4-20mA模拟量转成RS485/232数字量（AD转换）

引言     
随着科学技术的不断进步，人们利用各种控制器来的进行工作和生产，比如说控制加热炉的温度，控制灌溉的流量，控制物品移动的距离等。PLC的AO模块或DCS系统输出的模拟量电流或电压信号直接去控制远程的执行设备，往往会因为长距离的传输造成信号的衰减、失真，有时还会因为其他外界信号干扰造成信号出错，影响整个系统的正常工作。IRT可以将传感器输出的模拟信号转换成数字(A/D转换)信号，应用RS232/RS-485通讯将信号进行远程传输或GPRS进行无线数传，用远程模拟信号输出模块将数字信号转换成模拟 (D/A转换)信号，得到还原输出的模拟信号。这些技术在数据采集、远程监控中得到了越来越多的应用。 

摘要：

模块将4-20mA模拟量转成RS485/232数字量（AD转换），通过MODBUS RTD总线系统进行远程通讯，配对用模块将RS232/485还原成模拟量（DA转换），达到传感器与仪器仪表、控制系统之间采集数据、远程监控目的。 
模拟信号远程监控的应用方案介绍。工业现场PLC、PCC的AO模块或SCADA、DCS系统输出的模拟量电流或电压信号通常直接去控制远程的执行设备，往往会因为长距离的传输造成信号的衰减、失真，有时还会因为其它外界信号干扰造成信号出错，影响整个系统的正常工作。应用远程模拟信号输出模块的RS485差分数字信号传输可以有效地提高系统抗干扰能力，并且通过RS485的总线通讯波特率和地址设置，在某些场合还可以减少布线，降低设备控制成本和提高系统可靠性。

● 低成本、小体积模块化设计● RS-485/232接口，隔离转换成标准模拟信号输出

● 模拟信号输出精度优于0.2%● 可以程控校准模块输出精度●信号输出 /通讯接口之间隔离耐压3000VDC ●宽电源供电范围：8 ~ 32VDC●可靠性高，编程方便，易于安装和布线 ●用户可编程设置模块地址、波特率等●可设置成主机来读取产品数据实现远程采集●支持Modbus RTU通讯协议● 标准模拟信号输出●智能楼宇控制、安防工程等应用系统● RS-232/485总线工业自动化控制系统●工业现场控制信号隔离及长线传输●设备运行调试与控制●传感器信号的远程传输及信号还原●工业现场执行器数据给定●医疗、工控产品开发● 4-20mA信号输出

实现主机RS-485/232接口信号隔离转换成标准模拟信号，用以控制远程设备。应用在RS-232/RS-485总线工业自动化控制系统，4-20mA，0-5V，0-10V等标准信号输出，用来控制工业现场的执行设备，控制设备以及显示仪表等等。

产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，D/A转换和RS-485串行通信。每个串口Zui多可接256只模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUSRTU通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于计算机编程。

基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。

产品按工业标准设计、制造，信号输出 /通讯接口之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围-45℃～+80℃。

IRT-232/485信号隔离D/A转换模块，可以用来输出一路电压或电流信号，也可以用来输出两路可以共地的电流或电压信号。

1、  模拟信号输出

12位输出精度，产品出厂前所有信号输出范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。

具体电流或电压输出量程请看产品选型，输出两路信号时两路输出选型必须相同。

2、  抗干扰

可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管，可以有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。

3、 通讯协议

通讯接口：1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口，订货选型时注明。

通讯协议：支持两种协议，命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。可通过编程设定使用那种通讯协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。

数据格式：10位。1位起始位，8位数据位，1位停止位。

通讯地址（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络Zui长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。

通讯接口高抗干扰设计，±15KVESD保护，通信响应时间小于100mS。

产品选型：

     输出电压或电流信号值                                    

  U1：0-5V          A1：0-1mA                   

 U2：0-10V         A2：0-10mA                  

      U3：0-75mV       A3：0-20mA

     U4：0-2.5V         A4：4-20mA                        

      U5：0-±5V         A5：0-±1mA 

      U6：0-±10V        A6：0-±10mA

      U7：0-±100mV      A7：0-±20mA

      U8：用户自定义    A8：用户自定义

通讯接口

485：输出为RS-485接口 

232：输出为RS-232接口                      

选型举例1：型号：IRT-485-A4  表示RS-485接口，4-20mA信号输出

选型举例2：型号：IRT-232-U1  表示RS-232接口，0-5V信号输出

参数：

(typical @+25℃，Vs为24VDC)

输出类型：  电流输出/ 电压输出

精   度： 0.2%           功率消耗：   小于1.5W

工作温度：    - 45 ~+80℃   输出失调：  电流输出 ±0.5uA/℃  ，电压输出±0.1 mV/℃

温度漂移：  ±20 ppm/℃(±30 ppm/℃,Zui大)

通讯响应时间：100 ms Zui大

工作电源：    +8 ~32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路                        

工作湿度：   10 ~ 90%(无凝露)

输出带载能力：电流输出    350Ω(4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输出)             

             电压输出   10mA(0-5V/0-10V/0-±5V电压输出)

通   讯：  协议  RS-485 或RS-232   标准字符协议 和MODBUS RTU通讯协议

            波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件选择

地址（0～255）可软件选择

存储温度：   - 45 ~+80℃               存储湿度：   10 ~ 95%(无凝露)                                    

耐冲击电压： 3KVAC，1.2/50us(峰值)

外形尺寸：   106.7 mm  x  79mm  x  25mm

隔离耐压：   通讯接口/ 输出 之间： 3KVDC，1分钟，漏电流1mA

            其中通讯接口和电源共地。

初始化IRT-232/485模块：

所有的IRT-232/485模块，如果使用RS-485网络，必须分配一个的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间。所有全新的IRT-232/485模块都使用一个工厂的初始设置，如下所示：

地址代码为01

波特率9600 bps

禁止校验和

由于新模块的地址代码都是一样的，他们的地址将会和其他模块矛盾，当你组建系统时，你必须重新配置每一个模拟量输出模块地址。可以在接好IRT-232/485模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改IRT-232/485模块的地址。波特率，校验和状态，通讯协议也需要根据用户的要求而调整。而在修改波特率，校验和状态，通讯协议之前，必须让模块先进入缺省状态，否则无法修改。

让模块进入缺省状态的方法：

IRT-232/485模块都有一个特殊的标为INIT的管脚。将INIT管脚短路接到地线(GND管脚)后，再接通电源，此时模块进入缺省状态。在这个状态时，模块的配置如下：

地址代码为00

波特率9600 bps

这时，可以通过配置命令来修改IRT-232/485模块的波特率，校验和状态等参数，通过设置模块的通讯协议命令来选择通讯协议。在不确定某个模块的具体配置时，也可以通过安装配置跳线，使模块进入缺省状态，再对模块进行重新配置。如果用户需要将模块设置为MODBUSRTU通讯协议，请看MODBUS通讯协议章节的有关说明。