PD3058 3059模拟量采集模块说明书

1、第 1 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 赢创 PD 系列 模拟量采集模块 产品使用手册 此说明书适用于： 此说明书适用于： PD3058系列：16位、18位单端输入 PD3059系列：16位、18位差分输入 V2.1 2013-07-06 V2.1 2013-07-06 第 2 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 1 概述 1 概述 主要特性 1：隔离RS485 接口，Modbus 协议的电压、电流模拟量采集模块。可与PLC、组态软件、文本显示器等进行 组网，可广泛用于工业现场设备的信号控制。 2：宽工作电压：DC12V（8V-30V）。实测30V耗电9mA，24V耗电12mA，12V

2、耗电22mA，8V耗电32mA。 3：工作温度：-35+50。 4：片内参考电压VREF=0.256V 1）精度：0.256V 0.05% 2）漂移：15 ppm/C 低的参考电压意味着可以直接测量非常小的信号，比如：75mV直流分流器、电桥输出等。从而可以省去一 个精密放大器。 5：多种数据格式输出： 1）32 位标准的 IEEE-754 浮点数格式，数据无需任何转换，就是模拟量输入数值。 2）16位符号整型输出，数据单位为A、mV。此功能可以与其它厂家的寄存器地址以及格式完全兼容。 3）32位采样器数字输出代码，用户可以通过每个LSB代表的当量计算输入。 6：采样位数为16位、18位、24

3、位，分辨率高。 1） 单端输入类型模块采用高速16位AD采样器，数值范围-32768-32767。 2） 差分输入类型模块采用高速18位AD采样器，数值范围-131072 - 131071。 7：多种接入方式 1）单端输入 2）差分输入 8：电压型输入电阻100K-1M，电流型采样电阻3-12欧。 9：通道之间绝无互相干扰现象。即使输入信号超过量程很多倍，也绝无相互干扰现象。 10：在电流输入模式下，每个输入端口都有保护电路，即使输入端误接到电源甚至是负电压，都不会损坏。 12：安装方式：标准35mm导轨安装 自主版权，可定制其它规格类型。此模块可以替代以下类型产品： 0到20mA；0到5V、

4、到10V、到30V； -5V到5V、-10V到10V、-20mA到20mA； 以及几十mV满度的传感器输入。 自主版权，可定制其它规格类型。此模块可以替代以下类型产品： 0到20mA；0到5V、到10V、到30V； -5V到5V、-10V到10V、-20mA到20mA； 以及几十mV满度的传感器输入。 型号命名规则： 型号命名规则： PD3058、9位数-12、6、8V、Ixxx 8、9：8是指单端输入系列；9是指差分输入系列。 位数：是指AD采样位数。凡是此位未标注为16位、18位；标注A为24位。 12、6、8：通道输入个数。 V、I：V是指电压输入；I是指电流输入。 xxx：电压、电流输

5、入规格，单位为mA、V。例如：I20表示电流量程输入20mA；V30表示电压量程输入30V； V0025表示电压量程输入0.025V。 第 3 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 2 常用产品型号分类及图片 2 常用产品型号分类及图片 常用具体型号如下： PD3058-12I20 12路电流单端输入（20mA 16位） PD3058-12V30 12路电压单端输入（30V 16位） PD3058-8I20-4V30 8路电流+4路电压（IN1-IN8为电流输入20mA，IN9-IN12为电压输入30V） PD3059-6I20 6路电流差分输入（-20mA - +20mA 18位） 12路电

6、流单端输入 6路电流差分输入 第 4 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 3 模块接口 3 模块接口 接口定义见标签说明 信号文字定义如下： (Vin)：直流电源正极输入端 (GND)：直流电源公共端。 (A)：RS485 串行通讯 A。 (B)：RS485 串行通讯 B IN：模拟量输入 IN+、IN-：差分输入正端、负端 4 内部接口结构 4 内部接口结构 因为VREF=0.256V，所以输入到AD芯片的满度电压就是0.256V，适当的选择电阻网络，可以保证有足够高的 分辨率。 单端输入结构 20mA单端输入 30V单端输入 60V单端输入 有保护二极管， 型号M7 R1=0 R2=12

7、欧 因此实际可以测量到 0.256V/12欧=21.33mA 没有保护二极管 R2=3.24K R1=390K 因此实际可以测量到 0.256V*121.37=31V 没有保护二极管 R2=3.24K R1=787K 因此实际可以测量到 0.256V*243.9=62.4V 在此说明一点： 单端输入那种，实际上可以测量负的输入信号，20mA那种，输入-12mA - 0mA，性能与正输入一样，当 然通讯得到的数值全为负数。大约超过-15mA，内部的保护电路开始起作用。 也就是说，0-20mA那种，实际测量范围：-12mA左右 22.33mA 同样道理，0-30V那种，实际测量范围：-20V左右

8、31V 同样道理，0-60V那种，实际测量范围：-40V左右 62V 差分输入结构 正负20mA输入 正负30V输入 R2=R3=0，R1=12欧 因此实际可以测量到 0.256V/12欧=21.33mA R2=R3=390K， R1=3.24K * 2 因此实际可以测量到 0.256V*121=31V 第 5 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 6 寄存器信息表 6 寄存器信息表 6.1 功能码03H（读）、06H（写） 参数设置寄存器信息表 字地址 字节 位置 描述 参数说明 属性 低 8 位 通讯配置 初始值：00 BIT 参数保护功能 0 = 关闭 1 = 开启 见注释 BIT 保留

9、 BIT 00=无校验 01=偶校验 10=奇校验 （11=奇校验） BIT 000=9600 001=1200 010=2400 011=4800 100=9600 101=14400 110=19200 其它组合没有定义，按照 9600 处理 RW 10H 高 8 位 通讯地址 初始值：01 设定值范围=1 到 250 地址 0 为广播地址（如果通讯程序设置的数值为 0，等同于 1） RW 低 8 位 轮显对象使能 初始值：255 保留 RW 11H 高 8 位 轮显切换时间间隔 初始值：05 设定值范围=0 到 255（秒） 如果设置成 00H，则与 01H 等效。 RW 注释： 此功能

10、的目的是为了防止意外修改参数。如果开启参数保护功能，上电 255 秒内可以修改 10H-11H 参数寄存器，255 秒之后， 10H-11H 将不能写入，只能读取，试图写入这些寄存器将返回错误应答。如果当前保护状态=关闭，用户操作设置保护状态=开 启，设备接收到命令后，如果开机超过 255 秒，将立即进入保护状态；不足 255 秒，将延时到 255 秒进入保护状态。 要想关闭保护功能，设备必须重新上电，255 秒内重设参数。 硬件信息寄存器信息表 字地址 字节 位置 描述 参数说明 属性 12H 16 位 模拟量输入类型 1 BIT15 BIT0 对应通道 16 到通道 1 输入类型 0：电流

11、输入 1：电压输入 R 13H 16 位 模拟量输入类型 2 BIT15 BIT0 对应通道 16 到通道 1 输入类型 0：单端输入 1：差分输入 R 14H 16 位 AD 采样位数 16:16 位，18:18 位，24:24 位 R 15H 16 位 AD 参考电压 VREF 值，单位：mV。例如：256=0.256V R 16H 1DH 共 8 个单元，16 个 BYTES。是型号信息，例如： “PD3058-6V20-6I30”、 “PD3058-12I20” R 第 6 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 6.2 功能码03H（读） 数据寄存器信息表 字地址 描述 参数说明 属性

12、 20H 第 1 路模拟量输入值 R 22H 第 2 路模拟量输入值 R 24H 第 3 路模拟量输入值 R 26H 第 4 路模拟量输入值 R 28H 第 5 路模拟量输入值 R 2AH 第 6 路模拟量输入值 R 2CH 第 7 路模拟量输入值 R 2EH 第 8 路模拟量输入值 R 30H 第 9 路模拟量输入值 R 32H 第 10 路模拟量输入值 R 34H 第 11 路模拟量输入值 R 36H 第 12 路模拟量输入值 R 38H 第 13 路模拟量输入值 R 3AH 第 14 路模拟量输入值 R 3CH 第 15 路模拟量输入值 R 3EH 第 16 路模拟量输入值 数值为 32

13、 位 float 类型，标准的 IEEE-754 浮点数格式。 数值单位为：mA、V。数值的单位是由通道输入类型决定的，理论上每一个通 道都可以被配置成电压输入或电流输入。 这个数值(IN+ - IN-)的差值经过变换之后的数值，因此有正数、负数。在单 端 (IN+输入，IN-接 GND)输入时，只有正数值。 例如：16.54321 表示 IN+输入为 16.54321(mA、V)。 在差分输入时，数值会有负数， 例如：-16.54321 表示-16.54321(mA、V)，意味着 IN+减 IN-的差值为 -16.54321(mA、V)。 定义：y=模拟量输入值，x=数字输出代码，那么： y

14、 = x * k + b k、b 数值由我们软件矫正完成，用户不能修改和读取。 理论上可以将 y 与 x 的线性关系任意标定。 R 40H 第 1 路数字输出代码 R 42H 第 2 路数字输出代码 R 44H 第 3 路数字输出代码 R 46H 第 4 路数字输出代码 R 48H 第 5 路数字输出代码 R 4AH 第 6 路数字输出代码 R 4CH 第 7 路数字输出代码 R 4EH 第 8 路数字输出代码 R 50H 第 9 路数字输出代码 R 52H 第 10 路数字输出代码 R 54H 第 11 路数字输出代码 R 56H 第 12 路数字输出代码 R 58H 第 13 路数字输出代

15、码 R 5AH 第 14 路数字输出代码 R 5CH 第 15 路数字输出代码 R 5EH 第 16 路数字输出代码 数值为 32 位符号长整型(long signed int)。未使用的高位由数字输出代码 MSB(符号位)填充。 数字输出代码示例 输入电压 VIN+ - VIN- 数字输出代码 MSB (符号位) =VREF 0111111111111111110 VREF - 1 LSB 0111111111111111110 2 LSB 0000000000000000100 1 LSB 0000000000000000010 0 0000000000000000000 -1 LSB 1

16、111111111111111111 -2 LSB 1111111111111111101 =-VREF 1000000000000000001 片内参考电压 VREF=0.256V R 60H 第 1 路模拟量输入值 R 61H 第 2 路模拟量输入值 R 62H 第 3 路模拟量输入值 R 63H 第 4 路模拟量输入值 R 64H 第 5 路模拟量输入值 R 65H 第 6 路模拟量输入值 R 66H 第 7 路模拟量输入值 R 67H 第 8 路模拟量输入值 R 68H 第 9 路模拟量输入值 R 69H 第 10 路模拟量输入值 R 6AH 第 11 路模拟量输入值 R 6BH 第

17、12 路模拟量输入值 R 6CH 第 13 路模拟量输入值 R 6DH 第 14 路模拟量输入值 R 6EH 第 15 路模拟量输入值 R 6FH 第 16 路模拟量输入值 数值为符号整型， -32768 - 32767， 单位为： uA、 mV。 例如： 25432 表示 25432(uA、 mV)相当于 25.432(mA、V)。 数值的单位是由通道输入类型决定的。 R 第 7 页 共 9 页 沈阳赢创科技有限公司 器件输出代码至输入信号电压的转换器件输出代码至输入信号电压的转换 片内参考电压VREF=0.256V 输入模式 输出代码 数值范围 每个 LSB 相当于 单端输入模式下 16 位 -32768 - 32767 0.256V/32767=7.81262V 差分输入模式下 16 位 -32768 - 32767 0.256V/32767=7.81262V 差分输入模式下 18 位 -131072 - 131071 0.256V/131071= 1.95314V 输出代码乘以 LSB 得到测量的未知输入电压。 如果 MSB = 0（正输出代码） ：输入电压=(输出代码)*LSB*（采样电阻的分压比例） 如果 MSB =