【应用笔记】【AN004】VB环境下基于RS-485的4-20mA电流采集

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简介

本应用笔记主要说明如何在VB开发环境下基于RS485实现4-20mA电流采集。

系统组成及工作原理

系统组成如图1所示,主要包括 PT100铂电阻温度传感器、SBWZ温度变送器、4-20mA电流采集模块(GM1008)、USB转RS485模块(EVC8001)以及上位机VB 。

 
 

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图1 系统组成框图

PT100铂电阻温度传感器:利用铂金属阻值随温度变化而变化的特性制成的一种温度传感器,主要用来测量温度的变化量。

SBWZ温度变送器:一种现场安装式温度变送单元,主要将铂电阻的信号变换成线性4-20mA的输出信号。

4-20mA电流采集模块(GM1008):RS485接口的GM1008电流采集模块,主要实现数据的采集与传输,并通过RS485接口与上位机进行通讯。

USB转RS485模块(EVC8001):实现GM1008的RS485接口与上位机的USB接口成功连接。

上位机VB:制作上位机界面,实现被测数据的采集、分析和显示。

系统工作过程中,当温度发生变化时,

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PT100铂电阻温度传感器的电阻值发生变化,其阻值经过SBWZ温度变送器转换为电流信号,并通过4-20mA电流采集模块(GM1008)及USB转RS485模块(EVC8001)与上位机通讯,从而实现DI电流的采集、分析及显示。

电流采集模块

系统采用RS485接口的8通道4-20mA电流采集模块(GM1008),不仅能更加快速、精确的把测量数据传送给上位机,保证系统的效率,而且可以使系统的信息传输更加稳定。

GM1008简介

GM1008 8通道4-20mA电流采集模块(以下简称模块)采用全电器隔离方案,配合高性能微处理器及8通道12位ADC在较小的体积下完成了电流测量功能。

模块内置高性能电源变换电路,供电电压范围宽至7.5V-36V,且效率高达90%以上。此特性为长时间使用的电源稳定性提供保障。模块内置1500V双隔离电源模块,使得供电输入、模拟测量电路及通信接口三者之间相互隔离,此特性为测量精度、模块稳定性及通用性提供保证。

模块内置基于磁耦合隔离技术的高品质RS485电路,长期使用稳定可靠,抗干扰强、不掉线。

模块内置32位的高性能ARM微处理器,它不但完成8通道、12位电流采集,而且支持固件升级功能,为后期功能升级和Bug修复提供技术保证。

VB上位机程序设计

VB开发环境介绍

VB全称为Visual Basic,是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的时间驱动编程语言,拥有图形用户界面和快速应用程序开发系统,可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库,或轻松的创建Active控件。鉴于VB的这些性能满足本系统的应用需求,故在此选择VB作为本实验的上位机开发环境。

软件使用方法

软件界面如图2所示。

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图2 软件界面

软件的具体操作方法如下:

1. 在Port里设置端口(端口号由查询设备管理器获得);

2. 在Baudrate里面设置波特率,一般固定为9600;                                                                  

3. 在Parity里面设置奇偶校验,一般固定为None(无校验);

4. 在Stop Bits里面设置停止位,一般固定为One(一个停止位);

5. 在Address里面设置从机地址,固定为1;

6. 点击Open按键,自动连接RS485,此按键变为Close;

7. 点击Start按键,开始采集电流;

8. 点击Stop按键,停止采集;

9. 点击Close按键,则断开RS485,清除数据。

软件核心代码

核心代码主要有两部分:CRC校验代码(见附录1)和数据处理代码(见附录2)。

1. CRC校验代码:CRC校验是为了保证数据的准确传输,其中CRC校验的方法有多种,本程序采取的是查表法,大大提高了校验速度。

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