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FCS911+一线通模块使用说明


发布时间:2012年11月11日 1时9分

特点

16路多功能模拟量输入通道。

●通道信号类型随意组合,14种输入信号类型。

●双端差动输入,输入电气隔离。

LCD液晶显示屏,方便设置和数据显示。NEW

●热电偶内部自动温度补偿。NEW

●导轨安装,插拔式端子底版,安装更换极其方便。NEW

RS485接口,MODBUS-RTU协议和自由通讯口协议。

 

概述

FCS911+是FCS911的升级产品,主要升级了LCD显示屏、导轨式安装方式、插拔式端子底板和内置补偿通道,16路通道信号类型随意组合,包括电压、电流、毫伏、热电阻和热电偶。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。

LCD液晶显示屏,可实现模块设置和数据显示,导轨式安装和插拔式端子板的使用,使安装和检修极为方便。

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,具有较强的抗干扰性能,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,另外内置热电偶补偿通道。

●信号类型:K、E、T、J、S、EA2型热电偶。

           Pt100、Cu100、Cu50、G、BA1、BA2型电阻。

±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:9600bps/19200bps /38400bps 。

●通信距离:1200米。

●通讯介质:普通双绞线

●外型尺寸:146X90X42mm,导轨式安装。

●工作电源:24VDC/1瓦。

●工作环境:温度-20~70℃,湿度≤85% RH

通讯网络及协议

所有FCS900系列一线通模块采用RS485通讯网络,支持MODBUS-RTU通讯协议和自由口通讯协议,网络连接如图1所示。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。每个网络的最多节点数量为31个,通讯参数可选择9600bps、19200bps和38400bps,1位起始位、1位停止位、无校验位。

1 FCS900+一线通模块网络接线图

MODBUS-RTU协议中,FCS911+模块的地址为MODBUS的从机地址,1~16通道的采集结果对应的寄存器地址分别为30001~30016。

显示屏状态

显示屏结构如图2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。

        

端子定义

    图3为FCS911+一线通模块的端子接线示意图。

3 FCS911+端子接线图

P+、P-: 24VDC供电端子,分别与直流24V电源的+、-端连接。

G     : 模块的接地端子,使用时必须连接大地,否则可能引起干扰。

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。

S           通讯屏蔽线端子,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。

信号输入

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,接线方式见图4。

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,接线方式见图5。

  

4  ±5V电压输入               图5  4-20mA电流输入           图6  ±50mV电压输入

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,接线方式见图6。

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。接线方式见图7。图8的接线方法,将带来测量误差。

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℃。例如,如果通过MODBUS读到的某通道数据为265,则该通道的采集结果实际为26.5℃。热电阻温度采集结果为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℃

当采集结果为“32767”时,表明该通道输入信号断线或采集温度超范围。

      

7  热电阻测量接线图          图8  有误差的热电阻接线图      图9 热电偶温度测量接线图

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。FCS911+模块内置一个环境温度通道,自动完成热电偶温度输入通道的冷端补偿。共有6种型号的热电偶可以直接输入,使用时只需设置对应通道的热电偶类型,采集结果为10倍温度值,即数据单位为0.1℃。接线方式见图9。

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。

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℃

当采集结果为“32767”时,表明该通道输入信号断线或采集温度超范围。

模块设置

FCS911+使用前必须进行地址、分度类型和通讯波特率的设置,所有设置都可以通过LCD显示屏实现。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”为环境温度。如图10所示。

密码:进行任何参数设置,必须通过密码验证,在显示状态下按“功能”键,进入密码输入状态,如图11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10  数据显示             11  密码输入              12  地址设置  

地址:每个FCS911+在网络中必须有一个唯一地址,地址编号为1~31,使用时必须为每个FCS911+设置地址。界面如图12所示,通过“参数”键选择地址(1~31),按“功能”键确认,完成地址设置,进入分度设置状态。

分度:界面如图13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,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。

  

13 分度设置                    14  波特率设置 

波特率:在密码输入状态下,输入密码22,按“功能”键确认,进入如图14所示的波特率设置界面,通过“参数”键可以选择9600/19200/3800三种波特率,建议用户使用19200,也是出厂的默认设置,按“功能”键确认,完成波特率设置。  

重要说明

●模块的“G”端子必须可靠连接大地。

●模块的“S”端子连接通讯线的屏蔽层,必要时与计算机RS485接口的“COM”端连接。

●热电阻输入时,必须采用三线制(A、B、C三个接线端)。

●“运行指示灯”以5Hz的频率闪烁为正常状态,否则工作异常。

●“通讯指示灯”状态改变时,表示模块通讯正常。

●通道显示“00000”或“32767”时,表示输入信号“短路”、“开路”或输入超范围。

●网络末端必须加“匹配电阻”。

 




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