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CAN总线采集模块到底具备什么优点
ckdz369 | 2022-09-13 16:08:32    阅读:165   发布文章

众所周知,对于每一个复杂的控制系统都是由各种各样的传感器、变送器等检测设备组成,以便及时地将现场设备的运行状态和被控对象的各种参数反应到控制器或控制计算机,从而实现整个系统的精确控制。将这些传感器检测到的现场信号尽快的传送到控制器或上位机进行显示、处理、传输和记录的技术,称之为数据采集技术,这也是当今控制领域所研究的一个重要方向。目前,对于数据采集设备也提出了微型化、低功耗、长寿命、高可靠性等要求。同时,为了适应多种任务的需要以及在各个领域中普遍应用,需要研制一种比较灵敏通用的数据采集模块,对不同的采集任务应具有一定的适应性和实时性。

 

随着计算机、通信、集成电路、传感器技术的发展,在控制领域又出现了一种新兴的控制技术,即现场总线。现场总线的出现,为数据采集提供了一种新的手段。在总线系统中,总线中的各个单元将分别完成各种不同的任务,系统中的测量、控制任务将大部分下放到现场的智能仪表单元中去。这种智能化仪表设计的概念使得总线系统的数据采集任务可以通过单独的数据采集单元来完成。而基于CAN总线的数据采集模块则是为了适应这样的要求而设计的。CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络,具有可靠性高、成本低、传输距离远、传输速率快等优点,在国际上已经得到了广泛的应用。

 

由于分布在控制现场的各种传感器、变送器的输出可以是模拟量,也可以是数字量,为了将这些不同形式、不同类型的信号能够被基于CAN总线的控制器或上位机所识别,因此基于CAN总线的数据采集模块所要完成的功能分为两个方面:一方面是将未知的连续的模拟输入信号转换为微计算机能接收的数字信号,即模拟量数据采集,另一方面是将现场数字传感器、变送器等设备所输出的遵循某一协议格式的数字信号或数字量IO信号转换成符合CAN总线协议的信息,即数字量数据采集。

 

深圳诚控电子研发的CAN总线采集模块具有采样数据更新速度快,转换精度高,转换线性误差小,通信速率高,抗干扰性能强,出错率极低,传输举例较远等特点,能很好地完成对现场信息的采集和进行简单的数据处理及数据通信,由该类模块组成的系统特别适合于现场环境比较复杂、实时性要求高的分布式控制系统,且由于其价格低廉,在自动化领域有着广泛的应用前景。

模拟量转RS485为什么要采用4-20mA的电流

对于RS232RS485CAN等工业上常用的总线可能很多人都会很熟悉,这些都是传输数字信号的方式。工业上普遍需要测量各类非电物理量,就像温度、压力、速度、角度等,这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上,工业上最广泛采用的则是用4-20mA电流来传输模拟量。诚控电子的DAM-DA系列模块就是将RSS232/RS485等数字信号转换成4-20mA电流信号进行传输。

 

上限取20mA是因为防爆的要求,20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线,正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为零。电流型变送器将物理量转换成4-20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接四根线,称之为四线制变送器。当然电流输出可以与电源公用一根线,可节省一根线,所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。

 

其实可能也有人注意到,4-20mA电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,这种变送器只需外接两根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此在量程范围内,变送器通常只有24V4mA供电。采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给420mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端只需放置一个二百五十欧姆到地的电阻就可以获得05V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

 

而像模拟量转RS485采集模块则是一款将远程现场的模拟量信号采集至计算机的设备,其利用RS-485总线作为数据通信线路,能够同时将八路模拟量输入至模块,4-20mA信号转为485通信,或者0-10V信号转为485通讯的智能模块,采用十二位和十六位的高精度A/D转换器电路组成,并通过RS-485总线传输至计算机。

 

因为是采用RS-485接口作为通信接口,其能够多个模块组合传输更多路数模拟量信号,并且能够在线路上分散配置,采用地址码进行区分,通信速率9600bps,其他波特率可定制,采用ModbusRTU通信协议。模拟量输入转485模块产品是采用工业接线端子,DIN导轨安装方式,适应工业现场使用。支持936VDC电源弹性输入,适用于工业现场多种电源规格。采用标准ModbusRTU协议,可以直接接入到基于Modbus通信的系统中使用,无需做大的改动。采用RS-485总线作为通信线路,支持多个设备并联,可扩展性好,方便灵活配置。

 


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