一、产品介绍

1.1、 简介

KH-203U 模块可实现16路0～5/10V或AC0～300V电压(可同时将电压信号转换为开关量信号，每路电压对应相应的开关量)等模拟信号测量。通讯接口为1路RS-485口，MODBUS-RTU通讯协议。DC10～30V电源供电。可应用于各种工业自动化测量与控制系统中。可测量压力、温度、电量等变送器输出的4～20mA或0～5V信号。

1.2、 功能特点

1.2.1. 采集16路模拟量输入：0～5V、0～10V或AC0～300V可选；采用16位AD采集处理，测量精度高

1.2.2. 通信规约采用标准Modbus-RTU方式，兼容性好，方便编程

1.2.3. 带ESD保护电路的RS-485通信接口

1.2.4. 宽工作电压DC10～30V，并具防接反保护功能

1.2.5. 采用工业级芯片，内置看门狗，并具有完善的防雷抗干扰措施，保证可靠性

1.2.6. 可配置实时数据更新周期，方便应用于各种模拟量测量要求

1.2.7. 带LED指示工作状态，便于现场安装调试

1.2.8. 35mm 标准DIN导轨安装，方便现场安装布线

 1.3、 技术参数

1.3.1 16路模拟量输入

1) 输入信号：直流或交流可选（203A外配互感器测量交流）；

2) 输入量程：DC5V、10V、AC260V等可选；

3) 数据更新周期：0.24S～2.4S可配置；

4) 过载能力：1.2倍量程可持续；瞬间(<1S) 3倍量程不损坏；

5) 输入阻抗：电压通道＞1 kΩ／V；电流通道≤150Ω；

1.3.2 通讯接口

1) 接口类型：1路RS-485通讯接口

2) 通讯规约： MODBUS-RTU标准规约

3) 通讯地址：1～247可设置

4) 数据格式：可软件设置，“n,8,1”、 “e,8,1”、 “o,8,1”、 “n,8,2”

5) 通讯速率：可设置1200、2400、4800、9600、19200、38400Bps；

1.3.3 测量精度：±0.2%FS；

1.3.4 隔离：可选隔离或不隔离，非隔离型则所有信号共GND；隔离型则电源、输入、通讯口三方全隔离；

1.3.5 电源

1) 可选DC+10～30V供电，峰值电压不得超过+40V；典型功耗：≤0.3W；

2) DC+36～72V供电，峰值电压不得超过+80V；典型功耗：≤0.5W；

1.3.6 工作环境

1) 工作温度：-20～+70℃；存放温度：-40～+85℃；

2) 相对湿度：5～95%，无结露（在40℃下）；

3) 海拔高度：0～3000米；

4) 环境：无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃，无显著摇动、振动和冲击的场所；

1.3.7 温度漂移：≤100ppm/℃；

1.3.8 安装方式：35mm 标准DIN导轨安装

1.3.9 模块尺寸：  118×72×42mm

2.1、 端子定义

2.1、  应用说明

请根据产品规格型号，参照以上图示正确接线。接线前要确保断开所有信号源，避免发生危险及损坏设备。检查确认接线无误后，再接通电源测试。

接通电源后，“RUN”运行指示灯会根据设置的数据更新速率同步闪烁。

产品出厂时，均设置为默认配置：地址1号、波特率9600bps、数据格式“n,8,1”、数据更新速率为1.44s；

可通过我们提供的KH系列产品测试软件来更改设置产品参数及产品的一般性测试。

2.4.1、 RS-485网络的连接：

主机一般只有RS-232接口，此时可通过RS-232/RS-485转换器后连接485网络；建议使用带隔离型的485转换器，以提高系统的可靠性；

一条总线上所有设备的A+端并接，B-端并接，不可接反，485的信号地GND端应短接在一起，并在主机处单点接地。

RS-485网络一般允许最多将32个节点设备并联，超过32个的系统则需使用485中继器进行扩展；

RS-485的通讯线应使用屏蔽双绞线，屏蔽层应单端接地；485的通讯距离可达1200米，当一条总线上连接的RS485设备很多，或者使用波特率较高时通讯距离就会相应缩短，此时可使用485中继器进行扩展。

RS-485组网有多种拓扑结构，一般采用线型连接，即从上位主机开始自近及远将多台设备一个接一个连入网络。在最远端可接120～300Ω/0.25瓦的终端匹配电阻（需视具体的通讯质量确定，即通讯很好时可不必安装）。

2.4.2、 实时数据更新周期：

模拟量测量数据的刷新周期，出厂默认1.44S/次，0.24S～2.4S可自行设置，间隔为0.24S；数据更新周期越长，数据的稳定性越好，一般建议使用1～2S；

 三、 Modbus寄存器列表

 寄存器用于MODBUS-RTU通讯规约。

表1: 开关量输入定义,功能码02

注：1、开关量输入位值为“0”表示输入没电，为“1”表示输入有电；判断阈值为量程的50%，如电压量程为260V时，则低于130V为无电，高于130V为有电值为1；

   2、此功能只在测量16路电压开关量模块时有效；

表2:输入寄存器,功能码04，RD

注： AI0为模拟量通道量程，如20mA或10V等；

注：此表数据可用03功能码读取，读寄存器地址需+80H偏移地址;

表3: 保持寄存器定义,功能码03/06/10H

Ø 模拟输入通道数据转换计算：

例1：模块输入量程为AC25mA，外配CT为50A:25mA，模块AI_MODE设置为正常模式，则对应通道测量的交流电流值计算为： 实际值=DATA/10000*25mA*50A/25mA= DATA/10000*50A

例2：模块输入量程为DC10V，所接传感器为0~2MPa输出0~10V压力传感器，模块AI_MODE设置为正常模式，则对应通道测量的压力值计算为： 实际值=DATA/10000*10/10*2 MPa=DATA/10000*2 MPa

例3：模块输入量程为DC20mA，所接传感器为0~2MPa输出4~20mA压力传感器，模块AI_MODE设置为正常模式，则对应通道测量的压力值计算为： 实际值= (DATA/10000*20-4)/16* 2 MPa

例4：模块输入量程为DC20mA，所接传感器为0~2MPa输出4~20mA压力传感器，模块AI_MODE测量数据模式设置为4-20方式，则对应通道测量的压力值计算为： 实际值= DATA/10000*2 MPa

 四、通讯规约

本产品采用开放式的MODBUS－RTU通讯规约，详细规约请参考相关文件；

MODBUS－RTU通讯规约示例:

4.1、功能码02H(0x02)：读1路或多路开关量输入状态

起始位： 为0～23；超过范围命令无效

开关量个数：为1～16(最多16路，根据不同型号模块而不同数量)；

起始位＋开关量个数 ：1～16；超过范围命令无效；

例：主机要读取地址为01，开关量DI0～DI16的输入状态

主机发送：01     02       0000      0010         CRC

    地址   功能码  起始位   读开关量个数    CRC码

从机响应：01     02        02         00  01       CRC

    地址  功能码  数据长度   DI状态数据   CRC码

输入数据按从低位开始每8位组合为1个字节，低字节在前，上例返回的数据为2个字节，二进制位按如下方式对应输入。

位值：   0  0  0  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0   0   0   1  

第N路输入: 8  7  6  5  4  3  2  1  16 15 14 13  12  11  10  9  

传输的第一字节对应为输出DI8-DI1，最低有效位对应为最低输入(DI1)

传输的下一字节对应为输出DI16-DI9，最低有效位对应为最低输入(DI9

  4.2、功能码04H(0x04)：读输入寄存器

起始地址: 0000H～0057H  超过范围命令无效

数据长度: 0001H～003CH, 最多可一次读取60个连续寄存器

起始地址+数据长度:1～0058H, 0201H～0600H 超过范围命令无效

说明：  读取的是16位数据，高位在前，低位在后。

例: 命令：   01     04     00 00      00 01       CRC       8字节

         ADDR    功能   开始地址   寄存器个数  CRC校验

  响应：   01     04     02          00   10          CRC      7字节

         ADDR    功能    字节计数    寄存器数据      CRC校验

4.3、功能码03H(0x03): 读保持寄存器

起始地址: 0000H～008FH, 超过范围命令无效

数据长度: 0001H～003CH, 最多可一次读取60个连续寄存器

起始地址+数据长度:1～0090H, 超过范围命令无效

说明：  读取的是16位数据，高位在前，低位在后。

例: 命令：   01     03     00 00      00 01       CRC       8字节

         ADDR    功能   开始地址   寄存器个数  CRC校验

  响应：   01     03     02          00   10          CRC     

         ADDR    功能    字节计数    寄存器数据      CRC校验

4.4、功能码10H（0x10）：预置多路寄存器  

起始地址: 0008H～006FH, 超过范围命令无效

寄存器数量:0001H～0032H, 最多可一次写入50个连续寄存器

起始地址+写寄存器数量 :0009H～0070H,超过范围命令无效

例：主机要把0001、0006 保存到地址为000B、000C 的从机寄存器中去（从机地址码为01）。

主机发送： 01  10    000B      0002        04      0001    0006    63DE

      地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 字节数  保存数据1   2      CRC

从机响应： 01    10       000B       0002         CRC

     地址  功能码   起始地址  写寄存器数量   CRC校验

五、选型及订购

5.1  选型示例：KH-203U-260V

说明：表示为16通道模拟输入量程为20mA的采集模块，可选配置默认出厂值：DC10～30V供电、RS-485接口。

5.2  订购

为方便订货、避免差错和不必要的麻烦，让我们更好地为您服务，在订货前希望您能够提供如下信息： 

通道数：      □16路   □12路     □其他       

额定模拟输入：□20mA  □5V  □10V   □AC20mA  □AC260V   □其他        

工作电源：   □DC+10～30V  □DC+36～72V  □DC+5V 

隔离：       □不隔离    □三隔离

通讯接口：   □RS-485    □RS-232

5.3  注意事项

1) 注意产品标签上的辅助电源信息，产品的辅助电源等级和极性不可接错，否则有可能损坏产品。

2) 请根据产品规格型号，参照图示正确接线。接线前要确保断开所有信号源及电源，避免发生危险及损坏设备。检查确认接线无误后，再接通电源测试。

3) 产品在有强电磁干扰的环境中使用时，请注意输入输出信号线的屏蔽。

4) 集中安装时，最小安装间隔不应小于10mm。

5) 当模块的输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时，应注意采取防雷措施。

6) 请勿损坏或修改产品的标签、标志，请勿拆卸或改装产品，否则本公司将不再对该产品提供“三包”（包换、包退、包修）服务。