鶴壁市鴻海電子科技有限公司
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熱電偶 溫度采集模塊
MB4TC 4路熱電偶溫度采集模塊
一． 概述
MB4TC 4路熱電偶高精度采集模塊，可采8種熱電偶(J/K/T/E/R/S/B/N)，采集溫度精度高。4個通道可以采集同一輸入類型，也可以每個通道不同輸入類型；采集到的模擬量信號數據，通過隔離RS485接口輸出；模塊采用Modbus-RTU通訊，可適配于PLC、DCS以及各種組態軟件等。
信號采集、CPU和電源輸入、RS485通訊電氣信號相互隔離，有效抑制各類串模和共模干擾，保證數據的精確度，同時也保障了模塊的可靠工作。
二． 特點
1. 采用標準的Modbus-RTU協議。
2. 可根據自己的需求設置通道的輸入信號類型。
3. 高精度信號采集：采用高精度24位AD和電壓基準，電壓基準溫度系數10PPM/℃（max）。
4. 獨立的高精度冷端補償，精度±0.5℃。
5. 安全：信號采集、信號輸出、電源、RS485通訊電氣信號相互隔離。
6. 通訊保護：RS485通訊信號輸出接口采用過壓過流雙保護。
7. 輸入信號類型、通訊格式可通過軟件設置。
8. 電源極性保護。
三． 技術指標
|
項目 |
參數 |
|
AI 信號輸入 |
1．輸入通道：4通道隔離模擬量采集 2．輸入信號類型： 8種熱電偶((J/K/T/E/R/S/B/N) 3.采樣速率：4個通道每200mS采集一遍 4．分辨率：24位AD 5.信號采集電路和CPU隔離電壓保護：1500V |
|
DI和DO |
1. 4路干接點光耦隔離公地輸入 2. 4路集電極開路光耦隔離公地輸出 |
|
RS485 通訊輸出 |
1．通訊協議：MODBUS-RTU 2．接口類型：隔離RS485通訊，輸出接口采用過壓過流雙保護 3．波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps 38400bps、57600bps、115200bps. 4．校驗位：無校驗、偶校驗、奇校驗 5．設置方式：模塊地址、波特率、校驗位均可通過軟件設置 6. RS485電路和CPU隔離電壓保護：1500V |
|
模塊尺寸 |
A.單獨模塊尺寸：104mm*72mm*26mm B.帶端子和導軌盒尺寸：124mm*72mm*45mm |
|
安裝方式 |
標準DIN導軌安裝(35mm導軌 或 高低導軌) |
|
工作環境 |
溫度：-10 ~ +55℃ 濕度：35~85%（不結露） |
|
工作電源 |
1．供電電壓：10V~30V寬范圍供電，帶電源極性保護 2．電源功耗：小于3W |
四． 測量精度
|
輸入類型 |
測量范圍 |
顯示分辨率 |
精度 |
|
熱電偶 |
J（-200-1200℃） |
0.1C |
±0.4℃ |
|
K（-200-1370℃） |
|||
|
T（-200-400℃） |
|||
|
E（-200-950℃） |
|||
|
R（-20-1750℃） |
±0.6℃ |
||
|
S（-20-1750℃） |
|||
|
B（600-1800℃） |
|||
|
N（-250-1300℃） |
±0.4℃ |
||
|
冷端補償 |
-20 - 85℃ |
0.1℃ |
冷端補償：±0.5℃ |
五． 產品外觀及外圍接線圖
六． 模塊指示燈和開關功能說明
1. POW/SET;模塊工作狀態指示
A.綠燈亮：模塊工作在運行狀態。 B.紅燈亮：模塊有配置參數已寫入，需重新上電。
2. TXD/RXD:通訊狀態指示
A.綠燈閃亮：通訊接收到數據 B. 紅燈閃亮：模塊正在發送數據
C.綠燈常亮：DATA+和DATA-上接的通訊RS485線接反了或者接線有斷線。
3. 模塊右側復位開關
A. 當通訊參數（模塊地址、波特率、校驗位）不知道或是通訊參數誤設，不能和模塊通訊建立聯系，解決的辦法是把通訊參數復位；我們用曲別針按住復位開關不放開，5秒鐘后模塊[POW/SET]紅色指示燈亮，放開復位開關，此時通訊參數已經復位，只要把模塊的電源斷電后重新啟動一次，此時模塊的通訊參數已經復位。
B. 復位后的通訊參數：地址：1、波特率：9600bps、校驗位：無。
七． 典型應用接線圖
八． 端子定義
|
端子 |
名稱 |
說明 |
|
端子 |
名稱 |
說明 |
|
1 |
DI0 |
開關量輸入0 |
26 |
NC |
空 |
|
|
2 |
AIGND |
開關量輸入1 |
25 |
C3 |
空 |
|
|
3 |
IN1+ |
開關量輸入2 |
24 |
AI3- |
熱電偶輸入通道3負端 |
|
|
4 |
IN2+ |
開關量輸入3 |
23 |
AI3+ |
熱電偶輸入通道3正端 |
|
|
5 |
DCOM |
開入開出公共端 |
22 |
C2 |
空 |
|
|
6 |
DO0 |
開關量輸出0 |
21 |
AI2- |
熱電偶輸入通道2負端 |
|
|
7 |
DO1 |
開關量輸出1 |
20 |
AI2+ |
熱電偶輸入通道2正端 |
|
|
8 |
DO2 |
開關量輸出2 |
19 |
C1 |
空 |
|
|
9 |
DO3 |
開關量輸出3 |
18 |
AI1- |
熱電偶輸入通道1負端 |
|
|
10 |
DATA+ |
RS485 A通訊+ |
17 |
AI1+ |
熱電偶輸入通道1正端 |
|
|
11 |
DATA- |
RS485 B通訊- |
|
16 |
C0 |
空 |
|
12 |
+Vs |
電源輸入+ |
|
15 |
AI0- |
熱電偶輸入通道0負端 |
|
13 |
GND |
電源輸入- |
|
14 |
AI0+ |
熱電偶輸入通道0正端 |
九． 原理方框圖
第二章 Modbus寄存器和通訊協議說明
一． 模塊支持的MODBUS功能碼和地址范圍
|
寄存器類型 |
地址范圍 |
功能碼 |
功能碼說明 |
|
線圈寄存器 |
00001-00004 |
0x01H |
讀取一個或多個線圈寄存器 |
|
0x05H |
寫一個線圈寄存器 |
||
|
0x0FH |
寫一個或多個線圈寄存器 |
||
|
開入量寄存器 |
10001-10004 |
0x02H |
讀取一個或多個開入量寄存器 |
|
輸入寄存器 |
30001-30004 |
0x04H |
讀取一個或多個輸入寄存器 |
|
保持寄存器 |
40001-4000 |
0x03H |
讀取一個或多個保持寄存器 |
|
0x06H |
寫一個數據到保持寄存器 |
||
|
0x10H |
寫一個或多個數據到保持寄存器 |
二． 寄存器定義描述
1. 線圈寄存器（0x01H、0x05H、0x0FH）
|
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|
00001 |
DO0 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出0 |
|
00002 |
DO1 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出1 |
|
00003 |
DO2 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出2 |
|
00003 |
DO3 |
讀寫 |
0 |
1 |
開出量輸出3 |
2. 開入量寄存器（0x02H）
|
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|
10001 |
DI0 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道0 |
|
10002 |
DI1 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道1 |
|
10003 |
DI2 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道2 |
|
10004 |
DI3 |
只讀 |
0 |
1 |
開入量通道3 |
3. 輸入寄存器（功能碼：0x04H）
|
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|
30001 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度 |
|
30002 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度 |
|
30003 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度 |
|
30004 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度 |
|
30005 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|
30006 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|
30007 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|
30008 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度+冷端溫度 |
4. 保持寄存器（功能碼：0x03H、0x06H、0x10H）
|
地址 |
參數 |
讀/寫 |
最小值 |
最大值 |
說明 |
|||
|
40033 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度 |
|||
|
40034 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度 |
|||
|
40035 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度 |
|||
|
40036 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度 |
|||
|
40037 |
AI0 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道0 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
|
40038 |
AI1 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道1 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
|
40039 |
AI2 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道2 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
|
40040 |
AI3 |
只讀 |
-10000 |
30000 |
模擬輸入通道3 熱電偶溫度+冷端溫度 |
|||
|
|
||||||||
|
40065 |
設備類型 |
只讀 |
0 |
256 |
0x08（MB4TC 4路熱電偶采集模塊） |
|||
|
40066 |
設備狀態 |
只讀 |
0 |
0x0101 |
Bit4：復位按鍵狀態 Bit0：模塊復位請求標志 |
|||
|
40067 |
模塊電壓 |
只讀 |
0 |
300 |
0.0-29.9V 每bit 0.1V |
|||
|
40068 |
模塊溫度 |
只讀 |
0 |
100 |
-25 - 100℃度 每bit 0.1℃ |
|||
|
40069 |
產品版本 |
只讀 |
0 |
65535 |
硬件版本(高8位) +軟件版本(低8位) |
|||
|
40070 |
生產信息 |
只讀 |
0 |
65535 |
年(高8位) +批號(低8位) |
|||
|
40071 |
模塊地址 |
讀/寫 |
1 |
247 |
1（默認） |
|||
|
40072 |
波特率 |
讀/寫 |
0 |
7 |
0(1200) 1(2400) 2(4800) 3(9600)默認4(19200) 5(38400) 6(57600) 7(115200) |
|||
|
40073 |
校驗位 |
讀/寫 |
0 |
2 |
0(無校驗.)默認 1(偶校驗) 2(奇校驗) |
|||
|
40076 |
模擬量輸入 AI輸入類型 |
讀寫 |
0 |
256 |
高8bit： 0x00：4個通道輸入一種類型的熱電偶 0x01：每個通道自定義輸入熱電偶 低8bit： 0x00：熱電偶：J 0x01：熱電偶：K(默認) 0x02：熱電偶：T 0x03：熱電偶：E 0x04：熱電偶：R 0x05：熱電偶：S 0x06：熱電偶：B 0x07：熱電偶：N |
|||
|
|
||||||||
|
40129 |
通道0自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
0x00：熱電偶：J 0x01：熱電偶：K 0x02：熱電偶：T 0x03：熱電偶：E 0x04：熱電偶：R 0x05：熱電偶：S 0x06：熱電偶：B 0x07：熱電偶：N |
|||
|
40130 |
通道1自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
|
40131 |
通道2自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
|
40132 |
通道3自定義輸入類型 |
讀寫 |
0 |
7 |
||||
三． AI模擬量輸入通道采樣值(30001-30004)轉換為實際數據計算方法
|
AI輸入類型 |
測量數據范圍 |
顯示分辨率 |
實際值計算 |
|
熱電偶：J |
-200～1200℃ |
0.1℃ |
1．數據范圍：-10000～30000 2．量化單位：每個數代表0.1℃ 3. -10000：表示溫度低于熱電偶最小量程 4. 30000：表示溫度高于熱電偶最大量程或者熱電偶斷線。 |
|
熱電偶：K |
-200～1370℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：T |
-200～400℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：E |
-200～950℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：R |
-20～1750℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：S |
-20～1750℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：B |
600～1800℃ |
0.1℃ |
|
|
熱電偶：N |
-250～1300℃ |
0.1℃ |
|
|
冷端溫度 |
-25～85℃ |
0.1℃ |
四． Modbus RTU通訊模擬量通道輸入命令示例（例模塊地址：1）
1. 讀取1個通道（讀取通道0）： 01 04 00 00 00 01 31 CA
2. 讀取4個通道（讀取通道0 – 3）：01 04 00 00 00 04 F1 C9
標簽: 熱電偶溫度采集模塊 溫度采集模塊 多路溫度采集模塊 K型熱電偶溫度采集模塊 S型熱電偶溫度采集模塊 modbus模塊