产品概述：

IPO D/A系列产品实现主机RS-485/232接口信号隔离转换成标准模拟信号，用以控制远程设备。IPO系列产品可应用在 RS-232/RS-485总线工业自动化控制系统，4-20mA，0-5V，0-10V等标准信号输出，用来控制工业现场的执行设备，控制设备以及显示仪表等等。产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，D/A转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接256只 IPO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。IPO D/A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。IPO D/A 系列产品按工业标准设计、制造，信号输出 / 通讯接口之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+80℃。

IPO通用参数：

(typical @ +25℃，Vs为24VDC)

输出类型：  电流输出/电压输出

精    度：  0.2%

输出失调：  电流输出±0.5uA/℃  ，电压输出±0.1mV/℃

温度漂移：  ±20 ppm/℃ (±30 ppm/℃, )

输出带载能力：电流输出350Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输出)              

             电压输出10mA(0-5V/0-10V/0-±5V电压输出)

通    讯：   协议RS-485或RS-232   标准字符协议和MODBUS RTU通讯协议

            波特率（2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件选择

地址（0～255）可软件选择

通讯响应时间：100ms

工作电源：    +8～32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路              

功率消耗：    小于1.5W

工作温度：    -45～+80℃          

工作湿度：   10～90% (无凝露)

存储温度：   - 45～+80℃              

存储湿度：   10～95% (无凝露)                                    

隔离耐压：   通讯接口/输出：3KVDC，1分钟，漏电流 1mA

                    其中通讯接口和电源共地。

耐冲击电压： 3KVAC，1.2/50us(峰值)

外形尺寸：   106x79x25mm

产品特点：

--低成本、小体积模块化设计

--RS-485/232接口，隔离转换成标准模拟信号输出

--模拟信号输出优于0.2%

--可以程控校准模块输出

--信号输出/通讯接口之间隔离耐压3000VDC

--宽电源供电范围：8～32VDC

--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

--可设置成主机来读取IPO产品数据实现远程采集

--支持Modbus RTU 通讯协议

典型应用：

--标准模拟信号输出

--智能楼宇控制、安防工程等应用系统

--RS-232/485总线工业自动化控制系统

--工业现场控制信号隔离及长线传输

--设备运行调试与控制

--传感器信号的远程传输及信号还原

--工业现场执行器数据给定

--医疗、工控产品开发

--4-20mA信号输出

IPO D/A功能简介：

IPO D/A信号隔离转换模块，可以用来输出一路电压或电流信号，也可以用来输出两路可以共地的电流或电压信号。

1、 模拟信号输出12位输出，产品出厂前所有信号输出范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。具体电流或电压输出量程请看产品选型，输出两路信号时两路输出选型必须相同。

2、 通讯协议

通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232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（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。      

 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IPO模块：

所有的IPO模块，如果使用 RS-485网络，必须分配一个的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间。但是，所有全新的IPO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量输出模块地址。可以在接好IPO模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改IPO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：

IPO模块都有一个特殊的标为INIT的管脚。将INIT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IPO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。

IPO字符协议命令集：

   命令由一系列字符组成，如首码、地址ID，变量、可选校验和字节和一个用以显示命令结束符(cr)。主机除了带通配符地址“**”的同步的命令之外，只指挥一个IPO模块。

命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)

(Leading code) 首码是命令中的个字母。所有命令都需要一个命令首码，如%,$,#,@,...等。        1- 字符

(Addr)      模块的地址代码, 如果下面没有指定，取值范围从 00～FF (十六进制)。                2- 字符

(Command) 显示的是命令代码或变量值。                                                    变量长度

[data]      一些输出命令需要的数据。                                                      变量长度

[checksum] 括号中的Checksum（校验和）显示的是可选参数，只有在启用校验和时，才需要此选项。 2- 字符

(cr)        识别用的一个控制代码符，(cr)作为回车结束符，它的值为0x0D。                      1- 字符

当启用校验和(checksum)时，就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和应答都必须附加校验和特性。校验和用来检查所有输入命令，来帮助你发现主机到模块命令错误和模块到主机响应的错误。校验和字符放置在命令或响应字符之后，回车符之前。

计算方法：两个字符，十六进制数，为之前所发所有字符的ASCII码数值之和，然后与十六进制数0xFF相与所得。



应用举例：禁止校验和(checksum)

      用户命令    $002(cr)

      模块应答    !00020600 (cr)

启用校验和(checksum)

用户命令    $002B6 (cr)

      模块应答    !00020600 A9 (cr)

      ‘$’ = 0x24   ‘0’ = 0x30   ‘2’ = 0x32

 B6=(0x24+0x30+0x30+0x32) AND 0xFF

      ‘!’ = 0x21   ‘0’ = 0x30   ‘2’ = 0x32   ‘6’ = 0x36

 A9=(0x21+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x36+0x30+0x30) AND 0xFF

命令的应答 ：

应答信息取决于各种各样的命令。应答也由几个字符组成，包括首代码，变量和结束标识符。应答信号的首代码有两种， ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 则代表无效。通过检查应答信息，可以监测命令是否有效

注意：1、在一些情况下，许多命令用相同的命令格式。要确保你用的地址在一个命令中是正确的，假如你用错误的地址，而这个地址代表着另一个模块，那么命令会在另一个模块生效，因此产生错误。

2、必须用大写字母输入命令。

1、设定通道N的模拟量输出值命令

说    明：以当前配置的数据格式，设定模拟量输出模块通道N模拟输出值。

命令格式：#AAN(data)(cr)

参数说明：#     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。

         N     通道代号 0或1。换成十六进制为30H或31H。

         (data) 代表要设置的通道N输出的模拟量数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码。详细说明见命令集第3条。

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：>(cr)      命令有效。

         ?AA(cr)   命令无效或非法操作。

参数说明：>     分界符。          

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。          

应用举例：  用户命令（字符格式）      #010+16.000(cr)

                   （十六进制格式）  233031302B31362E3030300D

           模块应答（字符格式）      > (cr)

（十六进制格式）  3E0D

说    明：设定地址01H模块上 通道0的输出值是 +16.000mA（数据格式是工程单位）。

2、设定通道N的上电或复位后的模拟量输出值命令

说    明：以当前配置的数据格式，设定模拟量输出模块通道N上电模拟输出值。

命令格式：#AASN(data)(cr)

参数说明：#     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。

         S     表示要设置上电或复位后的模拟量输出值。

         N     通道代号 0或1。换成十六进制为30H或31H。

         (data) 代表要设置的通道N上电后输出的模拟量数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码。详细说明见命令集第3条。

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：>(cr)      命令有效。

         ?AA(cr)   命令无效或非法操作。

参数说明：>     分界符。          

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。        

应用举例：  用户命令    #01S0+04.000(cr)

           模块应答    >(cr)

说    明：设定地址01H模块上 通道0的上电输出值是 +04.000mA（数据格式是工程单位）。

3、配置模拟量输出模块命令

说    明：对一个模拟量输出模块设置地址，输出范围，波特率，数据格式，校验和状态。配置信息储存在非易失性存储器EEPROM里。

命令格式：%AANNTTCCFF(cr)

参数说明：%    分界符。

AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。

       NN   代表新的模块16进制地址，数值NN的范围从00到FF。

TT   用16进制代表类型编码。 IPO产品必须设置为00。

CC   用16进制代表波特率编码。 

 

                 Bit5-bit2：不用，必须设置为零。

                 Bit1-bit0：数据格式位。

                           00：工程单位(Engineering Units)

                           01：满刻度的百分比(% of FSR)

                           10：16进制的补码(Twos complement)

                           11：欧姆(ohms)(仅热电阻产品可设置)

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AA(cr)  命令有效。

         ?AA(cr)  命令无效或非法操作，或在改变波特率或校验和前，没有安装配置跳线。

参数说明：!     分界符，表示命令有效。

         ?     分界符，表示命令无效。

         AA   代表模块地址

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如你次配置模块，AA=00、 NN等于新的地址。假如重新配置模块改变地址、输出范围、数据格式，AA等于当前已配置的地址，NN等于当前的或新的地址。假如要重新配置模块改变波特率或校验和状态，则必须安装配置跳线，使模块进入缺省状态，此时模块地址为00H，即 AA=00H，NN等于当前的或新的地址。

假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。                            

应用举例：  用户命令    %0011000600(cr)

           模块应答    !11(cr)

说    明：%    分界符。

         00    表示你想配置的模拟量输出模块原始地址为00H。

         11    表示新的模块16进制地址为11H。

         00    类型代码，IPO产品必须设置为00。

         06    表示波特率9600 baud。

00    表示数据格式为工程单位，禁止校验和。

4、读配置状态命令

说    明： 对指定一个模拟量输出模块读配置。

命令格式：$AA2(cr)          

参数说明：$     分界符。  

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

         2     表示读配置状态命令  

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AATTCCFF(cr)    命令有效。

         ?AA(cr)            命令无效或非法操作。

参数说明：!     分界符。

         AA   代表模块地址。

         TT   代表类型编码。

         CC   代表波特率编码。见表3

         FF    见表4

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。

应用举例：  用户命令    $302(cr)

&            模块应答    !300F0600(cr)

说    明：!     分界符。

         30    表示模拟量输出模块地址为30H 。        

         00    表示输出类型代码。

         06    表示波特率9600 baud。

00    表示数据格式为工程单位，禁止校验和。

5、偏移校准命令

说    明：校准模块通道N的输出值零点偏移。

命令格式：$AA1N(cr)

参数说明：$     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

1 表示偏移校准命令。

N     通道代号 0～1

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：! AA (cr)    命令有效。

         ?AA(cr)    命令无效或非法操作。

参数说明：!     分界符，表示命令有效。

         ?     分界符，表示命令无效。

         AA   代表模块地址

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。

当对一个模拟量输出模块校准时，先校准偏移命令后，再校准增益。          

在校准时，模拟量输出模块需在要校准的通道上连上万用表监测输出信号，通过命令集条命令来设置模拟量输出，调节到万用表里显示的输出信号为零点值，然后输入校准偏移命令，具体校准方法请看校准模块章节。

假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。

应用举例：  用户命令    $0110(cr)

           模块应答    !01(cr)

说    明：对地址01H模块的通道0进行偏移校准。

6、增益校准命令

说明：校准模块通道N的输出值满度增益。

命令格式：$AA0N(cr)

参数说明：$     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

0 表示增益校准命令。

N     通道代号 0～1

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AA(cr)    命令有效。

         ?AA(cr)    命令无效或非法操作。

参数说明：!     分界符，表示命令有效。

         ?     分界符，表示命令无效。

         AA   代表模块地址

(          (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。

当对一个模拟量输出模块校准时，先校准偏移后，再校准增益。

在校准时，模拟量输出模块需在要校准的通道上连上万用表监测输出信号，通过命令集条命令来设置模拟量输出，调节到万用表里显示的输出信号为满度值，然后输入校准增益命令，具体校准方法请看校准模块章节。

假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。

应用举例：  用户命令    $0100(cr)

           模块应答    !01(cr)

说    明：对地址01H模块的通道0进行增益校准。

8、读模块名称命令

说明：对指定一个模拟量输出模块读模块名称。

命令格式：$AAM(cr)

参数说明：$     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

         M    表示读模块名称命令  

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AA(ModuleName)(cr)     命令有效。

?AA(cr)   命令无效或非法操作

参数说明：!     分界符，表示命令有效。

         ?     分界符，表示命令无效。

         AA   代表输出模块地址。

         (ModuleName) 模块名称可以为IPO、IPO或WJ71等等，代表你使用的模块型号          

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。

应用举例：  用户命令    $08M(cr)

           模块应答    !08IPO (cr)

说    明：在地址08H模块为IPO。

9、通道N的模拟量输出值回读命令

说    明：模拟量输出模块通道N模拟输出值回读，上电输出值回读。

命令格式：$AADN(cr)

参数说明：$     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

         D     表示模拟量输出值回读命令。

         N     通道代号 0或1

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AA(data)(cr)    命令有效。

         ?AA(cr)         命令无效或非法操作。

参数说明：!     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

         (data) 代表回读到的通道N输出的模拟量数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码。详细说明见命令集第3条。          

+          (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。          

应用举例：  用户命令    $01D0 (cr)

           模块应答    !01+12.000 (cr)

说    明：地址01H模块上通道0的当前的输出值是 +12.000mA（数据格式是工程单位）。

9、设置通讯协议命令

说明：设置模块的通讯协议为命令集定义的字符协议或者Modbus RTU协议。

命令格式：$AAPV(cr)

参数说明：$     分界符。

         AA   模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。

         P    表示设置通讯协议命令

         V    协议代号，可为0或1，换成十六进制为30H或31H。

               0：命令集定义的字符协议

               1：Modbus RTU协议                

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

应答格式：!AA(cr)   命令有效。

?AA(cr)   命令无效或非法操作

参数说明：!     分界符，表示命令有效。

         ?     分界符，表示命令无效。

         AA   代表输出模块地址。                

         (cr)   结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。

其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。

         设置通讯协议命令必须在缺省状态下才会有效。

应用举例1： 用户命令    $00P1(cr)

           模块应答    !00 (cr)

说    明： 设置通讯协议为Modbus RTU协议。

应用举例2： 用户命令    $00P0(cr)

           模块应答    !00 (cr)

说    明： 设置通讯协议为命令集定义的字符协议。

输出范围和数据格式：

模拟量输出模块使用了3种数据格式：

00：工程单位(Engineering Units)

01：满刻度的百分比(% of FSR)

10：16进制的补码(Twos complement)

表4   输出范围和数据格式

应用举例：

1、输出范围为A4: 4~20mA，设置输出为4 mA，命令如下：

工程单位           用户命令    #010+04.000(cr)

满刻度的百分比     用户命令    #010+020.00(cr)

16进制的补码       用户命令    #010333(cr)

2、输出范围为U1: 0~5V，设置输出为3V，命令如下：

工程单位           用户命令    #010+3.0000(cr)

满刻度的百分比     用户命令    #010+060.00(cr)

16进制的补码       用户命令    #010999(cr)

校准模块：

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，你也可以运用产品的校准功能来重新校准模块。在校准时，模块需要使用一个高万用表来监测模块的输出。

为了提高校准，建议使用以下设备来校准：

1、一个5位半或更高的电压/电流测量仪表监测输出信号的准确性

0

校准过程

1. 选择要校准的输出通道，按照模块的输出范围接上对应的电压或电流测量仪表。  

2. 设置模拟量输出模块需要校准的通道输出零点信号，通常为0mA、4mA或0V等。通过命令集条命令来设置模拟量输出，调节到测量仪表里显示的输出信号为零点值。

3. 待信号稳定后，向模拟量输出模块发送 偏移校准 $AA1N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。

4. 设置模拟量输出模块需要校准的通道输出满度信号。通过命令集条命令来设置模拟量输出，调节到测量仪表里显示的输出信号为满度值。

5. 待信号稳定后，向模拟量输出模块发送增益校准 $AA0N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。

6. 校准完成

Modbus RTU 通讯协议：

模块出厂默认协议为字符通讯协议，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INIT引脚（第3脚）和GND引脚（第6脚）短接。

2、 正确连接电源线和通讯接口线。

3、 接通电源，模块自动进入缺省状态，通讯地址为00，波特率为9600。

4、 等待1分钟，模块初始化。

5、 发送命令$00P1(cr)，检查应答，如果为!00 (cr)则设置成功。

6、 关闭电源，断开INIT引脚和GND引脚之间的连接。

7、 模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。

模块支持的Modbus功能码有03和06。Modbus数据内容与输出的对应关系请参看表4，与字符协议的数据格式为16进制的补码时相同。