RS-40242-24路交流电流采集模块

一、产品概述

本产品为一款实时测量24路交流电流的数据采集模块，采用高精密电流互感器实现信号的隔离与传感，信号测量采用的真有效值测量芯片，可准确测量各种波形的电流真有效值，且精度高，稳定性好；采用标准RS-485总线接口和MODBUS-RTU协议。广泛应用于路灯监控、生产自动化检测、LED灯老化检测等。本产品具有特点以下：

• 24路同步采样相互独立AD，0.1秒完成所有通道的数据采集更新；
• 精度高，采用24位AD采样；
• 稳定性好，测量精度不受环境温度影响；
• 电流穿孔输入，使用方便；

二、产品型号

RS-40242A-14  (穿孔式输入方式)  RS-40242B-14  (端子式输入方式)(<10A)

三、性能指标

• 精度等级：0.5%FS；
• 电流量程：0-5A/0-10A/0-15A/0-20A AC；

• 电流输入孔径：Φ5mm；
• 工作温度：-20℃～+60℃；
• 数据更新时间：100mS；
• 隔离耐压：>2500V DC；
• 辅助电源：24V DC(15V~30V)；
• 额定功耗：2W；
• 输出接口：RS-485；
• 数据输出：24路交流电流值；
• 通讯波特率：4800、9600、19200、28800 bps；
• 数据格式：无校验、8个数据位、1个停止位
• 通讯协议：MODBUS-RTU协议；

四、产品外观与安装尺寸

图一、产品实物图

           图二、外形与安装尺寸                                   图三、外观参考图

安装方式：螺钉固定或导轨固定；

五、产品接线说明

图四、产品接线参考图

    说明：电流输入通过互感器穿孔输入，互感器孔径为5mm，必须保证电流的线头与线径小于5mm，否则电流导线无线穿入。

表一、引脚定义

     说明：初始化端为地址与波特率初始化，短接后给产品上电，地址与波特率将初始化为1与9600。

六、MODBUS通讯协议

1、报文格式

(1)、功能码0x03---查询从设备寄存器内容

主设备报文

从设备正确报文

(2)、功能码0x10---对从设备寄存器置数

  主设备报文

从设备正确报文

注：1、CRC检验码低位在前、高位在后,寄存器地址, 寄存器个数,数据均为高位在前、低位在后;

    2、寄存器字长为16bit(两个字节)

2、寄存器说明与命令格式

(1)、电参量数据寄存器定义表

数据范围说明：0~10000为额定范围值,zui大输出数据为12000。

(2)、模块名、地址与波特率寄存器定义表

(3)、命令举例

命令中所有寄存器地址字节、寄存器个数字节、数据字节高位在前，低位在后；CRC校验码低位字节在前，高位字节在后；

A：读所有24组电流数据发送命令举例：

说明：从寄存器0开始连续读24个寄存器数据，每一路电流数据占用一个寄存器；

数据返回格式：

说明：数据区总共有24组数据，48个字节；CRC校验码要根据实际数据得出；

B：修改地址与波特率发送命令举例：(地址由原来的01号变为02号，波特率改为9600<代码为01>)

说明：”写入寄存器的数据”*字节为修改后的地址码(此数据为02H);第二字节为修改后的波特率代码;代码定义：0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps

数据返回格式：

C:新增硬件拨盘地址与软件地址选择功能

本板设有一个硬件地址和软件地址选择开关,当DZ01短接时,为硬件设置通讯地址和波特率方式;不插短接块时为软件设置通讯地址和波特率方式。

硬件设置地址和波特率：

软件设置地址和波特率：

本板设有一个8位DIP双列拨盘开关,当选择硬件设置通讯地址和波特率方式时，用于地址和波特率设定，开关位于“ON“时为“0”；“OFF”时为“1”。

1~6为地址设置，可选地址为：00H~3FH（十六进制）0~63D（十进制）

7~8为波特率设置，可选波特率为，00H~03H（十六进制）0~3D（十进制）

代码定义：0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps

开关选择举例:

地址：00H

波特率：00H（4800bps）

地址：01H（01D）

波特率：01H（9600bps）

地址：02H（02D）

波特率：01H（9600bps）

地址：3EH（62D）

波特率：01H（9600bps）

地址：3FH（63D）

波特率：01H（9600bps）

3、数据说明与数据还原计算

（1）、读到的所有数据格式如下表(例：电流输入量程等于5A时)：

 (2)：实际电流值计算方法

I=Id/10000*电流量程    (AAC)           

       其中：Id----从设备读到的电流数据（将二字节转为十进制数据）

如：模块电流量程为5A，从模块中读到的数据值Id=26F1H(十六进制)=9969D(十进制)，即实际电流值I=9969/10000*5=4.9845A。

附1：地址码对照表

附2：MODBUS_CRC16检验码计算方法

循环冗余校验CRC区为2字节，含一个16位二进制数据。由发送设备计算CRC值，并把计算值附在信息中，接收设备在接收信息时，重新计算CRC值，并把计算值与接收的在CRC区中实际值进行比较，若两者不相同，则产生一个错误。

CRC开始时先把寄存器的16位全部置成“1”,然后把相邻2个8位字节的数据放入当前寄存器中，只有每个字符的8位数据用作产生CRC，起始位，停止位和奇偶校验位不加到CRC中。

产生CRC期间，每8位数据与寄存器中值进行异或运算，其结果向右移一位(向LSB方向)，并用“0”填入MSB，检测LSB，若LSB为“1”则与预置的固定值异或，若LSB为“0”则不作异或运算。

重复上述处过程，直至移位8次，完成第8次移位后，下一个8位数据，与该寄存器的当前值异或，在所有信息处理完后，寄存器中的zui终值为CRC值。产生CRC的过程：

1. 把16位CRC寄存器置成FFFFH.

2. *个8位数据与CRC寄存器低8位进行异或运算，把结果放入CRC寄存器。

3. CRC寄存器向右移一位，MSB填零，检查LSB.

4. (若LSB为0):重复3，再右移一位。

  (若LSB为1):CRC寄存器与A001 H 进行异或运算

5. 重复3和4直至完成8次移位，完成8位字节的处理。

6. 重复2至5步，处理下一个8位数据，直至全部字节处理完毕。

7. CRC寄存器的zui终值为CRC值。

8. 把CRC值放入信息时，高8位和低8位应分开放置。

 把CRC值放入信息中

发送信息中的16 位CRC值时，先送低8位，后送高8位。

若CRC值为1241(0001 0010 0100 0001):