0-10V/4-20mA轉RS485/RS232顯示控制智能傳感器（AD轉換智能控制）：ISO 4021(LED1)系列

  Sunyuan  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制模塊，可實現傳感器和主機之間的信號安全隔離和高精度數據采集、隔離顯示與監控。該產品集隔離、顯示、報警控制、變送于一體，常應用于RS-232/485總線工業自動化控制系統，4-20mA / 0-10V信號測量、監視和智能化控制，小信號的測量以及工業現場信號隔離及長線傳輸等遠程監控場合。通過軟件的配置，可接入多種傳感器類型，包括電流輸出型、電壓輸出型等。  

  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制產品內部包括電源隔離，信號隔離、線性化，A/D轉換，數碼管顯示和RS-485串行通信等模塊。每個串口最多可接256只ISO AD系列模塊，采用ASCII碼字符通訊協議或MODBUS RTU通訊協議的標準常用通訊方式，其指令集兼容于ADAM模塊，波特率可由用戶設置，能與其他廠家的控制模塊掛在同一RS-485總線上，便于主機編程。  

  ISO 4021系列智能化數據采集顯示控制產品是基于單片機的智能監測和控制系統，所有用戶設定的校準值，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。將模擬信號進行隔離放大AD轉換，同時具備信號顯示功能。產品采用智能化設計，具備了傳統產品所不具備的多種功能。只需單電源供電，就可將模擬信號進行隔離變送，并按設定范圍線性對應地以十進制數字量顯示出來。傳統嵌入的模擬顯示表采用電位器調節，調節參數單一，不靈活，受溫度影響較大。相比于傳統的模擬顯示表，這種嵌入式智能數字顯示表由處理器CPU進行控制，通過配置軟件控制，可實現零點、滿量程、數據格式、通訊協議等多種參數的設定，具有較強的靈活性和實用性。數顯表采用LED顯示板，并具有反向、過流保護功能。產品廣泛適用于工業控制、石油化工、環境保護、智能家居、采礦等行業對溫度物理量控制點的監測與控制。  

功能簡介  

ISO 4021（LED1）系列智能化信號隔離采集模塊，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電流或電壓信號。數據采集結果以兩種模式通過LED數碼管顯示。  
24位采集精度，模擬信號輸入。產品出廠前所有信號輸入范圍已全部校準。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。  

1、 通訊協議  
通訊接口： 1路標準的RS-485通訊接口和1路標準的RS-232通訊接口。  
通訊協議： 支持兩種協議，ASCII字符協議和MODBUS RTU通訊協議。可通過編程設定使用那種通訊協議，能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網絡通訊。  
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：（00H-FFH）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可設定；通訊網絡最長距離可達1200米，通過雙絞屏蔽電纜連接。通訊接口高抗干擾設計，±15KV ESD保護，通信響應時間小于100mS。  
        
2、 抗干擾  
可根據需要設置校驗和。模塊內部有瞬態抑制二極管，可以有效抑制各種浪涌脈沖，保護模塊，內部的數字濾波，也可以很好的抑制來自電網的工頻干擾。            
備注：ISO 4021（LED1）系列產品同時支持RS23和RS485通訊接口輸出，用戶可根據使用環境選擇對應通訊接口，但同一時刻兩個接口只能有一個在線工作，否則會產生干擾。  

產品選型舉例         
例1，  兩通道信號輸入：4-20mA； 輔助電源：24VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產品型號： ISO 4021-A4-LED1  
例2，  兩通道信號輸入：0-±20mA；輔助電源：12VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產品型號： ISO 4021-A7-LED1  
例3，  兩通道信號輸入：0-5V；    輔助電源：12VDC； 輸出：RS23和RS485通訊； LED顯示。  
             產品型號： ISO 4021-U1-LED1  

典型應用接線圖  


 

產品設計組合圖片  

ISO 4021（AD轉換）與ISO DA（DA轉換）聯機典型應用圖  



信號遠程傳輸應用舉例  
1、ISO 4021與ISO DA的RS485通訊方式應用接線圖  


2、ISO DA與ISO 4021的RS232通訊方式應用接線圖  



初始化ISO 4021（LED1）  
接入RS-232/RS-485網絡時，必須為ISO 4021（LED1）模塊分配一個無二的地址代碼，地址代碼為16進制數，取值在0x00和0xFF之間。所有全新的ISO 4021（LED1）模塊使用同一個工廠初始設置，如下所示：   
地址代碼為01H  
波特率9600 bps   
禁止校驗和   
ASCII字符通訊協議 

由于新模塊的地址代碼都是一樣的，他們的地址將會和其他模塊矛盾，所以當你組建系統時，你必須重新配置每一個模塊的地址。可以在接好ISO 4021（LED1）模塊電源線和RS485通訊線后，通過配置命令來修改ISO 4021（LED1）模塊的地址。波特率，校驗和狀態，通訊協議也需要根據用戶的要求而調整。而在修改波特率，校驗和狀態，通訊協議之前，必須讓模塊入配置狀態，否則無法修改。

讓模塊進入配置狀態的方法  
ISO 4021（LED1）模塊都有一個特殊的標為CONFIG的管腳。將CONFIG管腳短路接到地線(GND管腳)后，再接通電源，此時模塊進入配置狀態。在這個狀態時，模塊的配置如下：  
地址代碼為00H  
波特率9600 bps  
禁止校驗和  
ASCII字符通訊協議   
這時，可以通過配置命令來修改ISO 4021（LED1）模塊的波特率，校驗和狀態等參數，也可通過設置模塊的通訊協議命令來選擇通訊協議。在不確定某個模塊的具體配置時，也可以通過安裝配置跳線，使模塊進入配置狀態，再對模塊進行重新配置。如果用戶需要將模塊設置為MODBUS RTU通訊協議，請看MODBUS通訊協議章節的有關說明。

ISO 4021（LED1）模塊校準  
校準必須在ASCII字符通訊協議下進行。Modbus協議下不支持校準。  
產品出廠時已經校準，用戶無需校準即可直接使用。使用過程中，用戶也可重新校準模塊。在校準時，模塊需要輸入合適的信號，不同的輸入范圍需要不同的輸入信號。  

為了提高校準精度，建議使用以下設備來校準：  
1、一個輸出穩定，噪聲很低的直流電壓/電流信號源  
2、一個5位半或更高精度的電壓/電流測量儀表監測輸入信號的準確性   

校準過程   
1、選擇要校準的輸入通道，按照模塊的輸入范圍接上對應的輸入信號。  
2、其中ISO 4021（LED1）模塊零點在輸入0時校準，滿度在輸入滿度的120%時校準。  
3、例如4-20mA輸入時，校準零點輸入0mA，校準滿度輸入24mA.（0-5V輸入時，校準零點輸入0V，校準滿度輸入6V）。  
4、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入零點信號，通常為0mA或0V。  
5、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發送 偏移校準 $AA1N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。  
6、給模擬輸入模塊需要校準的通道輸入滿度的120%的電流或電壓信號。  
7、待信號穩定后，向模擬輸入模塊發送增益校準 $AA0N 命令(N代表當前正在校準的通道代號，0或1)。  
8、校準完成  


關于LED數碼管顯示的使用說明  
       ISO 4021（LED1）是帶顯示的模擬數據采集模塊，將采集到的模擬電壓或電流值通過四位LED數碼管顯示，方便用戶查看當前采集值。若無需顯示，用戶可通過MODE鍵將顯示關閉。開啟顯示后，用兩種顯示模式，即單通道顯示和多通道循環顯示。  

顯示數據格式為：通道號，符號標志，三位數據位；數據位分整數和小數部分，以小數點隔開。從左邊起的為通道號(1-2)，通道號后面跟一個小數點做符號標志位，小數點亮代表當前采集數據是正值，若小數點熄滅，代表當前采集數據是負值。后三位數據是采集數據的十進制數值。  

顯示模式  
       通過模式切換按鍵(MODE鍵)切換顯示模式，按下模式鍵后，LED短暫顯示C1代表當前模式是單通道顯示模式，短暫顯示C2代表當前模式是多通道循環顯示模式。  

C1：單通道顯示,該模式下，LED一次只顯示一個通道的采集值(通道號指示顯示哪一個通道的數據),由模式鍵上方的兩個通道切換按鍵切換顯示通道，左邊按鍵按下后，顯示通道號加一；右邊按鍵按下后，顯示通道號減一。  
C2：多通道循環顯示，該模式下，LED以固定的時間間隔，循環顯示各個通道的采集值，若需切換顯示模式或關閉顯示器，只需按模式鍵(MODE)即可。