24路交流电流采集模块

一、产品概述
本产品为一款实时测量24路交流电流的数据采集模块，采用高精密电流互感器实现信号的隔离与传感，信号测量采用**的真有效值测量芯片，可准确测量各种波形的电流真有效值，且精度高，稳定性好；采用标准RS-485总线接口和MODBUS-RTU协议。广泛应用于路灯监控、生产自动化检测、LED灯老化检测等。本产品具有特点以下：
?24路同步采样相互独立AD，0.1秒完成所有通道的数据采集更新；
?精度高，采用24位AD采样；
?稳定性好，测量精度不受环境温度影响；
?电流穿孔输入，使用方便；
二、产品型号
	RS-40242A-14  (穿孔式输入方式)  RS-40242B-14  (端子式输入方式)(2500V DC；
?辅助电源：24V DC(15V~30V)；
?额定功耗：2W；
?输出接口：RS-485；
?数据输出：24路交流电流值；
?通讯波特率：4800、9600、19200、28800 bps；
?数据格式：无校验、8个数据位、1个停止位
?通讯协议：MODBUS-RTU协议；
四、产品外观与安装尺寸












图一、产品实物图










           图二、外形与安装尺寸                                   图三、外观参考图
安装方式：螺钉固定或导轨固定；
五、产品接线说明




















图四、产品接线参考图
    说明：电流输入通过互感器穿孔输入，互感器孔径为5mm，必须保证电流的线头与线径小于5mm，否则电流导线无线穿入。
表一、引脚定义
引脚	1	2	3	4	5	6
名称	VCC	GND	INIT	G	D+	D-
描述	供电电源正	供电电源地	初始化引脚	初始化接地	RS485正	RS485负
     说明：初始化端为地址与波特率初始化，短接后给产品上电，地址与波特率将初始化为1与9600。

六、MODBUS通讯协议
1、报文格式
(1)、功能码0x03---查询从设备寄存器内容
主设备报文
从设备地址               (0x01-0xFF    1字节)
功能码                   (0x03         1字节)
起始寄存器地址           (2字节)
寄存器个数               (2字节)
CRC校验码                (2字节)
从设备正确报文
从设备地址               (0x01-0xFF    1字节)
功能码                   (0x03         1字节)
数据区字节数             (2*寄存器个数1字节)
数据区         (寄存器内容   2*寄存器个数字节)
CRC校验码                (2字节)


(2)、功能码0x10---对从设备寄存器置数
  主设备报文
从设备地址               (0x01-0xFF    1字节)
功能码                   (0x10         1字节)
起始寄存器地址           (2字节)
寄存器个数               (2字节)
数据区字节数             (2*寄存器个数 1字节)
写入寄存器的数据         (2*寄存器个数个字节)
CRC校验码                (2字节)
从设备正确报文
从设备地址               (0x01-0xFF    1字节)
功能码                   (0x10         1字节)
起始寄存器地址           (2字节)
寄存器个数               (2字节)
CRC校验码                (2字节)
注：1、CRC检验码低位在前、高位在后,寄存器地址, 寄存器个数,数据均为高位在前、低位在后;
    2、寄存器字长为16bit(两个字节)
2、寄存器说明与命令格式
(1)、电参量数据寄存器定义表
寄存器地址(Hex)	寄存器内容	寄存器个数	寄存器状态	数据范围
0000	放01通道电流值	1	只读	0~10000
0001	放02通道电流值	1	只读	0~10000
0002	放03通道电流值	1	只读	0~10000
0003	放04通道电流值	1	只读	0~10000
0004	放05通道电流值	1	只读	0~10000
0005	放06通道电流值	1	只读	0~10000
0006	放07通道电流值	1	只读	0~10000
0007	放08通道电流值	1	只读	0~10000
0008	放09通道电流值	1	只读	0~10000
0009	放10通道电流值	1	只读	0~10000
000A	放11通道电流值	1	只读	0~10000
000B	放12通道电流值	1	只读	0~10000
000C	放13通道电流值	1	只读	0~10000
000D	放14通道电流值	1	只读	0~10000
000E	放15通道电流值	1	只读	0~10000
000F	放16通道电流值	1	只读	0~10000
0010	放17通道电流值	1	只读	0~10000
0011	放18通道电流值	1	只读	0~10000
0012	放19通道电流值	1	只读	0~10000
0013	放20通道电流值	1	只读	0~10000
0014	放21通道电流值	1	只读	0~10000
0015	放22通道电流值	1	只读	0~10000
0016	放23通道电流值	1	只读	0~10000
0017	放24通道电流值	1	只读	0~10000
数据范围说明：0~10000为额定范围值,较大输出数据为12000。

(2)、模块名、地址与波特率寄存器定义表
寄存器地址(Hex)	寄存器内容	寄存器个数	寄存器状态	数据范围
0030H	地址与
波特率	1	写	地址(0-256)
波特率(0-3)
(3)、命令举例
命令中所有寄存器地址字节、寄存器个数字节、数据字节高位在前，低位在后；CRC校验码低位字节在前，高位字节在后；
A：读所有24组电流数据发送命令举例：
从设备地址	功能码	起始寄存器地址	寄存器个数	CRC-L	CRC-H
01H	03H	00H	00H	00H	18H	45H	C0H
说明：从寄存器0开始连续读24个寄存器数据，每一路电流数据占用一个寄存器；
数据返回格式：
从设备地址	功能码	数据区字节个数	返回数据区	CRC-L	CRC-H
01H	03H	30H	……	XX	XX
说明：数据区总共有24组数据，48个字节；CRC校验码要根据实际数据得出；

B：修改地址与波特率发送命令举例：(地址由原来的01号变为02号，波特率改为9600)
从设备地址	功能码	起始寄
存器地址	寄存器
个数	数据字
节个数	写入寄存
器的数据	CRC-L	CRC-H
01H	10H	00H	30H	00H	01H	02H	02H	01H	63H	00H
说明：”写入寄存器的数据”**字节为修改后的地址码(此数据为02H);*二字节为修改后的波特率代码;代码定义：0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps
数据返回格式：
从设备地址	功能码	起始寄存器地址	寄存器个数	CRC-L	CRC-H
01H	10H	00H	30H	00H	01H	85H	CFH
C:新增硬件拨盘地址与软件地址选择功能
本板设有一个硬件地址和软件地址选择开关,当DZ01短接时,为硬件设置通讯地址和波特率方式;不插短接块时为软件设置通讯地址和波特率方式。

硬件设置地址和波特率：

软件设置地址和波特率：

本板设有一个8位DIP双列拨盘开关,当选择硬件设置通讯地址和波特率方式时，用于地址和波特率设定，开关位于“ON“时为“0”；“OFF”时为“1”。
1~6为地址设置，可选地址为：00H~3FH（十六进制）0~63D（十进制）
7~8为波特率设置，可选波特率为，00H~03H（十六进制）0~3D（十进制）
代码定义：0--4800bps 1--9600bps 2--19200bps 3--28800bps
开关选择举例:

地址：00H
波特率：00H（4800bps）


地址：01H（01D）
波特率：01H（9600bps）


地址：02H（02D）
波特率：01H（9600bps）






地址：3EH（62D）
波特率：01H（9600bps）

地址：3FH（63D）
波特率：01H（9600bps）









3、数据说明与数据还原计算
（1）、读到的所有数据格式如下表(例：电流输入量程等于5A时)：
序号	通道
代码	输入
电流	读到的十六
进制数据（Id）	十进制
数据	备注
			高字节	低字节		
1	I1	5A	27	10	10000	真有效值
2	I2	5A	27	10	10000	真有效值
3	I3	5A	27	10	10000	真有效值
…	…					
23	I23	5A	27	10	10000	真有效值
24	I24	5A	27	10	10000	真有效值
 (2)：实际电流值计算方法
I=Id/10000*电流量程    (AAC)           
       其中：Id----从设备读到的电流数据（将二字节转为十进制数据）
如：模块电流量程为5A，从模块中读到的数据值Id=26F1H(十六进制)=9969D(十进制)，即实际电流值I=9969/10000*5=4.9845A。

附1：地址码对照表
序号	地址码
（HEX）	地址码
（十进制）	序
号	地址码
（HEX）	地址码
（十进制）
1	01	1		21	33
2	02	2		22	34
3	03	3		23	35
4	04	4		24	36
5	05	5		25	37
6	06	6		26	38
7	07	7		27	39
8	08	8		28	40
9	09	9		29	41
10	10	16		30	48
11	11	17		31	49
12	12	18		32	50
13	13	19		33	51
14	14	20		34	52
15	15	21		35	53
16	16	22		36	54
17	17	23		37	55
18	18	24		38	56
19	19	25		39	57
20	20	32		40	64



附2：MODBUS_CRC16检验码计算方法
循环冗余校验CRC区为2字节，含一个16位二进制数据。由发送设备计算CRC值，并把计算值附在信息中，接收设备在接收信息时，重新计算CRC值，并把计算值与接收的在CRC区中实际值进行比较，若两者不相同，则产生一个错误。
CRC开始时先把寄存器的16位全部置成“1”,然后把相邻2个8位字节的数据放入当前寄存器中，只有每个字符的8位数据用作产生CRC，起始位，停止位和奇偶校验位不加到CRC中。
产生CRC期间，每8位数据与寄存器中值进行异或运算，其结果向右移一位(向LSB方向)，并用“0”填入MSB，检测LSB，若LSB为“1”则与预置的固定值异或，若LSB为“0”则不作异或运算。
重复上述处过程，直至移位8次，完成*8次移位后，下一个8位数据，与该寄存器的当前值异或，在所有信息处理完后，寄存器中的较终值为CRC值。
产生CRC的过程：
1.把16位CRC寄存器置成FFFFH.
2.**个8位数据与CRC寄存器低8位进行异或运算，把结果放入CRC寄存器。
3.CRC寄存器向右移一位，MSB填零，检查LSB.
4.(若LSB为0):重复3，再右移一位。
 	(若LSB为1):CRC寄存器与A001 H 进行异或运算
5.重复3和4直至完成8次移位，完成8位字节的处理。
6.重复2至5步，处理下一个8位数据，直至全部字节处理完毕。
7.CRC寄存器的较终值为CRC值。
8.把CRC值放入信息时，高8位和低8位应分开放置。

把CRC值放入信息中
发送信息中的16 位CRC值时，先送低8位，后送高8位。
若CRC值为1241(0001 0010 0100 0001):
Addr	Func	Data Count	Data	Data	Data	Data	CR CLo	CR
CHi
							41	12