0-10V/4-20mA转RS485/RS232显示控制智能传感器（AD转换智能控制）：ISO 4021(LED1)系列

  Sunyuan  ISO 4021系列智能化数据采集显示控制模块，可实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数据采集、隔离显示与监控。该产品集隔离、显示、报警控制、变送于一体，常应用于RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-10V信号测量、监视和智能化控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置，可接入多种传感器类型，包括电流输出型、电压输出型等。  

  ISO 4021系列智能化数据采集显示控制产品内部包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换，数码管显示和RS-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只ISO AD系列模块，采用ASCII码字符通讯协议或MODBUS RTU通讯协议的标准常用通讯方式，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由用户设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于主机编程。  

  ISO 4021系列智能化数据采集显示控制产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有用户设定的校准值，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。将模拟信号进行隔离放大AD转换，同时具备信号显示功能。产品采用智能化设计，具备了传统产品所不具备的多种功能。只需单电源供电，就可将模拟信号进行隔离变送，并按设定范围线性对应地以十进制数字量显示出来。传统嵌入的模拟显示表采用电位器调节，调节参数单一，不灵活，受温度影响较大。相比于传统的模拟显示表，这种嵌入式智能数字显示表由中央处理器CPU进行控制，通过配置软件控制，可实现零点、满量程、数据格式、通讯协议等多种参数的设定，具有较强的灵活性和实用性。数显表采用LED显示板，并具有反向、过流保护功能。产品广泛适用于工业控制、石油化工、环境保护、智能家居、采矿等行业对温度物理量控制点的监测与控制。  

功能简介  

ISO 4021（LED1）系列智能化信号隔离采集模块，可以用来测量一路电压或电流信号，也可以用来测量两路可以共地且不会互相干扰的电流或电压信号。数据采集结果以两种模式通过LED数码管显示。  
24位采集精度，模拟信号输入。产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。具体电流或电压输入量程请看产品选型，测量两路信号时两路输入选型必须相同。  

1、 通讯协议  
通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口和1路标准的RS-232通讯接口。  
通讯协议： 支持两种协议，ASCII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：（00H-FFH）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络最长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，通信响应时间小于100mS。  
        
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。            
备注：ISO 4021（LED1）系列产品同时支持RS23和RS485通讯接口输出，用户可根据使用环境选择对应通讯接口，但同一时刻两个接口只能有一个在线工作，否则会产生干扰。  

产品选型举例         
例1，  两通道信号输入：4-20mA； 辅助电源：24VDC； 输出：RS23和RS485通讯； LED显示。  
             产品型号： ISO 4021-A4-LED1  
例2，  两通道信号输入：0-±20mA；辅助电源：12VDC； 输出：RS23和RS485通讯； LED显示。  
             产品型号： ISO 4021-A7-LED1  
例3，  两通道信号输入：0-5V；    辅助电源：12VDC； 输出：RS23和RS485通讯； LED显示。  
             产品型号： ISO 4021-U1-LED1  

典型应用接线图  


 

产品设计组合图片  

ISO 4021（AD转换）与ISO DA（DA转换）联机典型应用图  



信号远程传输应用举例  
1、ISO 4021与ISO DA的RS485通讯方式应用接线图  


2、ISO DA与ISO 4021的RS232通讯方式应用接线图  



初始化ISO 4021（LED1）  
接入RS-232/RS-485网络时，必须为ISO 4021（LED1）模块分配一个独一无二的地址代码，地址代码为16进制数，取值在0x00和0xFF之间。所有全新的ISO 4021（LED1）模块使用同一个工厂初始设置，如下所示：   
地址代码为01H  
波特率9600 bps   
禁止校验和   
ASCII字符通讯协议 

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，所以当你组建系统时，你必须重新配置每一个模块的地址。可以在接好ISO 4021（LED1）模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改ISO 4021（LED1）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，必须让模块先进入配置状态，否则无法修改。

让模块进入配置状态的方法  
ISO 4021（LED1）模块都有一个特殊的标为CONFIG的管脚。将CONFIG管脚短路接到地线(GND管脚)后，再接通电源，此时模块进入配置状态。在这个状态时，模块的配置如下：  
地址代码为00H  
波特率9600 bps  
禁止校验和  
ASCII字符通讯协议   
这时，可以通过配置命令来修改ISO 4021（LED1）模块的波特率，校验和状态等参数，也可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，使模块进入配置状态，再对模块进行重新配置。如果用户需要将模块设置为MODBUS RTU通讯协议，请看MODBUS通讯协议章节的有关说明。

ISO 4021（LED1）模块校准  
校准必须在ASCII字符通讯协议下进行。Modbus协议下不支持校准。  
产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。使用过程中，用户也可重新校准模块。在校准时，模块需要输入合适的信号，不同的输入范围需要不同的输入信号。  

为了提高校准精度，建议使用以下设备来校准：  
1、一个输出稳定，噪声很低的直流电压/电流信号源  
2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性   

校准过程   
1、选择要校准的输入通道，按照模块的输入范围接上对应的输入信号。  
2、其中ISO 4021（LED1）模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。  
3、例如4-20mA输入时，校准零点输入0mA，校准满度输入24mA.（0-5V输入时，校准零点输入0V，校准满度输入6V）。  
4、给模拟输入模块需要校准的通道输入零点信号，通常为0mA或0V。  
5、待信号稳定后，向模拟输入模块发送 偏移校准 $AA1N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。  
6、给模拟输入模块需要校准的通道输入满度的120%的电流或电压信号。  
7、待信号稳定后，向模拟输入模块发送增益校准 $AA0N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。  
8、校准完成  


关于LED数码管显示的使用说明  
       ISO 4021（LED1）是带显示的模拟数据采集模块，将采集到的模拟电压或电流值通过四位LED数码管显示，方便用户查看当前采集值。若无需显示，用户可通过MODE键将显示关闭。开启显示后，用两种显示模式，即单通道显示和多通道循环显示。  

显示数据格式为：通道号，符号标志，三位数据位；数据位分整数和小数部分，以小数点隔开。从左边起的第一位为通道号(1-2)，通道号后面跟一个小数点做符号标志位，小数点亮代表当前采集数据是正值，若小数点熄灭，代表当前采集数据是负值。后三位数据是采集数据的十进制数值。  

显示模式  
       通过模式切换按键(MODE键)切换显示模式，按下模式键后，LED短暂显示C1代表当前模式是单通道显示模式，短暂显示C2代表当前模式是多通道循环显示模式。  

C1：单通道显示,该模式下，LED一次只显示一个通道的采集值(通道号指示显示哪一个通道的数据),由模式键上方的两个通道切换按键切换显示通道，左边按键按下后，显示通道号加一；右边按键按下后，显示通道号减一。  
C2：多通道循环显示，该模式下，LED以固定的时间间隔，循环显示各个通道的采集值，若需切换显示模式或关闭显示器，只需按模式键(MODE)即可。