IDCB-16E温度采集前端使用说明
发布时间:2014年1月6日 19时3分
特点
●16路模拟量输入通道,14种信号类型,混接输入。
●前端式结构,分散式安装,防尘、防水。
●IP55机箱,直接户外使用,节省了防护电控箱。
●V/F转换技术,抗干扰能力远超常规A/D转换方式。
●插拔式模块结构,检修维护极其方便。
●2个独立的RS485接口,支持双主机网络系统。
●MODBUS协议,连接DCS、PLC及各种组态软件。

概述
IDCB-16E为16路模拟量采集前端,可以采集热电偶、热电阻、电压、电流等,且可以混接输入。
前端式结构,可以户外分散安装,靠近测量地点使用,从而节省大量信号电缆、简化工程设计、缩短施工周期。
前端采用IP55防护机箱,防尘、防水,直接户外使用,省去了防护电控箱的设计,节省工程成本,简化施工难度。
2个独立的RS485接口,支持MODBUS协议,连接各种DCS、PLC、各种组态软件,可以同时支持两台主机通讯,即能实现冗余网络系统,又能同时为两个系统提供数据,满足高可靠性系统的要求。每个网络最多可连接32个IDCB-16E。
IDCB-16E具有卓越的抗干扰能力,采用V/F模数转换技术,抗干扰能力远远超过常规的A/D转换方法,尤其在热电偶温度采集时,抗干扰能力更为出色。
主机与接线底板采用插拔式连接结构,设备维护极其方便,双端差动输入、电气隔离、数字滤波、自动校准等技术,有效抑制各类共模干扰。热电阻、热电偶输入有断路检测功能,采集结果为温度值,热电偶输入自动进行冷端温度补偿。
技术指标
●通道数量:16路。
●信号类型:K、E、S、T、EA2型热电偶,Pt100、Cu50、Cu100、BA1、BA2、G53型热电阻。0~20mA、0~5V、0~50mV。
●精 度:±0.1%FS 。
●扫描周期:1秒。
●分 辨 率:16位AD。
●隔离电压:网络隔离1500V;通道间隔离400V。
●通讯接口:双RS485/MODBUS-RTU协议。
●通讯参数:9600bps、19200bps、38400bps、115200bps。
●通信距离:1200米。
●安装方式:壁挂式安装,前端式分散布置。
●安装尺寸:4个Φ6安装孔,孔距:高112mm×宽175mm。
●外型尺寸:190X190X90mm
●工作电源:220VAC/2瓦。
●工作环境:温度-20~70℃,湿度≤85% RH
端子定义
图1为IDCB-16E采集前端的端子接线示意图。
A、B、C:通道输入端子,每个通道3个接线端子,共有16个输入通道。
1~16 :16路模拟量输入通道。
A、N、G:220VAC电源供电端子,A、N连接220V电源,G为接地端,必须可靠连接大地,防止电磁干扰。
A1、B1 :BUS1通讯端子,RS485通讯接口,A1为正,B1为负。
A2、B2 :BUS2通讯端子,RS485通讯接口,A2为正,B2为负。
E :通讯接口屏蔽端,通讯电缆的屏蔽层连接与此。
 图1 IDCB-16E端子接线图
网络连接
IDCB-16E为双RS485通讯接口,根据需要可以构成双网络,也可以使用单网络,网络连接如图2、图3所示。所有IDCB-16E前端为从机设备。注意:每个RS485网络的末端应连接250欧姆的网络匹配电阻。

图2 IDCB-16E采集前端的双网络连接

图3 IDCB-16E采集前端的单网络连接
信号输入
电压输入:IDCB-16E的所有通道可以设置为直流电压输入,信号范围为0~5V,采集结果为:0~5000。
电流输入:IDCB-16E可以采集直流电流,电流的输入范围为0~20mA,使用时在对应通道上焊接250欧姆精密电阻(端子板对应的R1~R16位置),0~20mA对应的采集结果为:0~20000。
毫伏输入:IDCB-16E的所有通道可设置为直流毫伏输入,信号范围为0~50mV,采集结果为:0~5000。
热电阻输入:所有16个通道可以直接连接热电阻温度输入,采用三线制输入方式(A、B、C三线等长),自动消除引线电阻误差,采集结果为10倍的温度值,共有6种类型的热电阻可以直接输入,如图4、图5所示。热电阻输入通道具有断线、短路检测功能,分别显示RTD OFF、RTD ON,断线或短路时采集结果为3000℃。
热电偶输入:所有16个通道可以直接连接热电偶温度输入,采集结果为10倍的温度值。接线如图6所示。热电偶输入时,前端自动进行冷端温度补偿,共有5种型号的热电偶输入。热电偶输入通道具有断线和极性检测功能,分别显示TC OFF和TC +-ERR,断线或极性反时采集结果为3000℃。注:所有模拟量输入信号应使用屏蔽电缆,屏蔽线应可靠接大地。

图4热电阻输入接线图 图5错误的热电阻接线图 图6热电偶输入接线图
数据类型
IDCB-16E前端的采集结果为双字节有符号整数(16位)。各种类型热电阻、热电偶的温度范围如下表。
类型 |
测量范围 |
类型 |
测量范围 |
类型 |
测量范围 |
类型 |
测量范围 |
Pt100 |
-100~500℃ |
G |
-50~150℃ |
S |
0~1560℃ |
T |
0~400℃ |
Cu100 |
-50~150℃ |
BA1 |
0~650℃ |
K |
0~1200℃ |
E |
0~850℃ |
Cu50 |
-50~150℃ |
BA2 |
0-650℃ |
EA-2 |
0~780℃ |
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LCD显示
显示屏结构如图7所示,运行指示灯指示通道扫描状态,正常情况下以5Hz频率闪烁。通讯指示灯指示通讯状态,指示灯状态变化一次,表示成功完成一次通讯。显示状态下每屏显示两个通道的数据,通过按“参数”键,每次下移2个通道。

图7 显示屏结构
特殊显示定义:
TEMP :补偿温度显示。
TC OFF :热电偶开路。
TC +-EER:热电偶极性接反。
RTD OFF :热电阻开路。
RTD ON :热电阻短路。
前端设置
IDCB-16E前端需要进行地址、分度类型和通讯波特率的设置,所有设置都在LCD显示屏上实现。循环按“功能”键,系统会依次进入数据显示、密码输入、地址设置、波特率设置、分度设置等功能;在不同的功能状态下,按“参数”键可以修改相应的参数。
显示:上电后显示屏进入数据显示状态,每屏显示两个通道的数据,按“参数”键,下移2个通道,“Temp”为前端所处的环境温度。如图8所示。
密码:进行任何参数设置,必须首先通过密码验证,在显示状态下按“功能”键,进入密码输入状态,如图9所示。通过“参数”键输入密码“12”,按“功能”键确认,通过密码验证,进入地址设置状态。

图8 数据显示 图9 密码输入 图10 地址设置
地址:每个IDCB-16E在网络中必须有一个唯一地址,地址编号为1~63,使用时必须为每个IDCB-16E设置地址。界面如图10所示,通过“参数”键选择地址(1~63),按“功能”键确认,完成地址设置,进入波特率设置状态。

图11 波特率设置 图12 分度设置
波特率:如图11所示的波特率设置界面,通过“参数”键可以选择9600/19200/38400/115200四种波特率,通讯方式为1起始位、1停止位、无校验位。按“功能”键确认,完成波特率设置,进入分度设置状态。
分度:界面如图12所示,通过“功能”键选择通道号,通过“参数”键,选择该通道的信号类型,每个通道可以设置为SKIP、K、E、S、T、EA2、Pt100、Cu50、Cu100、BA1、BA2、G53、0~20mA、0~5V、0~50mV。其中SKIP为跳过该通道,不进行采集。完成1~16通道设置后,系统退出设置状态,进入数据显示状态。
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