關鍵字
數據採集 遠程監控 AD轉換 DA轉換 隔離變送器 隔離放大器 匯流排控制 RS232/RS485 系統干擾 模擬量 長線傳輸
Key words: RemoteAD DA conversion Analog signal output Remote IO RS-485 Data Communication
引言
隨著科學技術的不斷進步，人們利用各種控制器來的進行工作和生產，比如說控制加熱爐的溫度，控制灌溉的流量，控制物品移動的距離等。PLC的AO模組或DCS系統輸出的模擬量電流或電壓信號直接去控制遠程的執行設備，往往會因為長距離的傳輸造成信號的衰減、失真，有時還會因為其他外界信號干擾造成信號出錯，影響整個系統的正常工作。因此ISO 4021可以將感測器輸出的模擬信號轉換成數字(A/D轉換)信號，套用RS232/RS-485通訊將信號進行遠程傳輸或GPRS進行無線數傳，然後用遠程模擬信號輸出模組ISO DAO將數位訊號轉換成模擬 (D/A轉換)信號，得到還原輸出的模擬信號。這些技術在數據採集、遠程監控中得到了越來越多的套用。
一、 信號A/D(模擬轉數字)轉換及遠程傳輸技術
ISO 4021信號A/D(模擬轉數字)轉換器可實現感測器和主機之間的信號採集，用以檢測模擬信號或控制遠程設備。通過軟體的配置，可用於多種感測器類型，包括：模擬信號輸入，模擬信號輸出，和數位訊號輸入/輸出（I/O）。廣泛用在 RS-232/485匯流排工業自動化控制系統，4-20mA / 0-5V信號測量、監視和控制，小信號的測量以及工業現場信號隔離及長線傳輸等等。
ISO 4021信號A/D(模擬轉數字)轉換器包括電源隔離，信號隔離、線性化，A/D轉換和RS-485串列通信。每個串口最多可接256隻 ISO 4021系列模組，通訊方式採用ASCII碼通訊協定或MODBUS RTU通訊協定，其指令集兼容於ADAM模組，波特率可由代碼設定，能與其他廠家的控制模組掛在同一RS-485匯流排上，便於計算機編程。
ISO 4021信號A/D(模擬轉數字)轉換器是基於單片機的智慧型監測和控制系統，所有的用戶設定的校準值，地址，波特率，數據格式，校驗和狀態等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。ISO 4021系列產品按工業標準設計、製造，信號輸入 / 輸出之間隔離，可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強，可靠性高。工作溫度範圍- 45℃～+85℃。
ISO 4021模擬轉數字 (A/D)轉換器功能簡介：
ISO 4021信號A/D(模擬轉數字)轉換器框圖，如圖1所示。
圖1 ISO 4021信號A/D(模擬轉數字)轉換器原理框圖
ISO 4021 信號隔離採集模組，可以用來測量一路電壓或電流信號，也可以用來測量兩路可以共地且不會互相干擾的同為電流信號或相同電壓信號。
1、 模擬信號輸入
24位採集精度，產品出廠前所有信號輸入範圍已全部校準。在使用時，用戶也可以很方便的自行編程校準。具體電流或電壓輸入量程請看產品選型，測量兩路信號時兩路輸入選型必須相同。
2、 通訊協定
通訊接口： 1路標準的RS-485通訊接口或1路標準的RS-232通訊接口，訂貨選型時註明。
通訊協定：支持兩種協定，命令集定義的字元協定和MODBUS RTU通訊協定。可通過編程設定使用那種通訊協定，能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網路通訊。
數據格式：10位。1位起始位，8位數據位，1位停止位。
通訊地址（0～255）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可設定；通訊網路最長距離可達1200米，通過雙絞禁止電纜連線。
通訊接口高抗干擾設計，±15KV ESD保護，通信回響時間小於100mS。
3、 抗干擾
可根據需要設定校驗和。模組內部有瞬態抑制二極體，可以有效抑制各種浪涌脈衝，保護模組，內部的數字濾波，也可以很好的抑制來自電網的工頻干擾。
二、 信號D/A(數字轉模擬)轉換及還原監控技術
ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器可實現主機RS-485/232接口數位訊號隔離轉換成標準模擬信號，用以控制遠程設備。廣泛套用在 RS-232/RS-485匯流排工業自動化控制系統的0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V等標準模擬信號還原輸出，用來控制工業現場的執行設備，控制設備以及顯示儀表等等。
ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器包括電源隔離，信號隔離、線性化，D/A轉換和RS-485串列通信。每個串口最多可接256隻 ISODA系列模組，通訊方式採用ASCII碼通訊協定或MODBUS RTU通訊協定，其指令集兼容於大多數同類模組，波特率可由代碼設定，能與其他廠家的控制模組掛在同一RS-485匯流排上，便於計算機編程。
ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器是基於單片機的智慧型監測和控制系統，所有的用戶設定的校準值，地址，波特率，數據格式，校驗和狀態等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM中。
ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器按工業標準設計、製造，信號輸出 / 通訊接口之間隔離，可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強，可靠性高。工作溫度範圍- 45℃～+80℃。
ISO DAO數字轉模擬 (D/A)轉換器功能簡介：
ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器框圖，如圖2所示。
圖2 ISO DAO信號D/A(數字轉模擬)轉換器原理框圖
信號隔離
D/A轉換模組，可以用來輸出一路電壓或電流信號，也可以用來輸出兩路可以共地的電流或電壓信號。
工作電源
12位輸出精度，產品出廠前所有信號輸出範圍已全部校準。在使用時，用戶也可以很方便的自行編程校準，因此在現場的套用更加靈活。信號輸出溫度漂移：±20 ppm/℃ (±30 ppm/℃, 最大)。工作電源，+8 ~ 50VDC寬供電範圍，內部有防反接和過壓保護電路。功率消耗：小於1.5W。隔離耐壓：通訊接口 / 輸出 之間：3KVDC，1分鐘，漏電流 1mA，其中通訊接口和電源共地。
通訊接口
1路標準的RS-485通訊接口或1路標準的RS-232通訊接口。
通訊協定：支持兩種協定，命令集定義的字元協定和MODBUS RTU通訊協定。可通過編程設定使用那種通訊協定，能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網路通訊。由於支持通用的MODBUS RTU協定，所以能夠在工控領域得到廣泛套用。
數據格式
10位。1位起始位，8位數據位，1位停止位。
通訊地址（0～255）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可設定；通訊網路最長距離可達1200米，通過雙絞禁止電纜連線。
通訊接口高抗干擾設計，±15KV ESD保護，通信回響時間小於100mS。
抗干擾
可根據需要設定校驗和。模組內部有瞬態抑制二極體，可以有效抑制各種浪涌脈衝，保護模組，內部的數字濾波，也可以很好的抑制來自電網的工頻干擾。
