文章主要介绍关于M系列模块的相关内容。我们以M2101模块为例,介绍它是如何使用的。此型号模块主要应用在热电偶温度采集方面。
一、M模块的软件安装
M系列模块的全称叫做MODBUS远程I/O模块,顾名思义,M系列各型号的模块都是基于标准的MODBUS RTU协议来完成设备间的通信。关于协议的规定及内容,大家可以到官网的视频中心观看相应内容,也可以阅读我们之前发布的文章。在使用M2101模块之前(以下简称模块),我们可以从官网下载它的应用软件。要注意的是这个软件只能安装在Windows操作系统中。打开官网smacq.cn。
进入服务支持页面点击应用软件往下翻就可以找到MODBUS远程I/O模块数据采集软件。
点击下载后会跳转到网盘界面,然后输入官网中给出的提取码就可以下载文件了。
为节约时间,我们已提前将文件下载并解压完成。打开已经解压好的文件夹,双击setup.exe程序,软件就开始安装。
大家可以自行选择软件的安装路径,
一直点击下一步,等待一会,软件就安装好了。
二、模块使用准备
在开始菜单中可以找到刚刚下载的软件。现在软件方面的准备已经基本完成,想要使用模块,我们还需要其它的设备:一个热电偶传感器,它可以作为模块的信号来源;一台带有RS-485接口的windows操作系统的计算机。如果没有这样的计算机则可以使用USB转RS-485转换器完成信号的转换。模块还需要一个9~24V的直流电源为其供电。那么在此视频的实验中,我们使用了SDS1011转换器(以下简称转换器),这个转换器不仅可以将模块的RS-485信号转换为USB信号,还可以为模块提供9~24V的直流电压。
在使用转换器前需要下载它的驱动程序,我们可以在官网产品分类页面中,点击SDS1011隔离型USB转换器。
进入详情页后,就可以找到它的驱动下载链接,点击下载就可以了。
有一点需要注意,文件解压后的文件名是:PS-dirver。打开文件夹后,双击setup.exe,在弹出的对话框中点击安装就完成了驱动下载。
转换器的其他内容,大家可查看它的用户手册了解。
在开始设备接线前,我们首先介绍一个使用技巧,在模块和转换器出厂时,其底部都会有一个便于安装的导轨。我们将模块的导轨拆卸下来,因为螺丝的设计可以方便地将这两种设备组合到一起。要注意的是,两个设备的电源端(Vs+)和GND端应在同一边,这样连接起来后使用就会更加便捷。
三、设备接线
接下来开始正式的接线,我们使用的是K型热电偶。黑线一端是它的工作端、热端,而在它的冷端有两根导线。首先我们将红色线连接到IN 4+端,将绿线连接到了IN 4-端。
然后把模块与转换器的地线(GND)和电源线(Vs+)互相连接。再然后将模块的485-A和转换器的485-A相连,模块的485-B端口和转化器的485-B端口相连。
最后将转换器与电脑的USB接口连接后,便能看到两设备的指示灯亮起,这样就可以使用模块采集温度信号了。
四、采集温度信息
打开刚刚下载的数据采集软件,点击“Device List”搜索设备,这时会弹出一个窗口,让我们选择COM口并配置相关的参数。保持默认,点击Search,对弹出的对话框点击确定,这样COM端口就设置成功了。
鼠标点击Function Config,在弹出的界面中,可以选择使用的热电偶的类型。因为我们使用的是K型热电偶,所以对AI 4通道不做改动。
点击Set to Default就可以保存设置。
当然在这个界面点击Run按钮,是能够显示热电偶的当前温度的,
但这样操作不仅不能保存历史数据,也没有波形图来直观的反应温度的变化情况,所以我们点击Exit退出此界面。然后鼠标点击“Data logger”,进行更加详细的数据记录。在这个页面中需要我们选择使用的通道,因为之前将热电偶接入通道4中,所以只要点亮通道4就可以了。而且在页面中也可以看到前几个通道的热电偶的类型已经随着刚才的设置而改变。点击Add to List将其加入任务列表。
如果要删除任务可以在任务列表选中任务后,点击Delelte form List将其删除。
如何进行数据存储呢?我们可以看到,在数据存储选项中,软件默认保存数据且以CSV的格式将数据存入C盘。我们可以点击旁边的文件夹图标,去修改它的存储路径。
如果不需要记录数据,则可以取消勾选数据存储选项。
点击Acquisition按钮,便可进入到数据采集窗口,在此界面中点击RUN按钮就能启动采集了。
可以在软件中看到,现在的环境温度为22℃,将热电偶放入热水中,能看到软件显示的温度迅速上升,达到77℃左右。
当热电偶离开热水后,温度又开始下降,这说明模块与采集卡之间可以正常通信。
结束采集程序,调整坐标显示,就可以清楚的看到温度的变化情况。
波形图中突然下降的一小段是因为热电偶离开了热水。打开保存的数据文件,便能看到各时刻采集卡所采集的数据信息。
五、回复出厂设置
最后我们介绍如何将模块恢复出厂设置,倘若模块被修改过设置并且已经忘记了设置的内容,就可以用到恢复出厂设置功能。我们先把热电偶和485-A、B上的导线拆下来,然后将模块的INIT端口与GND端口连接。
接通电源,在看到模块的LED指示灯闪亮三次后,它就会恢复出厂设置了。
文章通过一个完整的采集热电偶温度数据的实验,详细介绍了Modbus模块的使用方法。模块的使用手册、文章所使用的采集软件都可以在官网中下载。对于本文您有任何问题也可以通过评论区、官网所给出的联系方式或搜索公众号“思迈科华Smacq”直接联系我们。
审核编辑 黄宇
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