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1、 DP_5502 Profibus-dp使用手册1、主要用途 用于现场总线（FCS）,可编程控制器（PLC）、DCS、PCS、计算机等控制、数据采集系统的开关量输入扩展，采用Profibus专用芯片，支持所有Profibus-dp现场总线系统。 主要特点 Profibus-dp通讯方式，支持多种组态软件，PLC系统。 2路隔离数字量输出、带2路输出状态LED指示；5路差分模拟量输入。 9.6Kbps6Mbps自适应波特率选择。 数字量输入、输出回路与通讯回路电隔离。 电源极性保护。 主要参数（表1） 工作电压+9V+30VDC带电源极性保护 通讯接口标准Profibus接口（模块地址126有效
2、） 通讯速率9.6Kbps6Mbps自适应波特率选择 兼容性与Profibus 系统完全兼容 传送距离Profibus专用线1.2KM中继器、光纤器可扩展距离 输入接口模拟量输入：5路差分。 输出接口数字量输出：2路。 隔离方式输入/输出与通讯回路隔离电压2500V。 适用范围所有Profibus主站设备（PLC、PC、DCS）可连接。 工作温度-20+85 安装方式标准DIN导轨安装 工作湿度3585%（不结露）主要技术指标设置技术规范内容： 通讯速率：9.6Kbps、19.2Kbps、93.75Kbps、187.5Kbps、500Kbps、1.5Mbps、3Mbps、6Mbps、12Mbp
3、s。 连接数量：最多为126个。 用户参数设置：模块需要手动地址设置，通过编码器进行地址手动设置，取编码器的箭 头指向的数值，比如两个编码器上的箭头都指向1，表示为0X11，转化十进制为17，表示地址为17。1. DP-5502功能简介DP-5502是RTD温度采集模块，可以同时对5路的RTD进行测量。适用于采集工业现场的温度值。模块还具有2路的数字开关量输出，可以设置为用户控制输出。1.1 主要技术指标1.1.1 模拟量输入 输入路数：5路差分 输入类型：Pt、Cu系列RTD 热电阻类型和温度范围：Pt系列（Pt10、Pt100、Pt200、Pt500、Pt1000）：-200oC到850
4、oCCu系列（Cu50、Cu100）：-50oC到150 oC RTD接线方式：2线或3线制 温度分辩率：0.1 精度：0.05 采样速率：8采样点/秒 输入阻抗：1.5M 周期性自校准功能 端子反接保护1.1.2 数字量输出 输出路数：2路 输出类型：集电极开漏输出 最大负载电压：50V 最大负载电流：50mA 具有控制安全输出功能1.1.3 系统参数 CPU：32位RISC ARM 操作系统：实时操作系统 隔离耐压：2500 VDC 供电电压：+10+30VDC，电源反接保护 功耗：1.2W24VDC 工作温度：-25+85 通讯接口：隔离电压2500 VDC，ESD、过压、过流保护 塑料
5、外壳，标准DIN导轨安装1.2 原理框图DP-5502模块的原理框图如X图 1.2X所示。模块主要由电源、隔离电路、A/D转换电路、数字量输出电路、RS-485隔离通讯接口以及MCU等组成。模块的微控制器采用32位RISC的ARM芯片，具有非常快速的数据处理能力，并采用了看门狗电路，可以在出现意外时将系统重新启动，使得系统稳定可靠。DP-5502是针对工业应用而设计的，其内部输入输出单元与控制单元之间采用光电隔离，并对输入信号进行了滤波处理，大大地降低了工业现场的干扰对模块正常运行的影响，使模块具有很高的可靠性，其带隔离的RS-485通信接口，避免了工业现场信号对微控制器通讯接口的影响。模块具
6、有很高的抗ESD打击能力以及过压、过流保护功能。图 1.2 DP-5502原理框图1.3 信号指示灯DP系列模块具有电源指示灯和DP-NET状态指示灯，两指示灯均在上面板，需要打开外壳才能看到，此灯亮，表示DP模块供电正常。工作状态指示灯用于指示模块的工作状态。表 1.3 正常功能状态DP-NET指示灯状态DP-NET指示灯状态模块的工作及通信状态红灯常亮主、从站握手成功红灯不亮 主、从站握手失败图 1.4 电源和通讯线的连接模块的电源和RS-485通讯线的连接示意图，如上图 1.4X所示。2. DP-5502的RTD测温功能2.1 RTD类型很多过程控制、仪器应用以及其它的测量系统，都需要对
7、温度进行测量，因此温度传感器的使用非常广泛。在工业现场，最常用的温度传感器是热电阻和热电偶。热电阻温度探测器(RTD)实际上是一根特殊的导体，它的电阻值随温度变化而变化。热电阻成本较低，线性良好，但在使用时需要施加外部激励，测温范围较热电偶小。目前应用得较多的热电阻材料铜、铂、镍以及镍铁合金等。l 铂电阻 采用铂制成的RTD具有最佳的线性、可重复性和稳定性。工业铂电阻的测温的范围-200+850，铂电阻阻值与温度的关系可近似用下式表示： 在0+850内，RtR0（1AtBt2）在-2000内，RtR0（1AtBt2Ct3（t100）式中R0、Rt分别为铂电阻在0和t时的电阻值；A、B、C分别是
8、三个常系数（A3.9083103/，B-5.775107/，C-4.1831012/）。 铂电阻的允许误差为：A级为t（0.152103t） B级为t（0.35103t） l 铜电阻 在一般的测量精度要求不高且温度较低的场合，普遍采用铜热电阻来测温，它的测量范围一般为-50150。 铜电阻阻值和温度之间的关系可以近似用下式表示： RtR0（1AtBt2Ct3 ）式中的系数：A4.28899103/，B-2.133107/，C1.233109/。 铜电阻的允许误差为：t（0.36103t） l 镍电阻 镍热电阻的基本误差是最大的。目前在国际上还没有公认的镍热电阻阻值与温度的分度表。镍热电阻阻值和
9、温度之间的关系的一种表达式为： RtR0（1AtBt2Dt4+Ft6 ） 式中的系数：A5.485x10103/，B6.650107/，D2.8051011/，F-2.0001017/。 Pt系列的热电阻一般采用Pt10、Pt100、Pt200、Pt500、Pt1000；Cu系列的热电阻通常采用Cu50、Cu100。DP-5502支持这些热电阻类型。用户在使用该模块时需根据所使用的热电阻类型使用上位机软件对模块进行配置。2.2 RTD测温原理DP-5502模块通过对RTD阻值的测量，然后从分度表查找出对应的温度值来实现对温度的测量。恒流源流过RTD产生与电阻成正比的电压，电压信号通过抗混跌滤波
10、器以防止采样后频谱的混跌，ADC对滤波后的电压信号进行采样，然后传送给MCU，MCU通过计算将电阻值计算出来。RTD测量电路的基本结构如X图 2.1X所示。图 2.1 RTD测量电路2.3 RTD接线方式DP-5502具有5路RTD输入通道。每个通道支持对2-wire和3-wire热电阻的测量。2-wire热电阻其接线方式如X图 2.2X所示，将RTD的两根线连接到RTD0+和RTD0-上，然后将RTD0-与COM短接；3-wire热电阻的3根线中有2根接头颜色相同（通常为蓝色），有1根颜色不同（通常为红色）。其接线方式如X图 2.3X所示。将RTD的红线接在RTD0+，将两根蓝线分别接在RT
11、D0-和COM端上。图 2.2 2-wireRTD的接线方式图 2.3 3-wireRTD接线方式2.4 数据类型DP-5502将计算出来的温度转换成输出模拟量数据类型后存放于指定的16位寄存器中。DP-485主机可以通过命令读取指定通道的数据。2.4.1 模拟量输出类型类型代码为03时，DP-5502模块将温度值乘以10后采用补码方式存储在指定的寄存器上。用户从模块读取数据后，需要使用如下转换公式转换后才能显示出温度值：其中Data_display为需要显示的数值；X为从模块读取的数值，当做有符号数来处理。当用户将上、下限超限报警值配置到模块上时，需要使用如下转换公式将报警值转换，然后再强制
12、类型转换成16-bit整型，才能发送给模块：其中Alarm_Value为带符号的温度值；X为发送给模块的16-bit值。2.5 RTD测量通道控制DP-5502的5路RTD独立的差分输入通道的采样。可以通过下拉菜单对每个通道的热电偶类型进行选择，如上图。3. DP-5502的数字量输出功能DP-5502具有2路的数字开关量输出，可以设置为用户控制输出。3.1 输出原理DP-5502的数字量输出通道，采用集电极开漏输出方式，需要在输出端口连接负载以及上拉电源，最大负载电压50V，最大负载电流50mA。输出信号的内部等效电路如X图 3.1X所示。图 3.1 DO输出内部等效电路当MCU内部GPIO
13、控制位（bit1bit0）写入“1”时，晶体管T1关闭，DOUT被外部上拉电阻拉为高电平；写入“0”时，T1导通，DOUT引脚输出为低电平。3.2 DO接线方式DP-5502模块的数字量输出端口在使用时必须连接上拉电阻。模块的DOn端子脚与用户提供的上拉电阻连接，DGND端子脚与用户提供的信号地相连接，如X图 3.2X所示（DGND是DO输出信号的公共地，与模块电源电压输入地GND是隔离的，接线时需要注意，不要混淆）。图 3.2 DO接线方式示意图图 3.3 DO驱动继电器接线示意图DP-5502模块的输出信号驱动继电器接线方式，如X图 3.3X所示。连接固态继电器时，需要接一个限流电阻；连接
14、普通继电器时，还需要接一个续流二极管，以保护内部电路不被损坏。3.3 数字量输出通道控制DP-5502的2通道的数字量输出，可以设置为用户控制输出。1. 设备版本信息设备版本信息包括设备型号、设备代码、硬件版本、固件版本和设备备注信息。2. 功能参数配置信息DP模块的设备热电偶选型的修改在分配参数中，通过相应的下拉菜单选择需要的电偶类型，再确定；如下图所示。上图为热电偶选型的软件界面设备的功能参数配置信息包括设备支持的功能的配置参数，DP系列模块中不同的功能模块，功能参数配置信息不同，在任何状态下都可以直接通过软件配置功能参数。3.3.2 功能操作不同的DP系列产品，由于之间的功能不同，配置参数界面也不相同。在进行功能操作前，对需求的功能进行相应的参数配置。DP-5502具有5路的模拟量输入通道和2路的数字量输出通道，在使用时选择需求功能进行配置。5路AI通道可同时采样5路差分信号输入，其测量的传感器类型可独立配置。2路的DO通道可配置为用户输出控制模式。1. 模拟量输入AI通道的采样数据直接在数据采集区显示出来，测试软件提供单次和连续的读操作。2. 数字量输出
