
一. 概述
MB4TC 4路熱電偶高精度采集模塊,可采8種熱電偶(J/K/T/E/R/S/B/N),采集溫度精度高。4個通道可以采集同一輸入類型,也可以每個通道不同輸入類型;采集到的模擬量信號數據,通過隔離RS485接口輸出;模塊采用Modbus-RTU通訊,可適配于PLC、DCS以及各種組態軟件等。
信號采集、CPU和電源輸入、RS485通訊電氣信號相互隔離,有效抑制各類串模和共模干擾,保證數據的精確度,同時也保障了模塊的可靠工作。
二. 特點
1. 采用標準的Modbus-RTU協議。
2. 可根據自己的需求設置通道的輸入信號類型。
3. 高精度信號采集:采用高精度24位AD和電壓基準,電壓基準溫度系數10PPM/℃(max)。
4. 獨立的高精度冷端補償,精度±0.5℃。
5. 安全:信號采集、信號輸出、電源、RS485通訊電氣信號相互隔離。
6. 通訊保護:RS485通訊信號輸出接口采用過壓過流雙保護。
7. 輸入信號類型、通訊格式可通過軟件設置。
8. 電源極性保護。
三. 技術指標
項目 |
參數 |
AI 信號輸入 |
1.輸入通道:4通道隔離模擬量采集 2.輸入信號類型: 8種熱電偶((J/K/T/E/R/S/B/N) 3.采樣速率:4個通道每200mS采集一遍 4.分辨率:24位AD 5.信號采集電路和CPU隔離電壓保護:1500V |
DI和DO |
1. 4路干接點光耦隔離公地輸入 2. 4路集電極開路光耦隔離公地輸出 |
RS485 通訊輸出 |
1.通訊協議:MODBUS-RTU 2.接口類型:隔離RS485通訊,輸出接口采用過壓過流雙保護 3.波特率:1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps 38400bps、57600bps、115200bps. 4.校驗位:無校驗、偶校驗、奇校驗 5.設置方式:模塊地址、波特率、校驗位均可通過軟件設置 6. RS485電路和CPU隔離電壓保護:1500V |
模塊尺寸 |
A.單獨模塊尺寸:104mm*72mm*26mm B.帶端子和導軌盒尺寸:124mm*72mm*45mm |
安裝方式 |
標準DIN導軌安裝(35mm導軌 或 高低導軌) |
工作環境 |
溫度:-10 ~ +55℃ 濕度:35~85%(不結露) |
工作電源 |
1.供電電壓:10V~30V寬范圍供電,帶電源極性保護 2.電源功耗:小于3W |
四. 測量精度
輸入類型 |
測量范圍 |
顯示分辨率 |
精度 |
熱電偶 |
J(-200-1200℃) |
0.1C |
±0.4℃ |
K(-200-1370℃) |
|||
T(-200-400℃) |
|||
E(-200-950℃) |
|||
R(-20-1750℃) |
±0.6℃ |
||
S(-20-1750℃) |
|||
B(600-1800℃) |
|||
N(-250-1300℃) |
±0.4℃ |
||
冷端補償 |
-20 - 85℃ |
0.1℃ |
冷端補償:±0.5℃ |
五. 產品外觀及外圍接線圖
六. 模塊指示燈和開關功能說明
1. POW/SET;模塊工作狀態指示
A.綠燈亮:模塊工作在運行狀態。 B.紅燈亮:模塊有配置參數已寫入,需重新上電。
2. TXD/RXD:通訊狀態指示
A.綠燈閃亮:通訊接收到數據 B. 紅燈閃亮:模塊正在發送數據
C.綠燈常亮:DATA+和DATA-上接的通訊RS485線接反了或者接線有斷線。
3. 模塊右側復位開關
A. 當通訊參數(模塊地址、波特率、校驗位)不知道或是通訊參數誤設,不能和模塊通訊建立聯系,解決的辦法是把通訊參數復位;我們用曲別針按住復位開關不放開,5秒鐘后模塊[POW/SET]紅色指示燈亮,放開復位開關,此時通訊參數已經復位,只要把模塊的電源斷電后重新啟動一次,此時模塊的通訊參數已經復位。
B. 復位后的通訊參數:地址:1、波特率:9600bps、校驗位:無。
七. 典型應用接線圖
八. 端子定義
端子 |
名稱 |
說明 |
|
端子 |
名稱 |
說明 |
1 |
DI0 |
開關量輸入0 |
26 |
NC |
空 |
|
2 |
AIGND |
開關量輸入1 |
25 |
C3 |
空 |
|
3 |
IN1+ |
開關量輸入2 |
24 |
AI3- |
熱電偶輸入通道3負端 |
|
4 |
IN2+ |
開關量輸入3 |
23 |
AI3+ |
熱電偶輸入通道3正端 |
|
5 |
DCOM |
開入開出公共端 |
22 |
C2 |
空 |
|
6 |
DO0 |
開關量輸出0 |
21 |
AI2- |
熱電偶輸入通道2負端 |
|
7 |
DO1 |
開關量輸出1 |
20 |
AI2+ |
熱電偶輸入通道2正端 |
|
8 |
DO2 |
開關量輸出2 |
19 |
C1 |
空 |
|
9 |
DO3 |
開關量輸出3 |
18 |
AI1- |
熱電偶輸入通道1負端 |
|
10 |
DATA+ |
RS485 A通訊+ |
17 |
AI1+ |
熱電偶輸入通道1正端 |
|
11 |
DATA- |
RS485 B通訊- |
|
16 |
C0 |
空 |
12 |
+Vs |
電源輸入+ |
|
15 |
AI0- |
熱電偶輸入通道0負端 |
13 |
GND |
電源輸入- |
|
14 |
AI0+ |
熱電偶輸入通道0正端 |
九. 原理方框圖
第二章 Modbus寄存器和通訊協議說明
一. 模塊支持的MODBUS功能碼和地址范圍
寄存器類型 |
地址范圍 |
功能碼 |
功能碼說明 |
線圈寄存器 |
00001-00004 |
0x01H |
讀取一個或多個線圈寄存器 |
0x05H |
寫一個線圈寄存器 |
||
0x0FH |
寫一個或多個線圈寄存器 |
||
開入量寄存器 |
10001-10004 |
0x02H |
讀取一個或多個開入量寄存器 |
輸入寄存器 |
30001-30004 |
0x04H |
讀取一個或多個輸入寄存器 |
保持寄存器 |
40001-4000 |
0x03H |
讀取一個或多個保持寄存器 |
0x06H |
寫一個數據到保持寄存器 |
||
0x10H |
寫一個或多個數據到保持寄存器 |
二. 寄存器定義描述
1. 線圈寄存器(0x01H、0x05H、0x0FH)
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
00001 |
DO0 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出0 |
00002 |
DO1 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出1 |
00003 |
DO2 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出2 |
00003 |
DO3 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出3 |
2. 開入量寄存器(0x02H)
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
10001 |
DI0 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道0 |
10002 |
DI1 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道1 |
10003 |
DI2 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道2 |
10004 |
DI3 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道3 |
3. 輸入寄存器(功能碼:0x04H)
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
30001 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度 |
30002 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度 |
30003 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度 |
30004 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度 |
30005 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度+冷端溫度 |
30006 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度+冷端溫度 |
30007 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度+冷端溫度 |
30008 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度+冷端溫度 |
4. 保持寄存器(功能碼:0x03H、0x06H、0x10H)
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|||
40033 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度 |
|||
40034 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度 |
|||
40035 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度 |
|||
40036 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度 |
|||
40037 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
40038 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
40039 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
40040 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
|
||||||||
40065 |
設備類型 |
只讀 |
0 |
256 |
0x08(MB4TC 4路熱電偶采集模塊) |
|||
40066 |
設備狀態 |
只讀 |
0 |
0x0101 |
Bit4:復位按鍵狀態 Bit0:模塊復位請求標志 |
|||
40067 |
模塊電壓 |
只讀 |
0 |
300 |
0.0-29.9V 每bit 0.1V |
|||
40068 |
模塊溫度 |
只讀 |
0 |
100 |
-25 - 100℃度 每bit 0.1℃ |
|||
40069 |
產品版本 |
只讀 |
0 |
65535 |
硬件版本(高8位) +軟件版本(低8位) |
|||
40070 |
生產信息 |
只讀 |
0 |
65535 |
年(高8位) +批號(低8位) |
|||
40071 |
模塊地址 |
讀/寫 |
1 |
247 |
1(默認) |
|||
40072 |
波特率 |
讀/寫 |
0 |
7 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600)默認4(19200) 5(38400) 6(57600) 7(115200) |
|||
40073 |
校驗位 |
讀/寫 |
0 |
2 |
0(無校驗.)默認 1(偶校驗) 2(奇校驗) |
|||
40076 |
模擬量輸入 AI輸入類型 |
讀寫 |
0 |
256 |
高8bit: 0x00:4個通道輸入一種類型的熱電偶 0x01:每個通道自定義輸入熱電偶 低8bit: 0x00:熱電偶:J 0x01:熱電偶:K(默認) 0x02:熱電偶:T 0x03:熱電偶:E 0x04:熱電偶:R 0x05:熱電偶:S 0x06:熱電偶:B 0x07:熱電偶:N |
|||
|
||||||||
40129 |
通道0自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
0x00:熱電偶:J 0x01:熱電偶:K 0x02:熱電偶:T 0x03:熱電偶:E 0x04:熱電偶:R 0x05:熱電偶:S 0x06:熱電偶:B 0x07:熱電偶:N |
|||
40130 |
通道1自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
40131 |
通道2自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
40132 |
通道3自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
三. AI模擬量輸入通道采樣值(30001-30004)轉換為實際數據計算方法
AI輸入類型 |
測量數據范圍 |
顯示分辨率 |
實際值計算 |
熱電偶:J |
-200~1200℃ |
0.1℃ |
1.數據范圍:-10000~30000 2.量化單位:每個數代表0.1℃ 3. -10000:表示溫度低于熱電偶最小量程 4. 30000:表示溫度高于熱電偶最大量程或者熱電偶斷線。 |
熱電偶:K |
-200~1370℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:T |
-200~400℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:E |
-200~950℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:R |
-20~1750℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:S |
-20~1750℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:B |
600~1800℃ |
0.1℃ |
|
熱電偶:N |
-250~1300℃ |
0.1℃ |
|
冷端溫度 |
-25~85℃ |
0.1℃ |
四. Modbus RTU通訊模擬量通道輸入命令示例(例模塊地址:1)
1. 讀取1個通道(讀取通道0): 01 04 00 00 00 01 31 CA
2. 讀取4個通道(讀取通道0 – 3):01 04 00 00 00 04 F1 C9