一、產品概述
12路交流電流采集模塊為一款實時測量12路交流電流的數據采集模塊,采用高精密電流互感器實現信號的隔離與傳感,信號測量采用的真有效值測量芯片,可準確測量各種波形的電流真有效值,且精度高,穩定性好;采用標準RS-485總線接口和MODBUS-RTU協議。
12路交流電流采集模塊RS-40122廣泛應用于路燈監控、生產自動化檢測、LED燈老化檢測等。
二、產品型號
RS-40122-14
三、性能指標
精度等級:0.5%FS
電流量程:0~5AAC~30AAC
電流輸入孔徑:5Φ
工作溫度:-10℃~+60℃
數據更新時間:100mS
隔離耐壓:>2500V DC
輔助電源:24V DC(15V~30V)
額定功耗:2W
輸出接口:RS-485
數據輸出:12路交流電流值
通訊波特率:4800、9600、19200、28800 bps
數據格式:無校驗、8個數據位、1個停止位
通訊協議:MODBUS-RTU協議
五、產品結構圖及接線說明
用1~12通道,13~24通道為空
圖四、產品接線參考圖
說明:電流輸入通過互感器穿孔輸入,互感器孔徑為5mm,必須保證電流的線頭與線徑小于5mm,否則電流導線無線穿入。
表一、引腳定義
引腳 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
名稱 | VD | GND | INIT | G | D+ | D- |
描述 | 供電電源正 | 供電電源地 | 初始化引腳 | 初始化接地 | RS485正 | RS485負 |
說明:初始化端為地址與波特率初始化,短接后給產品上電,地址與波特率將初始化為1與9600。
六、MODBUS通訊協議
1、報文格式
(1)、功能碼0x03---查詢從設備寄存器內容
主設備報文
從設備地址 (0x01-0xFF 1字節) |
功能碼 (0x03 1字節) |
起始寄存器地址 (2字節) |
寄存器個數 (2字節) |
CRC校驗碼 (2字節) |
從設備正確報文
從設備地址 (0x01-0xFF 1字節) |
功能碼 (0x03 1字節) |
數據區字節數 (2*寄存器個數1字節) |
數據區 (寄存器內容 2*寄存器個數字節) |
CRC校驗碼 (2字節) |
(2)、功能碼0x10---對從設備寄存器置數
主設備報文
從設備地址 (0x01-0xFF 1字節) |
功能碼 (0x10 1字節) |
起始寄存器地址 (2字節) |
寄存器個數 (2字節) |
數據區字節數 (2*寄存器個數 1字節) |
寫入寄存器的數據 (2*寄存器個數個字節) |
CRC校驗碼 (2字節) |
從設備正確報文
從設備地址 (0x01-0xFF 1字節) |
功能碼 (0x10 1字節) |
起始寄存器地址 (2字節) |
寄存器個數 (2字節) |
CRC校驗碼 (2字節) |
注:1、CRC檢驗碼低位在前、高位在后,寄存器地址, 寄存器個數,數據均為高位在前、低位在后;
2、寄存器字長為16bit(兩個字節)
2、寄存器說明與命令格式
(1)、電參量數據寄存器定義表
寄存器地址(Hex) | 寄存器內容 | 寄存器個數 | 寄存器狀態 | 數據范圍 |
0000 | 放01通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0001 | 放02通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0002 | 放03通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0003 | 放04通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0004 | 放05通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0005 | 放06通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0006 | 放07通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0007 | 放08通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0008 | 放09通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
0009 | 放10通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
000A | 放11通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
000B | 放12通道電流值 | 1 | 只讀 | 0~10000 |
數據范圍說明:0~10000為額定范圍值,zui大輸出數據為12000。
(2)、模塊名、地址與波特率寄存器定義表
寄存器地址(Hex) | 寄存器內容 | 寄存器個數 | 寄存器狀態 | 數據范圍 |
0030H | 地址與 波特率 | 1 | 寫 | 地址(0-256) 波特率(0-3) |
命令中所有寄存器地址字節、寄存器個數字節、數據字節高位在前,低位在后;
CRC校驗碼低位字節在前,高位字節在后;
(3)、命令舉例
命令中所有寄存器地址字節、寄存器個數字節、數據字節高位在前,低位在后;CRC校驗碼低位字節在前,高位字節在后;
A:讀所有24組電流數據發送命令舉例:
從設備地址 | 功能碼 | 起始寄存器地址 | 寄存器個數 | CRC-L | CRC-H | ||
01H | 03H | 00H | 00H | 00H | 18H | 45H | C0H |
說明:從寄存器0開始連續讀24個寄存器數據,每一路電流數據占用一個寄存器;
數據返回格式:
從設備地址 | 功能碼 | 數據區字節個數 | 返回數據區 | CRC-L | CRC-H |
01H | 03H | 30H | …… | XX | XX |
說明:數據區總共有24組數據,48個字節;CRC校驗碼要根據實際數據得出;
B:修改地址與波特率發送命令舉例:(地址由原來的01號變為02號,波特率改為9600<代碼為01>)
從設備地址 | 功能碼 | 起始寄 存器地址 | 寄存器 個數 | 數據字 節個數 | 寫入寄存 器的數據 | CRC-L | CRC-H | |||
01H | 10H | 00H | 30H | 00H | 01H | 02H | 02H | 01H | 63H | 00H |
說明:”寫入寄存器的數據”*字節為修改后的地址碼(此數據為02H);第二字節為修改后的波特率代碼;代碼定義:0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps
數據返回格式:
從設備地址 | 功能碼 | 起始寄存器地址 | 寄存器個數 | CRC-L | CRC-H | ||
01H | 10H | 00H | 30H | 00H | 01H | 85H | CFH |
C: 硬件撥盤地址與軟件地址選擇功能
本板設有一個硬件地址和軟件地址選擇開關,當DZ01短接時,為硬件設置通訊地址和波特率方式;不插短接塊時為軟件設置通訊地址和波特率方式。
硬件設置地址和波特率:
軟件設置地址和波特率:
本板設有一個8位DIP雙列撥盤開關,當選擇硬件設置通訊地址和波特率方式時,用于地址和波特率設定,開關位于“ON“時為“0”;“OFF”時為“1”。
1~6為地址設置,可選地址為:00H~3FH(十六進制)0~63D(十進制)
7~8為波特率設置,可選波特率為,00H~03H(十六進制)0~3D(十進制)
代碼定義:0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps
開關選擇舉例:
地址:00H
波特率:00H(4800bps)
地址:01H(01D)
波特率:01H(9600bps)
地址:02H(02D)
波特率:01H(9600bps)
地址:3EH(62D)
波特率:01H(9600bps)
地址:3FH(63D)
波特率:01H(9600bps)
3、數據說明與數據還原計算
(1)、讀到的所有數據格式如下表(例:電流輸入量程等于5A時):
序號 | 通道 代碼 | 輸入 電流 | 讀到的十六 進制數據(Id) | 十進制 數據 | 備注 | |
高字節 | 低字節 | |||||
1 | I1 | 5A | 27 | 10 | 10000 | 真有效值 |
2 | I2 | 5A | 27 | 10 | 10000 | 真有效值 |
3 | I3 | 5A | 27 | 10 | 10000 | 真有效值 |
… | … |
|
|
|
|
|
11 | I23 | 5A | 27 | 10 | 10000 | 真有效值 |
12 | I24 | 5A | 27 | 10 | 10000 | 真有效值 |
(2):實際電流值計算方法
I=Id/10000*電流量程 (AAC)
其中:Id----從設備讀到的電流數據(將二字節轉為十進制數據)
如:模塊電流量程為5A,
從模塊中讀到的數據值Id=26F1H(十六進制)=9969D(十進制),
即實際電流值
I=9969/10000*5=4.9845AAC。
附1:采集模塊地址碼對照表
序號 | 地址碼 (HEX) | 地址碼 (十進制) | 序 號 | 地址碼 (HEX) | 地址碼 (十進制) |
1 | 01 | 1 |
| 21 | 33 |
2 | 02 | 2 |
| 22 | 34 |
3 | 03 | 3 |
| 23 | 35 |
4 | 04 | 4 |
| 24 | 36 |
5 | 05 | 5 |
| 25 | 37 |
6 | 06 | 6 |
| 26 | 38 |
7 | 07 | 7 |
| 27 | 39 |
8 | 08 | 8 |
| 28 | 40 |
9 | 09 | 9 |
| 29 | 41 |
10 | 10 | 16 |
| 30 | 48 |
11 | 11 | 17 |
| 31 | 49 |
12 | 12 | 18 |
| 32 | 50 |
13 | 13 | 19 |
| 33 | 51 |
14 | 14 | 20 |
| 34 | 52 |
15 | 15 | 21 |
| 35 | 53 |
16 | 16 | 22 |
| 36 | 54 |
17 | 17 | 23 |
| 37 | 55 |
18 | 18 | 24 |
| 38 | 56 |
19 | 19 | 25 |
| 39 | 57 |
20 | 20 | 32 |
| 40 | 64 |