顺源4-20mA转RS485隔离变送器产品技术更新

ISO 4021系列4-20mA转RS485隔离变送器可实现传感器和主机之间的信号采集，用以检测模拟信号或控制远程设备。通过软件的配置，可用于多种传感器类型，包括：模拟信号输入，模拟信号输出，和数字信号输入/输出（I/O），ISO 4021系列产品可应用在RS232或RS485总线工业自动化控制系统，4-20mA/0-5V信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等。

产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，AD转换和RS485串行通信。每个串口*多可接256只 ISO 4021系列模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或Modbus RTU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。

ISO 4021系列产品是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。

ISO 4021系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 25℃～+70℃。
顺源科技以“客户的成功，我们的价值”为经营理念，按照ISO 2008质量技术管理体系的要求，坚持开展改进、改善、创新工作，不断提高产品质量、降低生产成本、拓展产品应用范围、推陈出新研发新品。以适应当前电子信息技术前日新月异发展的形势及满足客户产品研发创新和升级换代的需求。

本次改进的ISO 4021系列4-20mA转RS485隔离变送器主要是在公司原有产品基础上将输出RS232或RS485方式的选择上进行改进。原产品在现场使用时，客户需要根据现场的RS232或RS485的通讯方式打开产品上盖，以手动方式转换按键开关进行RS232或RS485输出方式的选择。增加了工作量的同时由于工业现场高温、潮湿、震动的影响，长时间使用可能会因为按键开关触点的氧化造成接触不良而影响数据采集及信号的传输。改为用电子开关替代手动按键开关后增加了产品的可靠性，产品输出RS232或RS485方式的选择也通过软件调整为自动方式，提高现场总线系统安装调试效率。

产品特点
● 低成本、小体积模块化设计
● 模拟信号采集，隔离转换 RS485或RS232输出
● 测量精度优于0.05%
● 自动选择RS485或RS232输出，可程控校准模块精度
● 信号输入与输出之间隔离电压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 50VDC
● 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
● 支持Modbus RTU 总线通讯协议

典型应用
● PLC、DCS信号远程测量、监视和控制
● 智能楼宇控制、安防工程等PC监测系统
● RS232或RS485总线工业自动化控制系统
● 工业现场数据采集、隔离及长线传输
● 设备安全运行调控与监视
● 多路传感器模拟信号的采集、测量与远传
● 工业现场数据的获取与记录
● 电力设备、医疗仪器、工控产品开发
● 4-20mA信号采集转换及远程变送

ISO 4021 功能简介
ISO 4021 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。
1、 模拟信号输入
24位采集精度，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。

2、 通讯协议
通讯接口： 1路标准的RS485通讯接口或1路标准的RS232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（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络*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。

3、 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。


初始化ISO 4021模块
所有的ISO 4021模块，如果使用 RS-485网络，必须分配一个独一无二的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间。但是，所有全新的ISO 4021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，所以当你组建系统时，你必须重新配置每一个模拟输入模块地址。可以在接好ISO 4021模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改ISO 4021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：
ISO 4021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
禁止校验和
这时，可以通过配置命令来修改ISO 4021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Modbus RTU通讯协议，请看MODBUS通讯协议章节的有关说明。

校准模块
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模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时，校准零点
时输入0mA，校准满度时输入24mA.（0-5V输入时，校准零点时输入0V，校准满度时输入6V）。
3、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。
4、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)。
5、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。
6、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)。
7、校准完成
Modbus 通讯协议
Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通信时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。
控制器通信使用主-从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也是由Modbus协议构成，包括确认要行动的域，任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去
Modbus有ASCII和RTU两种传输方式：
以ASCII模式通信时，一个消息中的每个8bit字节都作为2个ASCII字符发送，采用LRC错误检测，其优点是字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误；
当以RTU模式通信时，在消息中的每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，采用CRC错误检测，其优点是在同样的波特率下，可以比ASCII方式传送更多数据。
ASCII模式与RTU模式数据格式，更多内容可查阅相关Modbus通讯协议。
ASCII模式与RTU模式数据格式对比
1、配置Modbus RTU模式
模块出厂默认协议为ASCII字符通讯协议，如果需要将模块设置为Modbus RTU通讯协议，请按以下步骤设置：
1、将CONFIG引脚（第3脚）和GND引脚（第4脚）短接。
2、正确连接电源线和通讯接口线。
3、接通电源，模块自动进入配置状态，此时模块通讯地址为00，波特率为9600。
4、等待1分钟，模块初始化。
发送命令$00P1(cr)（00为相应目标模块地址，另可参考设置通讯协议命令），检查应答，如果为!00 (cr)则设置成功。
关闭电源，断开CONFIG引脚和GND引脚之间的连接。
模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。

2、Modbus RTU下数据格式
主机查询
主机查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量，寄存器寻址起始地址为0000。
详细技术资料
1、 4-20mA转RS485隔离变送器 ISO 4021产品 pdf下载
2、 AD/DA转换隔离变送器在远程监控系统中的配对应用 pdf下载














ISO 4021系列4-20mA转RS485隔离变送器可实现传感器和主机之间的信号采集，用以检测模拟信号或控制远程设备。通过软件的配置，可用于多种传感器类型，包括：模拟信号输入，模拟信号输出，和数字信号输入/输出（I/O），ISO 4021系列产品可应用在RS232或RS485总线工业自动化控制系统，4-20mA/0-5V信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等。

产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，AD转换和RS485串行通信。每个串口*多可接256只 ISO 4021系列模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或Modbus RTU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。

ISO 4021系列产品是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。

ISO 4021系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 25℃～+70℃。
顺源科技以“客户的成功，我们的价值”为经营理念，按照ISO 2008质量技术管理体系的要求，坚持开展改进、改善、创新工作，不断提高产品质量、降低生产成本、拓展产品应用范围、推陈出新研发新品。以适应当前电子信息技术前日新月异发展的形势及满足客户产品研发创新和升级换代的需求。

本次改进的ISO 4021系列4-20mA转RS485隔离变送器主要是在公司原有产品基础上将输出RS232或RS485方式的选择上进行改进。原产品在现场使用时，客户需要根据现场的RS232或RS485的通讯方式打开产品上盖，以手动方式转换按键开关进行RS232或RS485输出方式的选择。增加了工作量的同时由于工业现场高温、潮湿、震动的影响，长时间使用可能会因为按键开关触点的氧化造成接触不良而影响数据采集及信号的传输。改为用电子开关替代手动按键开关后增加了产品的可靠性，产品输出RS232或RS485方式的选择也通过软件调整为自动方式，提高现场总线系统安装调试效率。

产品特点
● 低成本、小体积模块化设计
● 模拟信号采集，隔离转换 RS485或RS232输出
● 测量精度优于0.05%
● 自动选择RS485或RS232输出，可程控校准模块精度
● 信号输入与输出之间隔离电压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 50VDC
● 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
● 支持Modbus RTU 总线通讯协议

典型应用
● PLC、DCS信号远程测量、监视和控制
● 智能楼宇控制、安防工程等PC监测系统
● RS232或RS485总线工业自动化控制系统
● 工业现场数据采集、隔离及长线传输
● 设备安全运行调控与监视
● 多路传感器模拟信号的采集、测量与远传
● 工业现场数据的获取与记录
● 电力设备、医疗仪器、工控产品开发
● 4-20mA信号采集转换及远程变送

ISO 4021 功能简介
ISO 4021 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。
1、 模拟信号输入
24位采集精度，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。

2、 通讯协议
通讯接口： 1路标准的RS485通讯接口或1路标准的RS232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（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络*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。

3、 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。


初始化ISO 4021模块
所有的ISO 4021模块，如果使用 RS-485网络，必须分配一个独一无二的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间。但是，所有全新的ISO 4021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，所以当你组建系统时，你必须重新配置每一个模拟输入模块地址。可以在接好ISO 4021模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改ISO 4021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：
ISO 4021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
禁止校验和
这时，可以通过配置命令来修改ISO 4021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Modbus RTU通讯协议，请看MODBUS通讯协议章节的有关说明。

校准模块
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模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时，校准零点
时输入0mA，校准满度时输入24mA.（0-5V输入时，校准零点时输入0V，校准满度时输入6V）。
3、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。
4、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)。
5、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。
6、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)。
7、校准完成
Modbus 通讯协议
Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通信时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。
控制器通信使用主-从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也是由Modbus协议构成，包括确认要行动的域，任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去
Modbus有ASCII和RTU两种传输方式：
以ASCII模式通信时，一个消息中的每个8bit字节都作为2个ASCII字符发送，采用LRC错误检测，其优点是字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误；
当以RTU模式通信时，在消息中的每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，采用CRC错误检测，其优点是在同样的波特率下，可以比ASCII方式传送更多数据。
ASCII模式与RTU模式数据格式，更多内容可查阅相关Modbus通讯协议。
ASCII模式与RTU模式数据格式对比
1、配置Modbus RTU模式
模块出厂默认协议为ASCII字符通讯协议，如果需要将模块设置为Modbus RTU通讯协议，请按以下步骤设置：
1、将CONFIG引脚（第3脚）和GND引脚（第4脚）短接。
2、正确连接电源线和通讯接口线。
3、接通电源，模块自动进入配置状态，此时模块通讯地址为00，波特率为9600。
4、等待1分钟，模块初始化。
发送命令$00P1(cr)（00为相应目标模块地址，另可参考设置通讯协议命令），检查应答，如果为!00 (cr)则设置成功。
关闭电源，断开CONFIG引脚和GND引脚之间的连接。
模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。

2、Modbus RTU下数据格式
主机查询
主机查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量，寄存器寻址起始地址为0000。
详细技术资料
1、 4-20mA转RS485隔离变送器 ISO 4021产品 pdf下载
2、 AD/DA转换隔离变送器在远程监控系统中的配对应用 pdf下载