FCS911一线通模块使用说明
发布时间：2009年5月16日 1时9分
特点
●16路多功能模拟量输入通道。
●14种输入信号类型。
●通道信号类型随意组合。
●双端差动输入。
●自动校准功能。
●输入电气隔离。
●RS485通讯接口。
●MODBUS-RTU协议；自由通讯口协议。
概述
FCS911为16路模拟量采集一线通模块，可采集电压、电流、毫伏、各种类型热电阻温度、各种类型热电偶温度，通道类型随意组合。模块采用RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU和自由口通讯协议，可以连接PLC、DCS以及国内外各种组态软件。
输入通道采用双端差动输入。输入、电源、网络及通道之间电气隔离，有效抑制各类共模干扰，消除通道间的相互影响。每个通道的信号类型可以任意设置。
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。
一线通模块具有一阶数字滤波、50Hz工频抑制功能，对抑制工业现场的工频干扰十分有效，保证微弱信号的采集精度，同时，一线通模块具有自动校准、系统校准功能，随时修正由于环境温度变化引起的测量误差，保证一线通模块在整个工作温度范围内的采集精度。
FCS911主要用于温度采集以及多种输入信号类型并存的应用场合。
技术指标
●通道数量：16路。
●信号类型：K、E、T、J、S、EA2型热电偶。
Pt100、Cu100、Cu50、G、BA1、BA2型热电阻。
±50mV，± 5V电压，4-20mA,0-10mA。
●精 度：温度：±（0.1%FS+0.1）℃。
其他：±0.1%FS 。
●扫描周期：1秒。
●分 辨 率：20位AD。
●隔离电压：网络隔离1500V；通道间隔离400V。
●通讯接口：RS485/MODBUS-RTU协议。
●通讯参数：19200bps/无奇偶校验/1位起始位/1位停止位。
●通信距离：1200米。
●通讯介质：普通双绞线
●外型尺寸：135X58X28mm
●工作电源：24VDC/1瓦。
●工作环境：温度-20～70℃，湿度≤85% RH
网络连接
所有FCS900系列一线通模块支持标准RS485通讯网络。RS485为总线拓扑网络，即“一”字型网络，不支持星型连接。
RS485网络为主从式网络，允许有一台主机和多台从机，网络上的每个通讯设备为一个节点，每个网络的最多节点数量为32个。网络的最大长度为1200米（无中继），两个末端分别接120欧姆的阻抗匹配电阻，通讯介质为屏蔽双绞线。
所有FCS900系列一线通模块为从机设备。
注：每个一线通模块的地与网络屏蔽线相连接，整个网络屏蔽线选择一点连接大地。
MODBUS协议及自由口通讯
FCS900系列一线通模块采用RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU通讯协议和自由口通讯协议，通讯参数为19200bps/1位起始位/1位停止位/无校验位/MODBUS-RTU协议。
参见《MODBUS协议及自由口通讯》。
一线通模块设置
FCS911一线通模块可以设置模块地址和各通道的分度类型（信号类型），同一个RS485网络中，每个一线通模块都有唯一一个地址，地址范围为1～32，所有设置必须通过RS485接口在计算机上进行，设置过程参见“一线通工具软件使用说明”。通过分度设置，FCS911的每个通道均可用来采集热电偶温度、热电阻温度、电压、电流、毫伏等信号。
端子定义
下图为FCS911一线通模块的端子接线示意图。
P+、P-： 24VDC供电端子，分别与直流24V电源的+、-端连接。
S、W： 设置开关，S、W端子短路时，一线通模块允许通过网络设置地址号、通道类型，断路时所有参数（地址号、通道类型）处于保护状态，不允许修改。正常运行时S、W处于断路状态。
A+、B-： RS485通讯端子，用双绞线将A+、B-端分别与RS485网络的A+、B-相连。
E： 一线通模块接地端，与网络的屏蔽线连接，网络屏蔽线通过一点连接大地。
A、B： 通道输入端子，每个通道2个接线端子，共有16个输入通道。
C： 输入通道公共端，用于三线制热电阻输入时使用。
一线通模块状态指示
一线通模块上的状态指示灯，能够指示不同的工作状态。
电源指示：指示灯发光（快闪、慢闪）代表电源正常。
运行指示：指示灯慢闪处于通道扫描状态，表示工作正常，。
通讯指示：指示灯快闪，表示一线通模块进行一次成功通讯，每次成功通讯指示灯快闪持续1秒钟。
注：慢闪——每秒钟闪烁1次；快闪——每秒钟闪烁10次。
电压输入
FCS911的所有通道可以直接输入直流电压信号，信号范围为±5V，对应的采集结果为：±5000（有符号数），使用时相应通道需设置成电压类型，接线方式见下图。
±5V电压输入 4-20mA电流输入 ±50mV电压输入
电流输入
FCS911的所有通道可以直接输入直流电流信号，电流信号的输入范围为4-20mA，使用时在A、B端子上需并联250欧姆精密电阻，将电流转换成电压，最后以电压的方式测量，对应的采集结果为：1000-5000，使用时相应通道需设置成电压类型。
毫伏电压输入
FCS911的所有通道可以直接输入直流毫伏信号，信号的输入范围为±50mV，对应的采集结果为：±5000(有符号数)，使用时相应通道需设置成毫伏类型。
热电阻温度输入
FCS911的所有通道可以直接连接热电阻温度输入，采用三线制输入方式，自动消除引线电阻误差，采集结果直接转换成实际温度值。
共有6种类型的热电阻可以直接输入，使用时相应通道需设置成对应的热电阻类型，采集结果为10倍温度值，即数据单位为0.1℃。
注意：为消除导线电阻的误差，应尽量保证A、B、C三根导线的电阻相等（导线材质相同、长度相同、线径相同），B、C导线的交汇点必须在热电阻的根部。图8是错误的接线方法。
热电阻温度采集结果为10倍温度值，采集结果为16位（双字节）有符号数，各种型号热电阻的测量范围如下：
|
分度类型 |
测量范围 |
分度类型 |
测量范围 |
|
Pt100 |
-100~500℃ |
G |
-50~150℃ |
|
Cu100 |
-50~150℃ |
BA1 |
0~650℃ |
|
Cu50 |
-50~150℃ |
BA2 |
0-650℃ |
热电偶温度输入
FCS911的所有通道可以直接连接热电偶温度输入，采集结果直接转换成实际温度值。有热电偶输入的一线通模块，需占用一个通道采集环境温度（热电阻输入），用于热电偶冷端温度补偿，该通道称作补偿通道，同一个一线通模块的所有热电偶输入通道可以使用同一个补偿通道。
共有6种型号的热电偶可以直接输入，使用时相应通道需设置成对应的热电偶类型，同时必须指明补偿通道号，补偿通道按“热电阻温度输入”章节正确连接和设置，参见“一线通工具软件使用手册”。采集结果为10倍温度值，即数据单位为0.1℃。
热电阻温度测量接线图 错误的热电阻接线图 热电偶温度测量接线图
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。
当某通道的采集结果为32767时，表明该输入通道有断线或温度输入超范围。
热电偶温度采集结果为10倍温度值，采集结果为16位（双字节）有符号数，各种型号热电偶的测量范围如下：
|
分度类型 |
测量范围 |
分度类型 |
测量范围 |
|
S |
0~1560℃ |
T |
0~400℃ |
|
K |
0~1200℃ |
E |
0~850℃ |
|
J |
0~1120℃ |
EA-2 |
0-780℃ |
有符号数
FCS900模块在进行电压、毫伏、温度采集时，采集数据为16位有符号数据。16位有符号数的最高位是符号位，后15位是数值位。符号位为“0”时代表正数，符号位为“1”时，代表负数。16位有符号数的数值表示范围为-32767~+32767。
当有符号数为正数时，数值表示为0000H~7FFFH，与无符号数相同；当有符号数为负数时，数值表示范围为8000H~FFFFH，将采集数据按位取反，得到相应的采集结果。
例如下表：
|
采集结果（16进制） |
对应的数值（10进制） |
备注 |
|
0123H |
291 |
正数 |
|
8000H |
-32767 |
负数，取反后为7FFF |
|
8123H |
-32476 |
负数，取反后为7EDC |
|
FFFFH |
-0 |
负数，取反后为0000 |
注：一线通工具软件进行模拟量采集时，将所有采集数据做正数处理再除10显示，当采集数据为负数时，将显示数据减6553.5即得到相应的数值。
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