1、組態控制技術組態控制技術監控篇監控篇遠程遠程I/OI/O模塊模塊 遠程遠程I/OI/O模塊又稱為牛頓模塊，為近年模塊又稱為牛頓模塊，為近年來比較流行的一種來比較流行的一種I/OI/O方式，它安裝在工業方式，它安裝在工業現場，就地完成現場，就地完成A/DA/D、D/AD/A轉換、轉換、I/OI/O操作及操作及脈沖量的計數、累計等操作。脈沖量的計數、累計等操作。 遠程遠程I/O以通訊方式和計算機交換信息，以通訊方式和計算機交換信息，通訊接口一般采用通訊接口一般采用RS-485總線，通訊協議與總線，通訊協議與模塊的生產廠家有關，但都是采用面向字符模塊的生產廠家有關，但都是采用面向字符的通訊協議。的通

2、訊協議。 遠程遠程I/O模塊模塊 遠程遠程I/O模塊模塊價格比較低，模塊模塊價格比較低，安裝也比較簡單，只需通過雙絞線安裝也比較簡單，只需通過雙絞線將其連接在將其連接在RS-485總線上即可。總線上即可。PC機一般為機一般為RS-232接口，要安裝接口，要安裝一個一個RS-232轉轉RS-485模塊。模塊。 市場上使用比較廣泛的遠程市場上使用比較廣泛的遠程I/O模塊有研華公司的模塊有研華公司的ADAM系系列，如圖所示。列，如圖所示。研華遠程研華遠程I/O模塊模塊 研華研華ADAM4000系列遠程系列遠程I/O模塊是通模塊是通用傳感器到計算機的便攜式接口模塊，專為用傳感器到計算機的便攜式接口模塊

3、，專為惡劣環境下的可靠操作而設計，具有內置的惡劣環境下的可靠操作而設計，具有內置的微處理器，嚴格的工業級塑料外殼，使其可微處理器，嚴格的工業級塑料外殼，使其可以獨立提供智能信號調理、模擬量以獨立提供智能信號調理、模擬量I/O、數字、數字量量I/O、數據顯示和、數據顯示和RS-485通訊。通訊。 研華遠程研華遠程I/O模塊的特點模塊的特點 ADAM4000系列在存取多種類型及多種范系列在存取多種類型及多種范圍的模擬量輸入方面具有顯著的優點。通過圍的模擬量輸入方面具有顯著的優點。通過在主計算機上輸入指令，就可以遠程選擇在主計算機上輸入指令，就可以遠程選擇I/O類型和范圍，對不同的任務可以使用同一種

4、類型和范圍，對不同的任務可以使用同一種模塊。極大地簡化了設計和維護的工作，僅模塊。極大地簡化了設計和維護的工作，僅用一種模塊就可以處理整個工廠的測量數據。用一種模塊就可以處理整個工廠的測量數據。由于所有模塊均可由主機遠程配置，因此不由于所有模塊均可由主機遠程配置，因此不需要任何物理性調節。需要任何物理性調節。 ADAM4000系列模塊僅需要兩根導線就可以通過系列模塊僅需要兩根導線就可以通過多點式的多點式的RS485網絡與控制主機互相通信，基于網絡與控制主機互相通信，基于ASCII的命令響應協議可確保其與任何計算機系統兼的命令響應協議可確保其與任何計算機系統兼容。容。 ADAM4000通過通過R

5、S-485工業標準通訊網絡與操工業標準通訊網絡與操作站（也稱為上位機或主機）連接成一個主從式網作站（也稱為上位機或主機）連接成一個主從式網絡控制系統，可以實現點對點通信和廣播通信（僅絡控制系統，可以實現點對點通信和廣播通信（僅有的模塊允許廣播通信）。由于有的模塊允許廣播通信）。由于RS-485通訊協議是通訊協議是工業控制中廣泛應用的雙向平衡式傳輸線路標準，工業控制中廣泛應用的雙向平衡式傳輸線路標準，是專為工業應用而開發的通訊協議，這使得是專為工業應用而開發的通訊協議，這使得ADAM4000系列模塊具有長距離高速率收發數據的系列模塊具有長距離高速率收發數據的能力。所有模塊均具有光隔離器來防止地線

6、電流，能力。所有模塊均具有光隔離器來防止地線電流，并降低了電源浪涌而造成損害的機會。并降低了電源浪涌而造成損害的機會。 ADAM4000系列模塊使用屏蔽雙絞線收發數據，系列模塊使用屏蔽雙絞線收發數據，通訊線路的抗干擾設計使通訊更加可靠。通訊線路的抗干擾設計使通訊更加可靠。 ADAM4000系列模塊在數據線上提供了內部突波系列模塊在數據線上提供了內部突波保護，在每一條數據線上都具有的高速抑止器，保保護，在每一條數據線上都具有的高速抑止器，保護模塊免于高壓或尖峰的損害。護模塊免于高壓或尖峰的損害。 一條一條RS-485通訊連路所連接的模塊數是有限的，通訊連路所連接的模塊數是有限的，當需要配置更多的

7、模塊數時，可以使用當需要配置更多的模塊數時，可以使用ADAM-4510中繼器，每個中繼器，每個ADAM-4510中繼器可再增加中繼器可再增加32個模塊個模塊或將網絡再延伸或將網絡再延伸4000英尺，一條英尺，一條RS-485通訊連路最通訊連路最多可以連接多可以連接256個個ADAM4000系列模塊。系列模塊。 如果主機上沒有如果主機上沒有RS-485接口，則可以使用接口，則可以使用ADAM 4520模塊，將計算機的標準模塊，將計算機的標準RS-232信信號轉換為完全隔離的號轉換為完全隔離的RS-485通信總線，通信總線，ADAM轉換器（包括中繼器模塊）自動控制轉換器（包括中繼器模塊）自動控制R

8、S-485總線的方向，而不需要主機發出握手總線的方向，而不需要主機發出握手信號，從而使得在主機上為半雙工的信號，從而使得在主機上為半雙工的RS-232編寫的軟件不需修改仍可以使用。編寫的軟件不需修改仍可以使用。ADAM轉轉換器模塊可以保護主機，避免由換器模塊可以保護主機，避免由RS-485數據數據線所產生的破壞性電壓所引起的損壞。線所產生的破壞性電壓所引起的損壞。 可以輕松地將模塊安裝到可以輕松地將模塊安裝到DIN導軌的面板導軌的面板上，或將它們堆疊在一起，通過使用插入式螺上，或將它們堆疊在一起，通過使用插入式螺絲端子塊進行信號連接。確保了模塊易于安裝、絲端子塊進行信號連接。確保了模塊易于安裝

9、、更改和維護。更改和維護。 ADAM 4000系列遠程系列遠程IO的應用領域如下：的應用領域如下：遠端數據采集，過程監控，工業過程控制，能遠端數據采集，過程監控，工業過程控制，能源管理，上位機控制，安全系統，實驗室自動源管理，上位機控制，安全系統，實驗室自動化，樓宇自控產品測試，直接數字控制或繼電化，樓宇自控產品測試，直接數字控制或繼電器控制。器控制。 ADAM4000系列模塊使用系列模塊使用EIA RS-485通信通信協議，該協議是工業應用中廣泛采用的雙向平協議，該協議是工業應用中廣泛采用的雙向平衡式，傳輸線路標準衡式，傳輸線路標準EIA RS-485是專為工業應是專為工業應用而開發的通信協

10、議。用而開發的通信協議。ADAM4000模塊具有遠模塊具有遠程高速收發數據的能力，所有模塊均使用了光程高速收發數據的能力，所有模塊均使用了光隔離器，用于防止接地回路并降低了電源浪費隔離器，用于防止接地回路并降低了電源浪費對設備造成損害的可能性。對設備造成損害的可能性。ADAM4000遠程數據采集控制系統的組成遠程數據采集控制系統的組成 ADAM4000遠程數據采集控制系統是一組全系列遠程數據采集控制系統是一組全系列的產品，可集成人機界面（的產品，可集成人機界面（HMI）平臺和大多數）平臺和大多數IO模塊，如模塊，如DIDO、AIAO繼電器和計數器模塊。繼電器和計數器模塊。ADAM 40000系

11、列是一套內置微處理器的智能的傳感系列是一套內置微處理器的智能的傳感器接口模塊。可以通過一套簡單的命令語言（器接口模塊。可以通過一套簡單的命令語言（ASCII格式）對它們進行遠程控制并在格式）對它們進行遠程控制并在RS485網上通信。它網上通信。它們提供信號調節、隔離、搜索、們提供信號調節、隔離、搜索、AD、DA、DI、DO、數據比較和數據通信。一些模塊提供數字、數據比較和數據通信。一些模塊提供數字IO線路，用來控制繼電器和線路，用來控制繼電器和TTL電平裝置。電平裝置。 典型接線如圖所示。典型接線如圖所示。ADAM4000遠程數據采集控制系統的組成遠程數據采集控制系統的組成1安裝程序安裝程序

12、在安裝程序前按下圖連接系統。在安裝程序前按下圖連接系統。ADAM4000系列模塊的軟件安裝系列模塊的軟件安裝 在安裝程序前按下圖連接系統。在安裝程序前按下圖連接系統。安裝程序安裝程序 在使用研華在使用研華I/O模塊編程之前必須安裝研模塊編程之前必須安裝研華設備華設備DLL驅動程序和設備管理程序驅動程序和設備管理程序Device Manager。進入研華公司官方網站。進入研華公司官方網站找到并下載下列程序：找到并下載下列程序：ADAM_DLL.exe、DevMgr.exe、ADAM-4000-5000Utility.exe等。等。 依次安裝上述程序。依次安裝上述程序。ADAM4000系列模塊的軟

13、件安裝系列模塊的軟件安裝2模塊配置模塊配置 配置模塊使用配置模塊使用Utility.exe程序。運行程序。運行Utility.exe程序，出現如圖所示的畫面。程序，出現如圖所示的畫面。 Utility程序畫面程序畫面 選中選中COM1，點擊工具欄快捷鍵，點擊工具欄快捷鍵search，出現，出現“Search Installed modules”對話窗口，如圖所示。提示掃描模塊的對話窗口，如圖所示。提示掃描模塊的范圍，允許輸入范圍，允許輸入0255，確定一個值后，單擊，確定一個值后，單擊“OK”按鈕開按鈕開始掃描。完成掃描后單擊始掃描。完成掃描后單擊“Stop scan ”按鈕掃描安裝的模塊掃描

14、安裝的模塊 如果計算機如果計算機COM1口安裝有模塊，將在程序右側口安裝有模塊，將在程序右側COM1下下方出現已安裝的模塊名稱，如圖所示。圖中顯示方出現已安裝的模塊名稱，如圖所示。圖中顯示COM1口口安裝了安裝了4012和和4050兩個模塊，地址分別為兩個模塊，地址分別為01和和02（十六進（十六進制）。制）。顯示已安裝的模塊顯示已安裝的模塊 點擊模塊名稱點擊模塊名稱“4012”，進入測試，進入測試/配置界面，如圖所示。配置界面，如圖所示。設置模塊的地址值（設置模塊的地址值（Address值設為值設為1，也可以設為其他值，也可以設為其他值，但不能與其他模塊重復）、電壓輸入范圍（但不能與其他模塊

15、重復）、電壓輸入范圍（Input Range）等，完成后，單擊等，完成后，單擊“Update”按鈕。圖中模塊名稱按鈕。圖中模塊名稱4012前顯前顯示其地址值示其地址值01，AI通道的輸入電壓是通道的輸入電壓是1.4635V。 4012模塊配置與測試模塊配置與測試 點擊模塊名稱點擊模塊名稱“4050”，進入測試，進入測試/配置界面，配置界面，如圖所示。如圖所示。設置模塊的地址值（設置模塊的地址值（Address值設為值設為2，也可，也可以設為其他值，但不能與其他模塊重復），完成后，單擊以設為其他值，但不能與其他模塊重復），完成后，單擊“Update”按鈕。按鈕。4050模塊配置與測試模塊配置與測

16、試3添加設備添加設備 運行設備管理程序運行設備管理程序DevMgr.exe，在出現的對話框中從，在出現的對話框中從Supported Devices列表中選擇列表中選擇“Advantech COM Devices”，單擊單擊“Add”按鈕，出現按鈕，出現“Communication Port Configuration”對話框，設置串口通信參數，如圖所示。完對話框，設置串口通信參數，如圖所示。完成后，單擊成后，單擊“OK”按鈕。按鈕。添加串口添加串口 展開展開“Advantech COM Devices”項，選擇項，選擇“Advantech ADAM-4000 Modules for RS-4

17、85”項，單擊項，單擊“Add”按鈕，按鈕，出現出現“Advantech ADAM-4000 Modules Parameters”對話對話框，如圖所示。在框，如圖所示。在Module Type下拉框選擇下拉框選擇ADAM 4012，在在Module Address文本框中設置地址值，如文本框中設置地址值，如1（必須和模塊（必須和模塊的配置值一致）。的配置值一致）。添加模塊添加模塊 同樣添加模塊同樣添加模塊ADAM 4050，地址值設為，地址值設為2。完成后單擊。完成后單擊“OK”按鈕，這時在按鈕，這時在Installed Devices列表中出現模塊列表中出現模塊ADAM 4012與模塊與模

18、塊ADAM 4050的信息，如圖所示。的信息，如圖所示。模塊添加完成模塊添加完成 在在Installed Devices列表中選擇模塊列表中選擇模塊“000 ”，單擊右側，單擊右側“Test”按鈕，出現按鈕，出現“Advantech Devices Test”對話框，如圖所示。在對話框，如圖所示。在Analog Input選項卡中，選項卡中，顯示模擬輸入電壓值。圖中，顯示模擬輸入電壓值。圖中，ADAM-4012模塊的輸入電壓是模塊的輸入電壓是1.4235V。 至此，可以用開發軟件對至此，可以用開發軟件對I/O模塊編程。模塊編程。 測試模塊測試模塊 實訓實訓18 PC與遠程與遠程I/O模塊串口通

19、信模塊串口通信 一、學習目標一、學習目標 1、掌握、掌握PC與遠程與遠程I/O模塊串口通信的線路模塊串口通信的線路連接方法。連接方法。 2、掌握用、掌握用KingView設計遠程設計遠程I/O模塊數字模塊數字量輸入與輸出程序的方法。量輸入與輸出程序的方法。二、設計任務二、設計任務 1、利用電氣開關產生開關（數字）信號（、利用電氣開關產生開關（數字）信號（0或或1），使程序畫面中開關輸入指示燈顏色改變，），使程序畫面中開關輸入指示燈顏色改變，同時開關計數器數字從同時開關計數器數字從0開始累加。開始累加。 2、當累加值大于等于、當累加值大于等于5時，模塊數字量輸出時，模塊數字量輸出端口置高電平，線

20、路中指示燈亮，程序畫面中端口置高電平，線路中指示燈亮，程序畫面中開關輸出指示燈顏色改變。開關輸出指示燈顏色改變。三、硬件線路三、硬件線路 PC與與ADAM4000系列遠程系列遠程I/O模塊組成的通信控制系統如模塊組成的通信控制系統如圖圖7-50所示。所示。圖圖7-50 PC與遠程與遠程I/O模塊串口通信系統模塊串口通信系統 ADAM-4520（RS232與與RS485轉轉換模塊）的串口與換模塊）的串口與PC的串口的串口COM1連接；連接；ADAM-4050（數字量輸入與（數字量輸入與輸出模塊）的信號輸入端子輸出模塊）的信號輸入端子DATA+、DATA-分別與分別與ADAM-4520的的DATA+、DATA-連接，電源端子連接，電源端子+Vs、GND分分別與別與DC24V電源的電源的+、-連接。連接。 1、開關量輸入線路、開關量輸入線路 將按鈕、行程開關、繼電器開關等的常開將按鈕、行程開關、繼電器開關等的常