校正，如果正确则校正成功！附：有校验方式 例子： 命令：$012B7(cr) （以协议(2)读配置命令为例） 应答：!01320640B1(cr) 命令中B7为一个字节的十六进制数，是无校验和方式时回车符(cr)前所有字符的ASCII码累加和(如果有进位，则丢失)。如： 字符 ASCII值 $ 360 481 492 50 36 + 48 + 49 + 50 = 183 (B7) 应答中B1计算同上，为无校验和方式时回车符前所有字符的累加和。在传输过程中累加和拆分成两个字符传输，先高位，后低位，同样以ASCII码形式传输。5. 实用软件5. 1 介绍 模块配有软件光盘一张，在PC机中插入该光盘，找到光盘中SETUP安装程序并双击，程序自动安装，完成后出现一个模块图标，双击该图标，进入实用软件界面。 该软件包括：1. 地址扫描2. 配置更改3. 数据显示4. 终端仿真5. 2 主界面当双击程序安装出现的模块图标后，出现如下界面： 左面白色栏框里面有COM1和COM2两个串口图标，点击COM1，右面主机串口设置就出现COM1的设置项，设置项中波特率是可更改的，点击波特率框的下拉菜单，出现110bps115.2kbps的选择项，选择你需要的波特率作为主机和模块通讯的波特率；COM2同COM1。在界面上弹出工具栏，出现搜索(S)和终端(T)两个选项，点击搜索(S)，或者点击界面上的图标，进入地址扫描界面；点击终端(T)，或者点击界面上的图标，进入终端界面。5. 3 地址扫描 在点击进入地址扫描后出现扫描窗口，如下。在跳出的窗口上的白色空白栏框里输入两个字节的十六进制数，表示主机扫描的起始地址，点击确定键，程序开始扫描，并弹出如下窗口。 当程序扫描结束或者点击上面窗口中的停止扫描按钮后，如果程序没有扫到模块，则会弹出如下所示的错误信息窗口，指示出现错误的几种可能情况。如果程序已经扫描到模块，则出现如下窗口： 在左面的空白栏框里显示扫描到的模块，右面的空白栏框里显示相应模块的简单信息，如模块地址、模块型号及模块描述。单击左面栏框中的模块，则进入该模块的配置更改和数据显示界面。如果扫描到多个模块,可以在模块之间切换。5. 4 配置更改及数据显示 该窗口包含普通设置和数据区域。普通设置中显示模块地址、波特率、校验状态、输出类型、数据单位和转换速率，还有一个地址的选择框及Update按钮。地址更改：通过选择地址选择框中的选项(十六进制)，或者直接更改地址框中的值(十进制)，然后点击Update可以更改模块地址；类型更改：点击类型框的下拉菜单，弹出0-10V，0-20mA，4-20mA，0-10V的选择项，选择需要的类型，然后点击Update可以更改模块的类型；单位更改：点击单位框的下拉菜单，弹出工程单位、% OF FSR、16进制码的选择项，选择需要的单位，然后点击Update可以更改数据的单位；转换率更改：点击转换率框的下拉菜单，选择需要的转换率，然后点击Update可以更改模块在模拟输出数值时的转换速率。数据区域中共有4个模拟输出通道（对应模块上的通道），每个通道包括一个数据显示框、一个读取键和一个输出键。点击读取键，在白色显示框中显示读取到的该模拟通道的上次上位机设置输出值（当前数据