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SMX2800-AF1 使用说明书

最近更新时间:2022-06-11 15:54:07

1. 快速使用

本章节“快速使用”可使用户快速了解及使用产品,了解产品接线、配套软件安装、产品参数设置及调试(查看状态及控制状态)。

1.1. 使用前准备

IO设备使用前需额外准备转换器、电源、螺丝刀及电脑等相关辅件,具体见下表所示:

类型

产品准备

其他辅件准备

硬件

A2-SMX2800-AF1 设备一台(下文统称“IO设备”)

另需USB转485转换器一个;导线若干;9~27VDC电源一个。

软件

《康耐德设备设置工具》安装包

电脑一台,已预装Windows操作系统

软件包下载地址:https://www.konnad.com/download?file=sdk

服务与下载-->下载中心-->软件 & SDK-->康耐德设备设置工具

1.2. 设备接线

将IO设备按如下接线示意图接上需要采集/控制的IO设备,需要外接电源:

●  设备上电后,电源指示灯PWR红色常亮,运行指示灯RUN闪烁,设备供电正常。

●  DI(干接点)接线测试:使用一根导线短接DI1和GND,可看到设备DI-1指示灯亮,断开灯灭。

●  AI(模拟量)接线测试:按上图将传感器的输出端连接至AI1-和AI+端口,通过USB转RS485转换器将电脑与IO设备连接;通过配套软件设置参数后读取IO设备信息,检查软件是否能获取到AI1数值(软件上点值AI1工程量除以1000即为采集的模拟量值)。

1.3. 软件设置及设备调试

在参数设置前请按如下操作安装好软件包,将已完成上一步骤的IO设备用USB转RS485转换器连接至电脑,打开安装好的《康耐德设备设置工具》,搜索设备并进行参数设置。参数设置成功后,对设备的DI/AI的状态变化进行测试,验证设备能正常通讯。

软件包安装:1.下载软件压缩包;2.软件压缩包右键属性-->常规-->解除锁定(无此项时忽略本步骤);3.软件压缩包解压缩-->KonNaD.Setup.exe右键“以管理员身份运行安装”即可。

软件包安装若出现问题参考 软件操作 章节内容。

1.3.1. 设备搜索及参数设置

打开《康耐德设备设置工具》,选择 搜索串口设备 ,在显示搜索串口参数处点击 编辑 ,选择电脑上USB转RS485转换器的串口号及IO设备的串口参数(设备默认的串口参数为9600,None,8,1RS485地址为1,初次搜索地址范围可以设置1-10),再点击 搜索 可以搜索到IO设备。鼠标点选需要设置的设备,点击 设置 在弹出的对话框可以设置设备的串口参数,初次调测设备可以不修改设备的默认串口参数

如下为搜索IO设备及设置串口参数图示:

特别提示:搜索时如果搜索不到IO设备

  • 确认是否按照以管理员权限安装和运行;
  • 检查USBRS485转换器与IO设备是否连接正确,转换器是否故障;
  • 搜索串口参数波特率、数据位、停止位、校验位及RS485地址是否填写正确(设备默认的串口参数为9600,None,8,1RS485地址为1)。
  • 1.3.2. 设备调测

    设备参数设置成功后,重新搜索设备,点击软件左下角 刷新 ,可以看到设备的所有点值信息。

    ●  DI1~DI4为设备采集DI的开关状态(读取1为采集开关量闭合,0断开);

    ●  AI1~AI8工程量为采集的电流值(软件上AI工程量点值除以1000即为采集的电流值);

    ●  AI1~AI8原始值为采集的原始值(16bit分辨率,0-20mA对应AI原始值0-65535,4-20mA对应13107-65535)。

    如下图示:

    【更多相关信息】详细软件操作见软件操作;若需上位机/软件对接开发(二次开发)详见通信协议 中的寄存器信息。

    2. 硬件说明

    2.1. 技术参数

    类别 参数名称 规格
    DI 输入 DI 路数 2
    连接端 凤凰端子
    接口类型 干接点
    DI 输入模式 电平 + 脉冲计数
    数字滤波时间间隔 6个采样周期
    采集频率 1kHz
    AI 输入 AI 路数 8
    连接端 凤凰端子
    采集范围 0-20/4-20mA
    采集精度 1‰
    分辨率 16位
    采集特性 差分输入
    采集频率 10/30Hz 可配置
    通道隔离度 350VDC
    输入阻抗 240Ω
    向上串行接口 串口类型 RS485
    端口数量 1
    连接端 凤凰端子
    通讯协议 Modbus RTU 协议
    电源 电源连接端 凤凰端子
    输入电压 9~27VDC
    电流 80mA @ 12VDC
    物理特征 尺寸 75*105*30mm
    安装方式 定位孔/导轨安装
    工作环境 工作温度 -40℃ ~ 85℃
    存储温度 -60℃ ~ 125℃
    相对湿度 5% ~ 95% RH 不凝露

    2.2. 产品规格及外观

    2.3. 指示灯

    类别 指示灯 说明 含义
    DI 输入 DIx 开关量输入指示灯(干接点) 常亮:闭合
    熄灭:断开
    向上串行接口 RXD 上行 RS485 数据接收指示灯 常亮:RS485 线路故障,请检查 RS485 线路正负极是否接反
    闪烁:RS485 端口正在接收数据
    熄灭:RS485 端口未接收数据
    TXD 上行 RS485 数据发送指示灯 闪烁:RS485 端口正在发送数据
    熄灭:RS485 端口未发送数据
    电源 PWR 电源指示灯 常亮:设备供电正常
    熄灭:设备未通电或供电异常,请检查电压是否为 9~27VDC
    运行 RUN 设备运行指示灯 常亮:程序异常
    闪烁:运行正常,间隔 1s 闪烁
    熄灭:程序异常

    2.4. 端口说明

    类别 端口 说明 建议线材
    DI 输入 DIx 数字量信号输入端 RVV 2*0.5
    GND 干接点输入公共端 RVV 2*0.5
    AI 输入 AIx+、AIx- 模拟量信号输入正极、模拟量信号输入负极 RVV 2*0.5
    向上串行接口 485+、485- RS485 正极、RS485 负极(向上) RVSP 2*0.5
    电源输入 VS+、GND 电源输入正极、电源输入负极 RVV 2*1.0

    2.5. 尺寸

    unit:mm(inch)

    2.6. 安装方式

    3. 产品功能

    3.1. 输入信号采集

    3.1.1. DI采集类型

    干接点:短接DI和GND,DI点值为1;断开连接,DI点值为0。

    : DI状态起始寄存器地址为10300(0x012C),2字节无符号整型,读取DI状态使用0x02功能码。

    3.1.2. AI采集类型

    AI采集:8路差分采集,可以采集0-20mA或4-20mA。

    : AI工程量起始寄存器地址为406000x0258),4字节浮点数,读AI工程量使用0x03功能码。

    AI原始值起始寄存器地址为407000x02BC),2字节无符号整型,读AI工程量使用0x03功能。(16bit分辨率,0-20mA对应AI原始值0-655354-20mA对应13107-65535)。

    3.2. 其他功能

    3.2.1. DI脉冲计数

  • 负脉冲有效状态、DI正/负脉冲计数
  • DI正/负脉冲状态:指示当前输入的脉冲状态,开关断开时对应的正脉冲状态寄存器值被置为1,开关闭合时对应负脉冲寄存器值被置为1。写入值为0,则清除检测到的脉冲状态,其他值写入无效。

    DI正/负脉冲计数:正/负脉冲变化的次数,检测脉冲变化的个数。可写入初始值,写入后可从初始值开始计数到最大值65535,到最大值后从0开始重新计数。

    电平变化计数:正/负脉冲变化的次数之和,可写入初始值,写入后可从初始值开始计数到最大值65535。到最大值后从0开始重新计数。

    3.2.2. 滤波器参数

    DI滤波器参数:设置DI采集时输入信号必须保持几个采样周期才能被确认。默认值为0x6,表示需要6个采样周期开关量状态才能被确认。此值可根据现场情况适当的修改,范围为 0-20。

    AI模块滤波参数:设置所有AI通道的滤波参数,为一次采集多个数据取平均采集,默认值为0x4,范围为1-16。

    3.2.3. DI自动清零

    设置为自动清零,则DI正/负脉冲计数、DI电平计数值每次读取后值会自动清除。

    设置为手动清零,则DI正/负脉冲计数、DI电平计数值每次检测不会清除,需要手动清除。(手动写入值0即可清除)

    3.2.4. AI模块采样范围

    设置所有AI通道的采样范围,有效值为0和1,默认0。0表示0-20mA,1表示4-20mA。对于传感器输出为4-20mA,可设置此参数为1。

    4. 软件操作

    4.1. 软件安装

    此操作前需确保设备正确接线并已上电,将RS485型IO设备用USB转RS485转换器连接到电脑端,使用《康耐德设备设置工具》对IO设备进行设置和调试,通过软件可以更改IO设备的485地址、串口参数及查询控制IO的状态等。《康耐德设备设置工具》为IO设备设置及调试工具,如需组态软件请咨询客服。

    下载软件安装包后需先检查压缩包的属性是否有“解除锁定”提示,如有请先解除锁定后解压安装,如不先解除锁定直接解压安装程序,将导致软件运行异常。(锁定原因:由于使用浏览器下载的可执行程序时,可能会被电脑系统自带的SmartScreen筛选器锁定权限,从而导致设置程序无法正常工作。如遇此类情况需先对安装包解除锁定,再进行解压安装。)

    解压安装包后,软件安装需右键以管理员的权限运行安装程序目录中的“KonNaD.Setup.exe”,然后在安装向导的指引下即可对程序进行安装。

    软件无法运行或闪退解决方法:找到电脑桌面软件快捷键图标-->右击属性-->兼容性-->勾选以管理员身份运行此程序-->应用-->确定-->再次打开软件。

    4.2. 软件界面及功能介绍

    菜单栏功能介绍

    “设置”:用于设置网络型IO设备的网络参数或RS485型IO设备串口参数;

    “远程设置”:对于网络型IO设备,当已配置设备IP为局域网内网段但设备跨多个路由,搜索不到时,可以通过远程设置修改设备参数。对于RS485型IO设备无效;

    “修改/清除密码”:修改和清除网络型IO设备密码;

    “调试助手”:包含网络调试、串口调试、模拟量换算和进制转换工具;

    “搜索网络/串口设备”:可以选择搜索网络型IO设备或RS485型IO设备,根据具体是哪种类型的产品点击“搜索”按钮进行搜索;

    “监听设置”:当网络型IO设备作为客户端时,可以设置调试软件作为服务器端的监听端口号;

    “刷新”:点击“刷新”按钮可以获取设备当前点值状态,或勾选“自动刷新”可以连续获取点值状态信息。

    4.3. 软件使用

    4.3.1. 设置设备串口参数

    打开《康耐德设备设置工具》,选择 搜索串口设备 ,在显示搜索串口参数处点击 编辑 ,选择电脑上USB转RS485转换器的串口号及IO设备的串口参数(设备默认的串口参数为9600,None,8,1RS485地址为1,初次搜索地址范围可以设置1-10),再点击 搜索 可以搜索到IO设备。鼠标点选需要设置的设备,点击 设置 在弹出的对话框可以设置设备的串口参数。

    串口参数设置:

    模块地址:RS485站号地址,RS485总线有多个IO模块时用于区别设备,地址范围1-255;

    波特率:可以设置设备的波特率,范围1200-115200;

    校验方式:可设置设备的校验方式。

    上述除通过搜索设备点击 设置 设置串口参数外,还可以通过点击软件左下角“刷新”获取设备点值后,如通过“模块地址”点值处图标修改相应的参数。

    4.3.2. 设备状态查看

    确保搜索到设备后,点击软件左下角“刷新”,可以看到设备点值信息,如下图示:

  • DI1~DI4为DI状态(读取1为采集开关量闭合,0断开);
  • AI1~AI8工程量为采集的电流值(软件上AI工程量点值除以1000即为采集的电流值);
  • AI1~AI8原始值为采集的原始值(16bit分辨率,0-20mA对应AI原始值0-65535,4-20mA对应13107-65535)。
  • DI1~DI4/负脉冲计数为检测脉冲变化的个数,可读写。当设置DI1~DI2自动清零为自动时,脉冲计数每次读取后自动清除。当设置DI1~DI2自动清零为手动清零,每次读取后不会一直累加计数(累计最大为65535后归零),需要手动清除(手动写入值0即可清除)。
  • 4.3.3. 设备状态控制

    IO设备点值中具有可读写的点值,可以进行点值控制。

    如上图示:AI模块采样范围点值,可以点击点值处 修改图标 进行修改。设备默认为0-20mA,对于传感器输出为4-20mA,可设置此参数为4-20mA。

    其他,如AI模块滤波参数、AI模块采样率设置及DI滤波参数等可根据现场环境进行修改。

    5. 通信协议

    5.1. 寄存器列表

    寄存器地址

    寄存器个数

    寄存器功能

    状态

    数据范围

    适用的功能码

    40001

    1

    模块型号

    R

    按模块型号配置

    0x03

    40001

    1

    模块型号

    R

    按模块型号配置,见型号定义表

    0x03

    40002

    1

    模块软件件版本

    R

    例如5.2,高字节为主版本,低字节为次版本

    0x03

    40003

    10

    模块名称

    RW

    最长的名字为20个字节

    0x030x10

    40013

    1

    模块地址

    RW

    数据范围 1255,默认值为1

    0x030x060x10

    40014

    1

    波特率代码

    RW

    见波特率代码表,默认值为3,即9600

    注:

    1.在匹配波特率时,通讯地址可以为0或者本模块的地址,为零时读取的寄存器必须是波特率代码寄存器,即40014,个数为1

    2.地址为0时,可以修改寄存器,寄存器必须是波特率代码寄存器,即40014,个数为1。修改后,总线并不回应。

    0x030x060x10

    40015

    1

    AI参数恢复工厂模式

    W

    只对带AI的模块有效,写入后恢复AI的配置参数。对其他不带AI的模块无效。

    0x060x10

    40016

    1

    保留寄存器

    RW

    保留

    0x030x060x10

    40017

    1

    奇偶校验寄存器

    RW

    0,表示无校验(默认)

    1,表示奇校验

    2,表示偶校验

    写入其他值无反应

    0x030x060x10

    40018

    1

    重启寄存器

    W

    第一次写入0xa55a,第二次在2s之内写入0x5aa5,系统重启

    0x060x10

    40019

    1

    写保护寄存器

    W

    写入0x5A01

    0x060x10

    100

    1

    零点校准触发

    RW

    0无效,写非0值进行一次零点校准

    回读为0表示校准完成,非0表示正在校准

    0x010x050x0F

    101

    1

    满量程点校准触发

    RW

    0无效,写非0值进行一次满量程点校准

    回读为0表示校准完成,非0表示正在校准

    0x010x050x0F

    10200

    1

    零点校准记录

    R

    0表示没有进行过零点校准,非0表示进行过零点校准

    0x02

    10201

    1

    满量程点校准记录

    R

    0表示没有进行过满量程点校准,非0表示进行过满量程点校准

    0x02

    10300

    2

    DI1DI2的值

    R

    0x0000-0x0001,表示DI的当前电平信号

    0x02

    40400

    2

    DI1DI2的正脉冲有效状态

    RW

    0x0000-0x00010表示还没产生有效的正脉冲,1表示产生了有效的正脉冲

    0清零,其他值无效

    0x030x060x10

    40402

    2

    DI1DI2的负脉冲有效状态

    RW

    0x0000-0x00010表示还没产生有效的负脉冲,1表示产生了有效的负脉冲

    0清零,其他值无效

    0x030x060x10

    40404

    2

    DI1DI2的正脉冲计数

    RW

    0x0000-0xFFFF, 表示产生的有效正脉冲的个数,可以写入任意值,写入后,从写入的值开始计数。

    0x030x060x10

    40406

    2

    DI1DI2的负脉冲计数

    RW

    0x0000-0xFFFF, 表示产生的有效负脉冲的个数,可以写入任意值,写入后,从写入的值开始计数。

    0x030x060x10

    40408

    2

    DI1DI2的电平变化计数

    RW

    0x0000-0xFFFF, 表示电平从01或者从10的变化次数,可以写入任意值,写入后,从写入的值开始计数。

    0x030x060x10

    40410

    2

    DI1DI2DI滤波器参数

    RW

    信号必须保持几个采样周期才能被确认。默认值 0x66个采样周期才能被确认。范围0x1-0x14,写入0值返回失败。

    0x030x060x10

    40412

    1

    DI1DI2自动清零

    RW

    设置读取后自动清零,默认所有通道自动清零;该寄存器相应的Bit位为1表示对应通道自动清0,为0表示手动清0

    0x030x060x10

    40600

    16

    AI1AI8工程量

    R

    模拟通道被测信号工程量寄存器,4字节浮点数

    0x03

    40700

    8

    AI1AI8原始值

    R

    模拟通道被测信号原始寄存器,2字节无符号整数

    0x03

    41000

    1

    AI模块采样率设置

    RW

    所有AI通道的采样率,有效值为010表示单通道采样率为>=10HZ1表示>=60HZ。默认0

    0x030x060x10

    41001

    1

    AI模块滤波参数

    RW

    所有AI通道的滤波参数,有效值为1~16。默认4

    0x030x060x10

    41002

    1

    AI模块采样范围

    RW

    所有AI通道的采样范围,有效值为010表示0~10V或者0~20MA1表示0~5V或者4~20HA。默认0

    0x030x060x10

    备注:修改串口参数前,需要写保护寄存器,写入0x5A01后,10S内进行修改串口参数及名称地址。

    波特率代码表:

    寄存器值

    波特率

    0x0000

    波特率 1200

    0x0001

    波特率 2400

    0x0002

    波特率 4800

    0x0003

    波特率 9600

    0x0004

    波特率 19200

    0x0005

    波特率 38400

    0x0006

    波特率 57600

    0x0007

    波特率 115200

    5.2.

    5.2.1. 读DI状态(0x02)

    以同时采集2路DI为例进行说明,假设C2000-A2-SMX2800-AF1的485地址已经设置为1,命令如下:

    0x 0102012C000239FE

    命令解析:

    静音

    01

    02

    012C

    0002

    39FE

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    起始寄存器地址

    寄存器个数

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,02,读寄存器

    2字节,要开始读取的寄存器地址

    2字节, 需要读取的寄存器个数

    2字节,CRC16

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    假设C2000-A2-SMX2800-AF1的通道DI1已经闭合,通道DI2断开,设备返回的命令为:

    0x010201016048

    命令解析:

    静音

    01

    02

    01

    01

    6048

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    数据长度

    数据

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,02,读寄存器

    1字节,高字节在前

    使用一bit表示。1字节数据,01二进制表示为0001,根据位,1表示断开,0表示闭合

    2字节,低字节在前

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    5.2.2. 读AI工程量状态(0x03)

    以同时采集8路AI工程量为例进行说明,假设C2000-A2-SMX2800-AF1的485地址已经设置为1,命令如下:

    0x 010302580010C46D

    命令解析:

    静音

    01

    03

    0258

    0010

    C46D

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    起始寄存器地址

    寄存器个数

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,03,读寄存器

    2字节,要开始读取的寄存器地址

    2字节, 需要读取的寄存器个数

    2字节,CRC16

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    注:AI工程量寄存器为4字节浮点数,一个通道占用2个寄存器地址,具体参考IEEE754浮点数的表示方法表示

    假设C2000-A2-SMX2800-AF1设备通道AI1-AI4的接入电流为0,通道AI5-AI8的接入电流为20mA,设备返回的命令为:

    0x010320000000000000000000000000000000004000469C4000469C4000469C4000469CD320

    命令解析:

    静音

    01

    03

    20

    000000000000000000000000000000004000469C4000469C4000469C4000469C

    D320

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    数据长度

    数据

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,03,读寄存器

    1字节,高字节在前

    1个AI使用4字节数据,0000 0000表示0 4000 469C高低位进行调换。即469C 4000,由十六进制转为浮点数即20000.00

    2字节,低字节在前

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    5.2.3. 读AI原始值状态(0x03)

    假设C2000-A2-SMX2800-AF1设备通道AI1接入电流,通道AI2-AI8的接入电流为0mA,

    命令如下:

    0x 010302BC00088450

    命令解析:

    静音

    01

    03

    02BC

    0008

    8450

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    起始寄存器地址

    寄存器个数

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,03,读寄存器

    2字节,要开始读取的寄存器地址

    2字节,需要读取的寄存器个数

    2字节,CRC16

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    注:AI工程量寄存器为2字节无符号整型,一个通道占用1个寄存器地址。

    设备返回的命令为:

      0x01031070FA0000000000000000000000000000BBFE

    命令解析:

    静音

    01

    03

    10

    70 FA 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    BBFE

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    数据长度

    数据

    CRC 校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,03,读寄存器

    1字节,高字节在前

    1个AI使用2字节数据,0000 表示0mA;70 FA为通道AI1原始值。

    2字节,低字节在前

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    如上读取原始值寄存器接收的数据,通道AI1数据为70FA,将16进制数据70FA转换成10进制28922,解析如下:

  • 采样范围为0-20mA对应原始值为0-65535。
  • 转换的电流值I=(28922/65535)*(20-0)≈8.826mA

    转换成传感器值:

    传感器值=[(传感器最大值-传感器最小值)/(20-0)]*(转换的电流值-0)

  • 采样范围为4-20mA对应原始值为13107-65535。
  • 转换的电流值I=(28922/(65535-13107))*(20-4)≈8.826mA

    转换成传感器值:

    传感器值=[(传感器最大值-传感器最小值)/(20-4)]*(转换的电流值-4)

    5.2.4. 写单个DI正脉冲计数(0x06)

    写DI1正脉冲计数时,可以往寄存器里面写入任意值,假如写入65535,假设设备的485地址已经设置为1。

    命令如下:

    0x01060194FFFFC8A6

    命令解析:

    静音

    01

    06

    0194

    FFFF

    C8A6

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    起始寄存器地址

    数据

    CRC校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,06,写单个寄存器

    2字节,要开始读取的寄存器地址

    1个DI正脉冲计数,每两个字节表示一个DI通道,FFFF表示写入DI正脉冲计数为65535个

    2字节,

    CRC16

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    若设备正常执行命令,返回数据如下:

    0x01060194FFFFC8A6

    命令解析:

    静音

    01

    06

    0194

    FFFF

    C8A6

    静音

    起始结构

    从设备地址

    功能码

    起始寄存器地址

    数据

    CRC校验码

    结束结构

    ≥3.5 个字符的静止 时间

    1字节,设备的485地址

    1字节,06,写单个寄存器

    2字节,要开始读取的寄存器地址

    1个DI正脉冲计数,每两个字节表示一个DI通道,FFFF表示写入DI正脉冲计数为65535个

    2字节,

    CRC16

    ≥3.5 个字符的静止 时间