监控篇之远程IO模块

1、组态控制技术组态控制技术监控篇监控篇远程远程I/OI/O模块模块 远程远程I/OI/O模块又称为牛顿模块，为近年模块又称为牛顿模块，为近年来比较流行的一种来比较流行的一种I/OI/O方式，它安装在工业方式，它安装在工业现场，就地完成现场，就地完成A/DA/D、D/AD/A转换、转换、I/OI/O操作及操作及脉冲量的计数、累计等操作。脉冲量的计数、累计等操作。 远程远程I/O以通讯方式和计算机交换信息，以通讯方式和计算机交换信息，通讯接口一般采用通讯接口一般采用RS-485总线，通讯协议与总线，通讯协议与模块的生产厂家有关，但都是采用面向字符模块的生产厂家有关，但都是采用面向字符的通讯协议。的通

2、讯协议。 远程远程I/O模块模块 远程远程I/O模块模块价格比较低，模块模块价格比较低，安装也比较简单，只需通过双绞线安装也比较简单，只需通过双绞线将其连接在将其连接在RS-485总线上即可。总线上即可。PC机一般为机一般为RS-232接口，要安装接口，要安装一个一个RS-232转转RS-485模块。模块。 市场上使用比较广泛的远程市场上使用比较广泛的远程I/O模块有研华公司的模块有研华公司的ADAM系系列，如图所示。列，如图所示。研华远程研华远程I/O模块模块 研华研华ADAM4000系列远程系列远程I/O模块是通模块是通用传感器到计算机的便携式接口模块，专为用传感器到计算机的便携式接口模块

3、，专为恶劣环境下的可靠操作而设计，具有内置的恶劣环境下的可靠操作而设计，具有内置的微处理器，严格的工业级塑料外壳，使其可微处理器，严格的工业级塑料外壳，使其可以独立提供智能信号调理、模拟量以独立提供智能信号调理、模拟量I/O、数字、数字量量I/O、数据显示和、数据显示和RS-485通讯。通讯。 研华远程研华远程I/O模块的特点模块的特点 ADAM4000系列在存取多种类型及多种范系列在存取多种类型及多种范围的模拟量输入方面具有显著的优点。通过围的模拟量输入方面具有显著的优点。通过在主计算机上输入指令，就可以远程选择在主计算机上输入指令，就可以远程选择I/O类型和范围，对不同的任务可以使用同一种

4、类型和范围，对不同的任务可以使用同一种模块。极大地简化了设计和维护的工作，仅模块。极大地简化了设计和维护的工作，仅用一种模块就可以处理整个工厂的测量数据。用一种模块就可以处理整个工厂的测量数据。由于所有模块均可由主机远程配置，因此不由于所有模块均可由主机远程配置，因此不需要任何物理性调节。需要任何物理性调节。 ADAM4000系列模块仅需要两根导线就可以通过系列模块仅需要两根导线就可以通过多点式的多点式的RS485网络与控制主机互相通信，基于网络与控制主机互相通信，基于ASCII的命令响应协议可确保其与任何计算机系统兼的命令响应协议可确保其与任何计算机系统兼容。容。 ADAM4000通过通过R

5、S-485工业标准通讯网络与操工业标准通讯网络与操作站（也称为上位机或主机）连接成一个主从式网作站（也称为上位机或主机）连接成一个主从式网络控制系统，可以实现点对点通信和广播通信（仅络控制系统，可以实现点对点通信和广播通信（仅有的模块允许广播通信）。由于有的模块允许广播通信）。由于RS-485通讯协议是通讯协议是工业控制中广泛应用的双向平衡式传输线路标准，工业控制中广泛应用的双向平衡式传输线路标准，是专为工业应用而开发的通讯协议，这使得是专为工业应用而开发的通讯协议，这使得ADAM4000系列模块具有长距离高速率收发数据的系列模块具有长距离高速率收发数据的能力。所有模块均具有光隔离器来防止地线

6、电流，能力。所有模块均具有光隔离器来防止地线电流，并降低了电源浪涌而造成损害的机会。并降低了电源浪涌而造成损害的机会。 ADAM4000系列模块使用屏蔽双绞线收发数据，系列模块使用屏蔽双绞线收发数据，通讯线路的抗干扰设计使通讯更加可靠。通讯线路的抗干扰设计使通讯更加可靠。 ADAM4000系列模块在数据线上提供了内部突波系列模块在数据线上提供了内部突波保护，在每一条数据线上都具有的高速抑止器，保保护，在每一条数据线上都具有的高速抑止器，保护模块免于高压或尖峰的损害。护模块免于高压或尖峰的损害。 一条一条RS-485通讯连路所连接的模块数是有限的，通讯连路所连接的模块数是有限的，当需要配置更多的

7、模块数时，可以使用当需要配置更多的模块数时，可以使用ADAM-4510中继器，每个中继器，每个ADAM-4510中继器可再增加中继器可再增加32个模块个模块或将网络再延伸或将网络再延伸4000英尺，一条英尺，一条RS-485通讯连路最通讯连路最多可以连接多可以连接256个个ADAM4000系列模块。系列模块。 如果主机上没有如果主机上没有RS-485接口，则可以使用接口，则可以使用ADAM 4520模块，将计算机的标准模块，将计算机的标准RS-232信信号转换为完全隔离的号转换为完全隔离的RS-485通信总线，通信总线，ADAM转换器（包括中继器模块）自动控制转换器（包括中继器模块）自动控制R

8、S-485总线的方向，而不需要主机发出握手总线的方向，而不需要主机发出握手信号，从而使得在主机上为半双工的信号，从而使得在主机上为半双工的RS-232编写的软件不需修改仍可以使用。编写的软件不需修改仍可以使用。ADAM转转换器模块可以保护主机，避免由换器模块可以保护主机，避免由RS-485数据数据线所产生的破坏性电压所引起的损坏。线所产生的破坏性电压所引起的损坏。 可以轻松地将模块安装到可以轻松地将模块安装到DIN导轨的面板导轨的面板上，或将它们堆叠在一起，通过使用插入式螺上，或将它们堆叠在一起，通过使用插入式螺丝端子块进行信号连接。确保了模块易于安装、丝端子块进行信号连接。确保了模块易于安装

9、、更改和维护。更改和维护。 ADAM 4000系列远程系列远程IO的应用领域如下：的应用领域如下：远端数据采集，过程监控，工业过程控制，能远端数据采集，过程监控，工业过程控制，能源管理，上位机控制，安全系统，实验室自动源管理，上位机控制，安全系统，实验室自动化，楼宇自控产品测试，直接数字控制或继电化，楼宇自控产品测试，直接数字控制或继电器控制。器控制。 ADAM4000系列模块使用系列模块使用EIA RS-485通信通信协议，该协议是工业应用中广泛采用的双向平协议，该协议是工业应用中广泛采用的双向平衡式，传输线路标准衡式，传输线路标准EIA RS-485是专为工业应是专为工业应用而开发的通信协

10、议。用而开发的通信协议。ADAM4000模块具有远模块具有远程高速收发数据的能力，所有模块均使用了光程高速收发数据的能力，所有模块均使用了光隔离器，用于防止接地回路并降低了电源浪费隔离器，用于防止接地回路并降低了电源浪费对设备造成损害的可能性。对设备造成损害的可能性。ADAM4000远程数据采集控制系统的组成远程数据采集控制系统的组成 ADAM4000远程数据采集控制系统是一组全系列远程数据采集控制系统是一组全系列的产品，可集成人机界面（的产品，可集成人机界面（HMI）平台和大多数）平台和大多数IO模块，如模块，如DIDO、AIAO继电器和计数器模块。继电器和计数器模块。ADAM 40000系

11、列是一套内置微处理器的智能的传感系列是一套内置微处理器的智能的传感器接口模块。可以通过一套简单的命令语言（器接口模块。可以通过一套简单的命令语言（ASCII格式）对它们进行远程控制并在格式）对它们进行远程控制并在RS485网上通信。它网上通信。它们提供信号调节、隔离、搜索、们提供信号调节、隔离、搜索、AD、DA、DI、DO、数据比较和数据通信。一些模块提供数字、数据比较和数据通信。一些模块提供数字IO线路，用来控制继电器和线路，用来控制继电器和TTL电平装置。电平装置。 典型接线如图所示。典型接线如图所示。ADAM4000远程数据采集控制系统的组成远程数据采集控制系统的组成1安装程序安装程序

12、在安装程序前按下图连接系统。在安装程序前按下图连接系统。ADAM4000系列模块的软件安装系列模块的软件安装 在安装程序前按下图连接系统。在安装程序前按下图连接系统。安装程序安装程序 在使用研华在使用研华I/O模块编程之前必须安装研模块编程之前必须安装研华设备华设备DLL驱动程序和设备管理程序驱动程序和设备管理程序Device Manager。进入研华公司官方网站。进入研华公司官方网站找到并下载下列程序：找到并下载下列程序：ADAM_DLL.exe、DevMgr.exe、ADAM-4000-5000Utility.exe等。等。 依次安装上述程序。依次安装上述程序。ADAM4000系列模块的软

13、件安装系列模块的软件安装2模块配置模块配置 配置模块使用配置模块使用Utility.exe程序。运行程序。运行Utility.exe程序，出现如图所示的画面。程序，出现如图所示的画面。 Utility程序画面程序画面 选中选中COM1，点击工具栏快捷键，点击工具栏快捷键search，出现，出现“Search Installed modules”对话窗口，如图所示。提示扫描模块的对话窗口，如图所示。提示扫描模块的范围，允许输入范围，允许输入0255，确定一个值后，单击，确定一个值后，单击“OK”按钮开按钮开始扫描。完成扫描后单击始扫描。完成扫描后单击“Stop scan ”按钮扫描安装的模块扫描

14、安装的模块 如果计算机如果计算机COM1口安装有模块，将在程序右侧口安装有模块，将在程序右侧COM1下下方出现已安装的模块名称，如图所示。图中显示方出现已安装的模块名称，如图所示。图中显示COM1口口安装了安装了4012和和4050两个模块，地址分别为两个模块，地址分别为01和和02（十六进（十六进制）。制）。显示已安装的模块显示已安装的模块 点击模块名称点击模块名称“4012”，进入测试，进入测试/配置界面，如图所示。配置界面，如图所示。设置模块的地址值（设置模块的地址值（Address值设为值设为1，也可以设为其他值，也可以设为其他值，但不能与其他模块重复）、电压输入范围（但不能与其他模块

15、重复）、电压输入范围（Input Range）等，完成后，单击等，完成后，单击“Update”按钮。图中模块名称按钮。图中模块名称4012前显前显示其地址值示其地址值01，AI通道的输入电压是通道的输入电压是1.4635V。 4012模块配置与测试模块配置与测试 点击模块名称点击模块名称“4050”，进入测试，进入测试/配置界面，配置界面，如图所示。如图所示。设置模块的地址值（设置模块的地址值（Address值设为值设为2，也可，也可以设为其他值，但不能与其他模块重复），完成后，单击以设为其他值，但不能与其他模块重复），完成后，单击“Update”按钮。按钮。4050模块配置与测试模块配置与测

16、试3添加设备添加设备 运行设备管理程序运行设备管理程序DevMgr.exe，在出现的对话框中从，在出现的对话框中从Supported Devices列表中选择列表中选择“Advantech COM Devices”，单击单击“Add”按钮，出现按钮，出现“Communication Port Configuration”对话框，设置串口通信参数，如图所示。完对话框，设置串口通信参数，如图所示。完成后，单击成后，单击“OK”按钮。按钮。添加串口添加串口 展开展开“Advantech COM Devices”项，选择项，选择“Advantech ADAM-4000 Modules for RS-4

17、85”项，单击项，单击“Add”按钮，按钮，出现出现“Advantech ADAM-4000 Modules Parameters”对话对话框，如图所示。在框，如图所示。在Module Type下拉框选择下拉框选择ADAM 4012，在在Module Address文本框中设置地址值，如文本框中设置地址值，如1（必须和模块（必须和模块的配置值一致）。的配置值一致）。添加模块添加模块 同样添加模块同样添加模块ADAM 4050，地址值设为，地址值设为2。完成后单击。完成后单击“OK”按钮，这时在按钮，这时在Installed Devices列表中出现模块列表中出现模块ADAM 4012与模块与模

18、块ADAM 4050的信息，如图所示。的信息，如图所示。模块添加完成模块添加完成 在在Installed Devices列表中选择模块列表中选择模块“000 ”，单击右侧，单击右侧“Test”按钮，出现按钮，出现“Advantech Devices Test”对话框，如图所示。在对话框，如图所示。在Analog Input选项卡中，选项卡中，显示模拟输入电压值。图中，显示模拟输入电压值。图中，ADAM-4012模块的输入电压是模块的输入电压是1.4235V。 至此，可以用开发软件对至此，可以用开发软件对I/O模块编程。模块编程。 测试模块测试模块 实训实训18 PC与远程与远程I/O模块串口通

19、信模块串口通信 一、学习目标一、学习目标 1、掌握、掌握PC与远程与远程I/O模块串口通信的线路模块串口通信的线路连接方法。连接方法。 2、掌握用、掌握用KingView设计远程设计远程I/O模块数字模块数字量输入与输出程序的方法。量输入与输出程序的方法。二、设计任务二、设计任务 1、利用电气开关产生开关（数字）信号（、利用电气开关产生开关（数字）信号（0或或1），使程序画面中开关输入指示灯颜色改变，），使程序画面中开关输入指示灯颜色改变，同时开关计数器数字从同时开关计数器数字从0开始累加。开始累加。 2、当累加值大于等于、当累加值大于等于5时，模块数字量输出时，模块数字量输出端口置高电平，线

20、路中指示灯亮，程序画面中端口置高电平，线路中指示灯亮，程序画面中开关输出指示灯颜色改变。开关输出指示灯颜色改变。三、硬件线路三、硬件线路 PC与与ADAM4000系列远程系列远程I/O模块组成的通信控制系统如模块组成的通信控制系统如图图7-50所示。所示。图图7-50 PC与远程与远程I/O模块串口通信系统模块串口通信系统 ADAM-4520（RS232与与RS485转转换模块）的串口与换模块）的串口与PC的串口的串口COM1连接；连接；ADAM-4050（数字量输入与（数字量输入与输出模块）的信号输入端子输出模块）的信号输入端子DATA+、DATA-分别与分别与ADAM-4520的的DATA+、DATA-连接，电源端子连接，电源端子+Vs、GND分分别与别与DC24V电源的电源的+、-连接。连接。 1、开关量输入线路、开关量输入线路 将按钮、行程开关、继电器开关等的常开将按钮、行程开关、继电器开关等的常