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AD轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)控在實(shí)際中的應(yīng)用

出處:zhaoys 發(fā)布于:2012-12-24 10:13:16

  隨著電子產(chǎn)業(yè)數(shù)字化程度的不斷發(fā)展,逐漸形成了以數(shù)字系統(tǒng)為主體的格局。A/D和D/A轉(zhuǎn)換器作為模擬和數(shù)字電路的接口,正受到日益廣泛的關(guān)注。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的要求也越來(lái)越高,新型模擬/數(shù)字和數(shù)字/模擬之間的轉(zhuǎn)換技術(shù)不斷涌現(xiàn)。通過(guò)這些轉(zhuǎn)換人們可以運(yùn)用各種控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,如控制某個(gè)空間的溫度、濕度,控制液體的液位和流量,控制物體的位移、速度及壓力等。在實(shí)際工作環(huán)境中,各種傳感器、PLC的AO模塊或DCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)很弱(很多是mV或mA級(jí)),而且普遍帶負(fù)載能力低。直接用來(lái)監(jiān)控遠(yuǎn)程的執(zhí)行設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)距離的傳輸造成信號(hào)的衰減、失真,有時(shí)還會(huì)因其它外界信號(hào)干擾而造成信號(hào)出錯(cuò),影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

  因此,要保證監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,首先需要將系統(tǒng)中的多種傳感器、多路PLC、DCS等輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行隔離、放大、轉(zhuǎn)換。有些場(chǎng)合還需要通過(guò)各種通訊載體進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)失真?zhèn)鬏敗?ISO 4021(A/D轉(zhuǎn)換)可以將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),用RS232/485通訊將信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸或采用GPRS、GMS進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數(shù)傳,然后用遠(yuǎn)程模擬信號(hào)輸出模塊ISO DAO(D/A轉(zhuǎn)換)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),用還原的模擬信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。這些技術(shù)在SCADA數(shù)據(jù)采集、FCS遠(yuǎn)程監(jiān)控中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

  一、信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換及遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)

  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)傳感器和主機(jī)之間的信號(hào)采集,用以檢測(cè)模擬信號(hào)或控制遠(yuǎn)程設(shè)備。通過(guò)軟件的配置,可用于多種傳感器類(lèi)型,包括:模擬信號(hào)輸入,模擬信號(hào)輸出,和數(shù)字信號(hào)輸入/輸出(I/O)。廣泛用在 RS-232/485總線(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),4-20mA / 0-5V信號(hào)測(cè)量、監(jiān)視和控制,小信號(hào)的測(cè)量以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)隔離及長(zhǎng)線(xiàn)傳輸?shù)鹊取?/FONT>

  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器包括電源隔離,信號(hào)隔離、線(xiàn)性化,A/D轉(zhuǎn)換和RS-485串行通信。每個(gè)串口多可接256只 ISO 4021系列模塊,通訊方式采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議,其指令集兼容于A(yíng)DAM模塊,波特率可由代碼設(shè)置,能與其他廠(chǎng)家的控制模塊掛在同一RS-485總線(xiàn)上,便于計(jì)算機(jī)編程。

  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器是基于單片機(jī)的智能監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng),所有的用戶(hù)設(shè)定的校準(zhǔn)值,地址,波特率,數(shù)據(jù)格式,校驗(yàn)和狀態(tài)等配置信息都儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里。ISO 4021系列產(chǎn)品按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造,信號(hào)輸入 / 輸出之間隔離,可承受3000VDC隔離電壓,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。工作溫度范圍- 45℃~+85℃。

  ISO 4021模擬轉(zhuǎn)數(shù)字 (A/D)轉(zhuǎn)換器功能簡(jiǎn)介:

  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器框圖,如圖1所示。

圖1  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器原理框圖

圖1  ISO 4021信號(hào)A/D(模擬轉(zhuǎn)數(shù)字)轉(zhuǎn)換器原理框圖

  ISO 4021 信號(hào)隔離采集模塊,可以用來(lái)測(cè)量一路電壓或電流信號(hào),也可以用來(lái)測(cè)量?jī)陕房梢怨驳厍也粫?huì)互相干擾的電流或電壓信號(hào)。

  1、模擬信號(hào)輸入

  24位采集,產(chǎn)品出廠(chǎng)前所有信號(hào)輸入范圍已全部校準(zhǔn)。在使用時(shí),用戶(hù)也可以很方便的自行編程校準(zhǔn)。具體電流或電壓輸入量程請(qǐng)看產(chǎn)品選型,測(cè)量?jī)陕沸盘?hào)時(shí)兩路輸入選型必須相同。

  2、通訊協(xié)議

  通訊接口: 1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口或1路標(biāo)準(zhǔn)的RS-232通訊接口,訂貨選型時(shí)注明。

  通訊協(xié)議:支持兩種協(xié)議,命令集定義的字符協(xié)議和MODBUS RTU通訊協(xié)議??赏ㄟ^(guò)編程設(shè)定使用那種通訊協(xié)議,能實(shí)現(xiàn)與多種品牌的PLC、RTU或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。

  數(shù)據(jù)格式:10位。1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。

  通訊地址(0~255)和波特率(300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps)均可設(shè)定;通訊網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離可達(dá)1200米,通過(guò)雙絞屏蔽電纜連接。

  通訊接口高抗干擾設(shè)計(jì),±15KV ESD保護(hù),通信響應(yīng)時(shí)間小于100mS.

  3、抗干擾

  可根據(jù)需要設(shè)置校驗(yàn)和。模塊內(nèi)部有瞬態(tài)抑制二極管,可以有效抑制各種浪涌脈沖,保護(hù)模塊,內(nèi)部的數(shù)字濾波,也可以很好的抑制來(lái)自電網(wǎng)的工頻干擾。

關(guān)鍵詞:AD轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)控在實(shí)際中的應(yīng)用AD轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)控

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發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器接口電路原理圖講解,模擬信號(hào)如何進(jìn)入CPU?
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