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為便于工程組網(wǎng)及工業(yè)應(yīng)用,本模塊采用工業(yè)廣泛使用的MODBUS-RTU通訊協(xié)議,支持二次開發(fā),并提供隨機(jī)測(cè)試與二次開發(fā)軟件。用戶只需根據(jù)我們的通訊協(xié)議即可使用任何串口通訊軟件實(shí)現(xiàn)模塊數(shù)據(jù)的查詢和設(shè)置。
SM1635基本原理
• 1路電流輸入(4-20mA電流環(huán))
• 1路電流隔離輸出(輸出4-20mA電流環(huán))
• 1路 DC5V隔離電源輸出
• 1路 DC24V隔離電源輸出
• RS485及電流輸出雙隔離,隔離電壓高壓電壓:2500V
• 設(shè)備地址可更改;
• 基于MODBUS-RTU協(xié)議,可直接與PLC或組態(tài)軟件連接;
•支持波特率查詢與更改;
SM1635B內(nèi)部原理圖
如上圖所示,SM1635B內(nèi)部由電源管理器、RS485控制器、EEPROM存儲(chǔ)器、嵌入式控制器、電流采樣電路及電流發(fā)生電路。設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議,可以直接對(duì)電流寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。
名稱 |
參數(shù)值 |
輸入輸出 |
1路4-20mA電流輸入 1路隔離4-20A輸出 1路RS485輸出 1路 DC5V隔離電源輸出 1路 DC24V隔離電源輸出 |
波特率 |
默認(rèn)9600,8,n,1 (可配置為4800,9600,14400或19200) |
通訊端口 |
RS485 |
供電電源 |
總線供電,DC12-24V 1A |
耗電 |
<1W |
輸入隔離 |
3000V |
存儲(chǔ)溫度 |
-40 – 85℃ |
運(yùn)行環(huán)境: |
-40 – 85℃ |
外形尺寸 |
122×71×26mm3 |
設(shè)備設(shè)計(jì)了三個(gè)指示燈,各功能如下:
PWD –電源指示燈,該燈通電后常亮。
RX –通訊時(shí)接收數(shù)據(jù)指示燈
TX- 通訊時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)指示燈
符號(hào) |
名稱 |
說明 |
V+ |
電源正端. |
DC12-24V 正極 |
V- |
電源負(fù)端 |
DC12-24V 負(fù)極 |
A+ |
RS485 A+ |
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B- |
RS485 B- |
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I- |
電流環(huán)輸入負(fù) |
4-20mA- |
I+ |
電流環(huán)輸入正 |
4-20mA+ |
V+ |
內(nèi)部24V電源 |
供電流源無外部電源設(shè)備供電用. |
24V+ |
內(nèi)部24V電源 |
本電源與V+隔離,給外部設(shè)備供電,為備用電源DC24V正極 |
OUT+ |
電流環(huán)輸出+ |
4-20mA輸出電流環(huán)正極 |
OUT- |
電流環(huán)輸出- |
4-20mA輸出電流環(huán)負(fù)極,同時(shí)也是備用電源DC24V負(fù)極 |
符號(hào) |
名稱 |
說明 |
CONFIG |
配置腳 |
修改設(shè)備地址、波特率、輸入及輸出參數(shù)時(shí)需要短接CONFIG與GND,正常運(yùn)行時(shí),無需短接 |
GND |
內(nèi)部地 |
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B- |
RS485 B- |
方便多個(gè)設(shè)備組網(wǎng),為備用引腳 |
A+ |
RS485 A+ |
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DC5V- |
直流5V輸出負(fù)極 |
用于外部DC5V設(shè)備供電 |
DC5V+ |
直流5V輸出正極 |
用于外部DC5V設(shè)備供電 |
B- |
RS485 B- |
方便多個(gè)設(shè)備組網(wǎng),為備用引腳
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A+ |
RS485 A+ |
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V- |
電源負(fù)端 |
DC12-24V 負(fù)極,方便多個(gè)設(shè)備組網(wǎng),為備用引腳 |
V+ |
電源正端. |
DC12-24V 正極,方便多個(gè)設(shè)備組網(wǎng),為備用引腳 |
電流環(huán)采集接線方式
如圖所示,設(shè)備提供了2種接線方式,一種用直接連接電源環(huán)的2個(gè)引腳,另一種需給外部電流設(shè)備供電,同時(shí)采集電流環(huán)。設(shè)備供電電源建議使用電壓范圍為12-24V。
電流輸入接線方式
電流輸出接線方式
如圖所示,電流輸出由OUT+,OUT-引腳實(shí)現(xiàn),當(dāng)未接外部電流采樣設(shè)備時(shí),OUT+與OUT-之間的電壓應(yīng)該為DC24V,直接從此兩腳接上電流表或其它采集設(shè)備時(shí),從OUT+流出4-20mA的電流,然后流入OUT-。
RS485接線方式
如圖所示,設(shè)備本身為電流采集設(shè)備,同時(shí)也是電流隔離變送器。多個(gè)SM1635可組建RS485網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
設(shè)備有4種波特率可供設(shè)置,分別為4800,9600,14400,19200,默認(rèn)波特率為9600。
設(shè)備地址范圍為1-250。
若用戶不知道設(shè)備波特率或地址時(shí),可用如下方法找回設(shè)備地址和波特率信息。
1.需右側(cè)端子排上CNG引腳與GND短接。
2.打開電腦串口調(diào)試助手,先將波特率設(shè)置為默認(rèn)的9600,數(shù)據(jù)位為8,無校驗(yàn)位,停止位為1。
3.將設(shè)備電源重啟。
每次重啟電源,設(shè)備會(huì)主動(dòng)發(fā)送4個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù),其中前2個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為設(shè)備地址,后2個(gè)字節(jié)為設(shè)備通訊波特率。如上圖所示,后2個(gè)字節(jié)為25 80,對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)即為9600,表明當(dāng)前設(shè)備波特率為9600,返回結(jié)果正確。若回送數(shù)據(jù)不是四個(gè)字節(jié)或波特率對(duì)應(yīng)十進(jìn)制值不是” 4800,9600,14400,19200”中任一值時(shí),可以在串口調(diào)試助手工具中切換波特率,直到回送的波特率正確為止。若波特率正確后,同前面2個(gè)字節(jié)則為設(shè)備正確的設(shè)備地址。
波特率及設(shè)備地址分別對(duì)應(yīng)MODBUG-RTU協(xié)議中保持寄存器(Holding Register)地址40013,40014。我們可以直接用MODBUS-RTU調(diào)試工具對(duì)此2個(gè)寄存器進(jìn)行設(shè)置。
40013為波特率,只有設(shè)置的值為“4800,9600,14400,19200”中任一個(gè),設(shè)備才會(huì)識(shí)別。
40014為設(shè)備地址,只有設(shè)置的值為1-250之間的任一值,設(shè)備才識(shí)別。
更改設(shè)備地址的步驟:
1. 短接右側(cè)端子排上CNG引腳與GND。
2. 用MODBUS-RTU調(diào)試助手(以MODSCAN軟件為例)或組態(tài)軟件更改40013或40014值。
操作完成后,設(shè)備正常運(yùn)行后。請(qǐng)將CNG引腳與GND引腳懸空。
設(shè)備共有4個(gè)寄存器供電戶使用。1路電流輸入寄存器,1路隔離電流輸出寄存器,1個(gè)電流輸入校準(zhǔn)參數(shù)寄存器,1個(gè)電流輸出校準(zhǔn)參數(shù)寄存器,寄存器的分配表為:
寄存器地址 |
寄存器名稱 |
讀寫狀態(tài) |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 |
0001 |
電流輸入寄存器 |
只讀 |
2BYTE |
0005 |
電流輸出寄存器 |
只讀 |
2BYTE |
0009 |
波特率參數(shù)寄存器 |
讀/寫 |
2BYTE |
0010 |
設(shè)備地址寄存器 |
讀/寫 |
2BYTE |
0011 |
電流輸入校準(zhǔn)參數(shù)寄存器 |
讀/寫 |
2BYTE |
0015 |
電流輸出校準(zhǔn)參數(shù)寄存器 |
讀/寫 |
2BYTE |
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注:以上“讀/寫”狀態(tài)中,只有GND與CONFIG短接時(shí)才為“可寫”狀態(tài),否則為只讀狀態(tài)。
命令格式
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 |
CRC碼 |
01H |
03H |
0000H |
0001H |
CRC16 |
比如查詢當(dāng)前輸入電流值命令為:01 03 00 00 00 01 84 0A
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 |
CRC碼 |
01H |
03H |
00 00H |
0001H |
84 0AH |
回復(fù)信息為:01 03 02 00 07 F9 86,格式分析如下:
設(shè)備地址 |
功能代碼 |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 |
數(shù)據(jù) |
CRC碼 |
01 H |
03 H |
02 H |
00 07 |
F9 86 H |
上述回復(fù)信息中數(shù)據(jù)值為00 07H,即當(dāng)前電流值為0.07mA。
電流輸出寄存器的值由設(shè)備根據(jù)輸入值自動(dòng)設(shè)置的。如果當(dāng)前輸入電流值為I1,輸出校準(zhǔn)參數(shù)為K2,那設(shè)備會(huì)根據(jù)公式自動(dòng)設(shè)置輸出值為:I2=I1*K2,K2值范圍為5000-15000之間,即真實(shí)參數(shù)為0.5-1.5,默認(rèn)值為10000,即真實(shí)參數(shù)為1。一般情況下,出廠時(shí)設(shè)備參數(shù)已校準(zhǔn)。用戶可不必進(jìn)行校正。
設(shè)備地址的寄存器地址為4x0014即應(yīng)0DH,值范圍為1-250即0001H-00FAH
命令格式
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
值范圍 |
CRC碼 |
01H |
06H |
0009H |
0001-00FAH |
CRC16 |
比如將當(dāng)前設(shè)備地址為1更改為2命令為: 01 06 00 09 00 02 D8 09
命令解析:
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
點(diǎn)狀態(tài)值 |
CRC碼 |
01H |
06H |
00 09H |
0002H |
D8 09 H |
回復(fù)信息與發(fā)送命令相同。
設(shè)備地址的寄存器地址為4x0009即起始地址對(duì)應(yīng)00 08H,值范圍為4800、9600、14400或19200,其它值無效.
波特率(十進(jìn)制) |
波特率(十六進(jìn)制) |
4800 |
12C0H |
9600 |
2580H |
14400 |
3840H |
19200 |
4B00H |
命令格式
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
值范圍 |
CRC碼 |
01H |
06H |
0008H |
四選一 |
CRC16 |
比如將當(dāng)前設(shè)備地址波特率更改為19200命令為: 01 06 00 08 4B 00 3E F8
命令解析:
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
波特率狀態(tài)值 |
CRC碼 |
01H |
06H |
00 08H |
4B 00H |
3E F8H |
回復(fù)信息與發(fā)送命令相同。
此參數(shù)用以校正輸入電流值。
命令格式
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
參數(shù)值范圍 |
CRC碼 |
01H |
06H |
000AH |
13 88-3A 98H |
CRC16 |
設(shè)備地址的寄存器地址為4x0011即起始地址對(duì)應(yīng)00 0AH,值范圍為5000-15000,其它值無效。
參數(shù)值(十進(jìn)制) |
真實(shí)參數(shù) |
5000-15000 |
0.5-1.5 |
由上表可以看出,電流輸入校準(zhǔn)參數(shù)真實(shí)值為0.5-1.5,如果標(biāo)準(zhǔn)輸入電流值為I0=5.11mA,而采集顯示值為I1=5.23mA,那么此參數(shù)K1=I0/I1=0.97705
那此時(shí)校準(zhǔn)參數(shù)值應(yīng)該為K1*10000=9770,對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制值為: 01 06 00 A 26 00 32 77
命令解析:
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
參數(shù)值 |
CRC碼 |
01H |
06H |
000AH |
26 00H |
32 77 |
回復(fù)信息與發(fā)送命令相同。
此參數(shù)用以校正輸出電流值。
命令格式
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
參數(shù)值范圍 |
CRC碼 |
01H |
06H |
000EH |
13 88-3A 98H |
CRC16 |
設(shè)備地址的寄存器地址為4x0015即起始地址對(duì)應(yīng)00 0EH,值范圍為5000-15000,其它值無效。
參數(shù)值(十進(jìn)制) |
真實(shí)參數(shù) |
5000-15000 |
0.5-1.5 |
由上表可以看出,電流輸入校準(zhǔn)參數(shù)真實(shí)值為0.5-1.5,如果標(biāo)準(zhǔn)輸出電流值為I0=5.11mA,而用電流表測(cè)量出電流值為I1=5.23mA,那么此參數(shù)K2=I0/I1=0.97705
那此時(shí)校準(zhǔn)參數(shù)值應(yīng)該為K2*10000=9770,對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制值為: 01 06 00 0E 26 00 E2 68
命令解析:
從機(jī)地址 |
功能代碼 |
起始地址 |
參數(shù)值 |
CRC碼 |
01H |
06H |
000BH |
26 00H |
E2 68 |
回復(fù)信息與發(fā)送命令相同。