特点:
● 模拟信号采集,隔离转换 RS-485/232输出
● 采用12位AD转换器,测量精度优于0.1%
● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度
● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC
● 宽电源供电范围:8 ~ 32VDC
● 可靠性高,编程方便,易于应用
● 标准DIN35导轨安装,方便集中布线
● 用户可编程设置模块地址、波特率等
● 支持Modbus RTU 通讯协议,自动识别协议
● 低成本、小体积模块化设计
典型应用:
● 信号测量、监测和控制
● RS-485远程I/O,数据采集
● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统
● RS-232/485总线工业自动化控制系统
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 设备运行监测
● 传感器信号的测量
● 工业现场数据的获取与记录
● 医疗、工控产品开发
● 4-20mA或0-5V信号采集
概述:
YL21产品实现传感器和主机之间的信号采集,用来检测模拟信号。YL21系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统,4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制,0-75mV,0-100mV等小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离,信号隔离、线性化,A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只 YL21系列模块,通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议,波特率可由代码设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上,便于计算机编程。
YL21系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有的用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式,校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
YL21系列产品按工业标准设计、制造,信号输入 / 输出之间隔离,可承受3000VDC隔离电压,抗干扰能力强,可靠性高。工作温度范围- 45℃~+85℃。
功能简介:
YL21 信号隔离采集模块,可以用来测量一路电压或电流信号,
- 模拟信号输入
12位采集精度,产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时,用户也可以很方便的自行编程校准。
具体电流或电压输入量程请看产品选型。
- 通讯协议
通讯接口: 1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口,订货选型时注明。
通讯协议:支持两种协议,命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。模块自动识别通讯协议,能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式:10位。1位起始位,8位数据位,1位停止位。
通讯地址(0~255)和波特率(2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps)均可设定;通讯网络最长距离可达1200米,通过双绞屏蔽电缆连接。
通讯接口高抗干扰设计,±15KV ESD保护,通信响应时间小于100mS。
- 抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管,可以有效抑制各种浪涌脉冲,保护模块,内部的数字滤波,也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
选型:
选型举例1: 型号:YL21 A4-485 表示4-20mA信号输入,输出为RS-485接口
选型举例2: 型号:YL21 U1-232 表示0-5V信号输入,输出为RS-232接口
YL21通用参数:
(typical @ +25℃,Vs为24VDC)
输入类型: 电流输入 / 电压输入
精 度: 0.1%
温度漂移: ±30 ppm/℃ (±50 ppm/℃, 最大)
输入电阻: 50Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输入)
100Ω (0-10mA/0-±10mA电流输入)
1KΩ (0-1mA/0-±1mA电流输入)
大于1MΩ(电压输入)
带 宽: -3 dB 10 Hz
转换速率: 10 Sps
共模抑制(CMR): 120 dB(1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)
常模抑制(NMR): 60 dB (1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)
输入端保护: 过压保护,过流保护
通 讯: 协议 RS-485 或 RS-232 标准字符协议 和 MODBUS RTU通讯协议
波特率(2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps)可软件选择
地址(0~255)可软件选择
通讯响应时间:100 ms 最大
工作电源: +8 ~ 32VDC宽供电范围,内部有防反接和过压保护电路
功率消耗: 小于1W
工作温度: - 45 ~ +80℃
工作湿度: 10 ~ 90% (无凝露)
存储温度: - 45 ~ +80℃
存储湿度: 10 ~ 95% (无凝露)
隔离耐压: 输入 / 输出 之间: 3KVDC,1分钟,漏电流 1mA
其中输出和电源共地。
耐冲击电压: 3KVAC, 1.2/50us(峰值)
外形尺寸: 106.7 mm x 79 mm x 25mm
引脚定义:
引脚 | 名 称 | 描 述 | 引脚 | 名 称 | 描 述 |
1 | PW+ | 电源正端 | 7 | IN+ | 模拟信号输入正端 |
2 | GND | 电源负端 | 8 | IN- | 模拟信号输入负端 |
3 | INIT | 初始状态设置 | 9 | NC | 空脚 |
4 | D+ | RS-485信号正端 | 10 | NC | 空脚 |
5 | D- | RS-485信号负端 | 11 | NC | 空脚 |
6 | GND | 电源负端,数字信号输出地 | 12 | NC | 空脚 |
表1 引脚定义
输入范围和数据格式:
YL21模块使用了3种数据格式: 00:工程单位(Engineering Units)
01:满刻度的百分比(% of FSR)
10:16进制的补码(Twos complement)
注:如果是Modbus RTU通讯协议,则只有16进制的补码这一种数据格式
工程单位:
输入范围 | 正满量程 | 零 | 负满量程 | 显示的分辨率 |
A1:0-1mA | +1.0000 | ±0.0000 | 0.1uA | |
A5:0-±1mA | +1.0000 | ±0.0000 | -1.0000 | 0.1uA |
A2:0-10mA | +10.000 | ±00.000 | 1uA | |
A6:0-±10mA | +10.000 | ±00.000 | -10.000 | 1uA |
A6:0-±10mA | +20.000 | ±00.000 | -20.000 | 1uA |
A3:0-20mA | +20.000 | ±00.000 | 1uA | |
A4:4-20mA | +20.000 | +04.000 | 1uA | |
A7:0-±20mA | +20.000 | ±00.000 | -20.000 | 1uA |
U1:0-5V | +5.0000 | ±0.0000 | 100uV | |
U5:0-±5V | +5.0000 | ±0.0000 | -5.0000 | 100uV |
U2:0-10V | +10.000 | ±00.000 | 1mV | |
U6:0-±10V | +10.000 | ±00.000 | -10.000 | 1mV |
U3:0-75mV | +75.000 | ±00.000 | 1uV | |
U4:0-2.5V | +2.5000 | ±0.0000 | 100uV | |
U7:0-100mV | +100.00 | ±000.00 | -100.00 | 10uV |
满刻度的百分比
输入范围 | 正满量程 | 零 | 负满量程 | 显示的分辨率 |
所有输入范围 | +100.00 | ±000.00 | -100.00 | 0.01% |
16进制的补码
输入范围 | 正满量程 | 零 | 负满量程 | 显示的分辨率 |
A1:0-1mA, A2:0-10mA A3:0-20mA,U1:0-5V U2:0-10V, U3:0-75mV U4:0-2.5V, U7:0-100mV | FFF | 000 | 1LSB | |
A6:0-±10mA A5:0-±1mA A7:0-±20mA U5:0-±5V U6:0-±10V | 7FF | 000 | 800 | 1LSB |
A4:4-20mA | FFF | 333 | 1LSB |
应用举例:
1、输入范围为A4: 4~20mA,输入为4 mA时:
用户命令 #01(cr)
工程单位 模块应答 >+04.000(cr)
满刻度的百分比 模块应答 >+020.00(cr)
16进制的补码 模块应答 >333(cr)
2、输入范围为U1: 0~5V,输入为3V时:
用户命令 #01(cr)
工程单位 模块应答 >+3.0000(cr)
满刻度的百分比 模块应答 >+060.00(cr)
16进制的补码 模块应答 >999(cr)
校准模块:
产品出厂时已经校准,用户无需校准即可直接使用。
使用过程中,你也可以运用产品的校准功能来重新校准模块。在校准时,模块需要输入合适的信号,不同的输入范围需要不同的输入信号。
为了提高校准精度,建议使用以下设备来校准:
1、一个输出稳定,噪声很低的直流电压/电流信号源
2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性
校准过程
- 按照模块的输入范围接上对应的输入信号。
- 其中YL21模块零点在输入0时校准,满度在输入满度的100%时校准。例如4-20mA输入时,校准零点时 输入0mA,校准满度时输入20mA.。0-5V输入时,校准零点时输入0V,校准满度时输入5V。
- 给YL21模块输入零点信号,通常为0mA或0V。
- 待信号稳定后,向YL21模块发送 偏移校准 $AA1命令。
- 给YL21模块输入满度的100%的电流或电压信号。
- 待信号稳定后,向YL21模块发送增益校准 $AA0命令。
6. 校准完成
Modbus RTU 通讯协议:
模块的出厂初始设置,如下所示:
Modbus地址为01
波特率9600 bps
让模块进入缺省状态的方法:
YL21模块都有一个特殊的标为INIT的管脚。将INIT管脚短路接到地线(GND管脚)后,再接通电源,此时模块进入缺省状态。在这个状态时,模块暂时恢复为默认的状态:地址为01,波特率为9600。在不确定某个模块的具体配置时,用户可以查询地址和波特率的寄存器40201-40202,得到模块的实际地址和波特率,也可以跟据需要修改地址和波特率。
支持Modbus RTU通讯协议功能码03(读保持寄存器)和功能码06(写单个寄存器),命令格式按照标准Modbus RTU通讯协议。
寄存器说明:
地址4X(PLC) | 地址(PC,DCS) | 数据内容 | 属性 | 数据说明 |
40001 | 0000 | 输入的模拟量 | 只读 | 测量到的数据(0x0000~0x0FFF) 数据格式为16进制的补码 |
40011 | 0010 | 4-20mA专用 | 只读 | 测量到的数据(0x0000~0x0FFF) 数据格式为16进制的补码 |
40201 | 0200 | 模块地址 | 读/写 | 整数,重启后生效,范围0x0000-0x00FF |
40202 | 0201 | 波特率 | 读/写 | 整数,重启后生效,范围0x0004-0x000A 0x0004 = 2400 bps,0x0005 = 4800 bps 0x0006 = 9600 bps,0x0007 = 19200 bps 0x0008 = 38400 bps,0x0009 = 57600 bps 0x000A = 115200bps |
40211 | 0211 | 模块名称 | 只读 | 高位:0x00 低位:0x21 |
表5 Modbus Rtu寄存器说明
通讯举例:假如模块地址为01,以16进制发送:010300000001840A ,即可取得寄存器的数据。
01 | 03 | 00 | 00 | 00 | 01 | 84 | 0A |
模块地址 | 读保持寄存器 | 寄存器地址高位 | 寄存器地址低位 | 寄存器数量高位 | 寄存器数量低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
假如模块回复:0103020333F8A1即读到的数据为0x0333,假如量程为4-20mA,换算0x0333*20mA/0x0FFF= 4mA。
即表明现在输入的电流为4mA。
01 | 03 | 02 | 03 | 33 | F8 | A1 |
模块地址 | 读保持寄存器 | 数据的字节数 | 数据高位 | 数据低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
模拟信号转RS-485/232,数据采集A/D转换模块 YL21https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21dvs.23580594.0.0.1085645eaY7ONT&ft=t&id=675126359670
外形尺寸:(单位:mm)
保修:
本产品自售出之日起两年内,凡用户遵守贮存、运输及使用要求,而产品质量低于技术指标的,可以返厂免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的,需交纳器件费用和维修费。
版权:
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版本号:V1.2
日期:2018年11月