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K624-ATU(4G)系列0/4~20mA模拟量对传模块使用教程

在工业自动化、物联网等领域,开关量信号的传输是常见需求。传统的有线传输方式存在布线复杂、成本高、维护困难等问题。成都亿佰特电子科技有限公司推出的K624-ATU(4G)系列0/4~20mA模拟量对传模块,为解决这些问题提供了高效、可靠的无线通信方案。本文将详细介绍0/4~20mA模拟量对传模块的特点、功能、应用场景及使用方法,帮助您全面了解这款工业级无线通信利器。

一、模拟量对传模块产品概述

1、产品简介

K624-ATU(4G)模拟量对传模块是成都亿佰特电子科技有限公司推出的工业级4G无线模拟量对传模块,由发射(采集)端和接收(还原)端组成,可实现40/420mA电流信号的无线采集、传输与还原,完全替代传统有线布线方案,解决跨区域、远距离模拟量传输的施工难题,大幅降低工程成本和维护难度。

2、产品性能特点

l 本产品为对传功能产品。功能:发送端采集4 通道模拟信号(0/4~20mA)并通过 4G 将数据传送至接收端,接收端还原 4 通道模拟信号(0/4~20mA)。

l 产品型号K624-ATU(4G),含发射(采集)端(AI):;接收(还原)端(AO)。

1K624-ATU(4G)模拟量对传模块

l 该产品具有高度易用性,避免远距离布电缆,大大降低企业人力/物力成本,减少施工和维护难度。4.针对工业用户,全工业级设计,经过大量测试,质量稳定可靠。

l 免施工安装:可代替链接电缆,传输距离远,免去电缆施工的困扰。

l 免编程设计:无需编程,所有参数都可以通过上位机软件配置,使用方便,运行可靠。7.自动纠错:终端纠错能力强,能主动纠正被干扰的数据包,大大提高传输可靠性。

3、K624-ATU(4G)模拟量对传模块产品优势

l 免布线传输:通过4G网络实现信号传输,无需铺设长距离电缆,传输距离不受地理环境限制

l 即插即用:免编程设计,所有参数可通过上位机软件配置,工程人员无需专业开发能力

l 高可靠运行:全工业级设计,经过严苛环境测试,适合各类复杂工业场景使用

l 高精度传输:采集和输出精度均达到±0.03mA,分辨率0.001mA,信号还原度接近100%

二、模拟量对传模块功能特点

功能类别

具体参数

说明

采集功能

40/420mA模拟量输入

支持二线制、三线制、四线制传感器接入

输出功能

40/420mA模拟量输出

有源恒流源输出,负载阻抗≤500Ω

通信方式

4G全网通+ RS485

4G传输支持900/1600MHz频段,RS485可本地配置参数

安全保护

过流、过压、防反接、防错接保护

电源接口、信号接口均具备多重保护,降低误操作损坏风险

硬件看门狗

支持

设备异常自动重启,7*24小时稳定运行

指示灯

8个状态指示灯

可直观查看运行、通信、各通道信号状态,快速排查故障

刷新速率

0.25s/次可调(默认1s/次)

可根据应用场景调整信号更新频率,平衡实时性和功耗

定制服务

支持功能定制

可根据客户需求开发特殊功能

三、K624-ATU(4G)模拟量对传模块使用教程

步骤一:产品连接天线和电源

按照下图所示,连接好:天线、电源。

2K624-ATU(4G)模拟量对传模块

1、天线连接:取下AI 和AO产品天线帽,将 433Mhz 频段“吸盘天线”顺时针,拧紧于产品上;(更多 知识详情,见“第二通信方式为:LoRa 扩频 硬件连接、安装 ”章节)

2、电源连接:将“电源转接线”的“红色线”接到产品“+”极,“黑色线”接到产品“—”极;将“12V/1A适 配器电源”连接“电源转接线”。

注意事项:

1、接线时,请勿接错端口,以免损坏产品!

2、对传配对产品射频天线之间,需要尽量空旷并且尽量可直视;射频天线之间尽量绕离:墙体、金属屏蔽、大树、 山丘、大型建筑等。

3、射频天线顶部不能贴着金属、墙体等对射频有极大衰减作用的物体,以免影响射频信号的传输。

4、产品射频天线之间间距最好保持 1 米及以上。大功率射频产品距射频天线距离过近,接收端无法接收到数据。

步骤二:发射(采集)端产品信号输入接线

按照下图所示,将0/4~20mA模拟量信号发生器(或者传感器等)输出端口 连接到 本产品采集端的AI和GND接口上。AI接有源信号正极,GND 接负极(共电平地),拧紧本产品插拔端子上的螺钉。(传感器的二、三、四线制 的具体接线方法,详见产品手册”)

3K624-ATU(4G)模拟量对传模块

注意事项:

① 用户需要确认传感器属于几线制传感器,并按照接线示意图用导线进行连接。

② 端子连接导线时,注意端子导电部分不能压到导线绝缘层,以免接触不良,引起异常。

步骤三:接收(还原)端产品信号输出接线

按照下图所示,将本产品还原端的AO和GND用导线分别连接到模拟量采集设备的信号接收“正极”和“负 极 ”(或者连接到万用表,注意万用表档位需要拨到大于 20mA 电流档位,“红表笔”接本产品“AO”,“黑表笔”接本产品“GND”),并拧紧本产品插拔端子上的螺钉。(此部分接线示意图详见产品手册)

注意事项:

① 本产品输出为有源信号:恒流源输出,负载阻值需≤500 Ω;

② 采用万用表测量时,注意万用表档位必须正确,以免损坏外用表,或者导致测量误差偏大;3、端子连接导线时,注意端子导电部分不能压到导线绝缘层,以免接触不良,引起异常。

步骤四:将产品上电并观察指示灯状态

将两个12V/1A 适配器插到插线板(市电 AC220V),整个系统上电。

观察指示灯状态、发送端输入电流和接收端输出电流值,如下图所示。

4K624-ATU(4G)模拟量对传模块

① RUN 灯每隔 0.5 秒闪烁一次,说明产品上电成功;

② 当配套产品的NET 灯亮,说明两个模块无线通讯成功;

③ AI灯亮,说明采集信号成功;AO 灯亮,说明输出信号成功;

④ 确定以上均成功后,观察采集端和还原端的信号值是否相同(误差在产品参数范围内)。相同,则成功;不相同,则需要根据以上步骤中注意事项等检查异常原因,并处理。

注意事项:

① 1、更多指示灯功能详情,查看手册“指示灯说明”章节;

② 2、NET指示灯不亮,则说明无线通信不成功,需要检查产品天线安装是否正确,确保天线间距1米及以上,产品天线之间无遮挡等。

四、K624-ATU(4G)模拟量对传模块常见应用场景

K624-ATU(4G)模拟量对传模块广泛应用于需要远距离模拟量传输的工业场景:

智慧水务:远程传输管网压力、流量、液位等传感器信号

智慧油田:油井压力、温度、流量等参数的远程监测

环境监测:空气质量、水质参数、温湿度等信号的无线传输

工业自动化:生产线设备模拟量信号的跨车间传输

智能农业:大棚土壤湿度、温湿度、灌溉压力等信号远程采集

轨道交通:隧道、桥梁等基础设施的应力、位移监测数据传输

K614-STU(4G)开关量对传模块的常见问题及解决办法

1、通用问题

① 拿到产品后,如何进行测试?

请查看本说明书“快速入门(建议用户先看本章节)”。如果测试过程中不顺利,请按照以下方法检查:

· 注意电源的极性:"+ "为正极,"- "为负极。

· 注意电源的电压范围:如果没有用配套电源,请注意模块的供电范围是8-28V(直流)。

· 天线的SMA连接器连接可靠:要顺时针拧紧。

· 数据不正确:按照“开关量输入与输出硬件连接”检查硬件接线是否正确无误;周围是否还上电了其他模块。

② 模块电源供电要求?

发送端和接收端功率要求见产品“基本参数”章节,或者见产品背面铭牌标签。应选用合适的直流稳压电源,要求抗高频干扰能力强、纹波小、并有足够的带载能力;最好还具有过流、过压保护及防雷等功能,确保数传电台正常工作。为了保证可以获得稳定的通信,建议预留50%以上的通信距离余量。

③ 模块的RUN灯不亮。

· 绿色5.08插拔端子螺丝没有拧紧或者导电部分压到了导线 / 电缆线绝缘层,导致电源接触不良。

· 供电电压过低,供电电压范围是8-28V(建议供电电压采用12VDC、24VDC)。

· 供电类型:直流电压。

④ 配置软件搜索不到设备

· 在电脑管理里面查看是否有USB转485的驱动(没有驱动可以自己上网下载驱动,或者使用我们提供的驱动“CH340驱动”)。

· USB转485的接线方法:A接A、B接B。

· 查看上位机中打开的COM端口是不是对应设备的COM端口编号,波特率是否正确(出厂默认:9600、8N1)。

· 当提示打开串口失败时请检查一下是否有其他的软件占用该串口,或者将传偶重新插拔在进行测试。

· 接触不良:通讯口的A、B处查看接线是否有绝缘层或者其他的什么遮挡物在接线端子里面,或者接线端子是否拧紧。

· 波特率被更改并且遗忘掉:则长按“SFR”按键,恢复出厂设置,然后再次应用配置软件进行读取。也可以应用搜索波特率功能进行搜索。

· 以上情况都正确的话:用上位机搜索设备或者用串口助手尝试发送数据给设备,看看设备的RXD灯是否闪烁,如果设备的RXD灯不闪烁则需要检查USB转485是否损坏。

· 配置软件和电脑确实无法兼容,无法使用:则可使用他串口软件工具,通过查看产品ModBus指令读取设备参数。

⑤ 两个模块通讯不成功,NET灯不亮

· 是否连接天线(两个天线的距离要大于1.5M)。天线不能放在封闭的铁皮柜中(最好放在一个空旷的地方)。

· 检查通讯模块的配置信息是否一致(信道、空速、地址)。

· 485通讯距离太远,需要在485的AB端并上一颗1K欧以下的电阻,最好在发送接收端都并上。

· LoRa通讯距离太远或者周围环境金属遮挡物太多,考虑更换大功率产品。

⑥ 两个设备通讯不成功,但NET灯常亮

· DI采集端传感器损坏或者传感器接线错误:检查采集模块的DI灯如果常亮,则采集到输入信号,反之则无;检查接入采集设备的传感器接线是否有问题,请核实传感器类型,并按照正确的接线方式进行接线;传感器损坏:利用万用表测量传感器信号线的电压。

· DO输出端接线错误:用户需要查看,连接本公司DO产品的采集模块接线方法,本公司DO产品为无源输出。详情可查看“开关量输入与输出硬件连接”等章节;用户可进行验证,将我公司DO产品不接任何负载,再将万用表蜂鸣档连接DO信号端观察端口输出时是否会响。

2、K624-ATU(4G)模拟量对传模块4G相关问题

① 4G通讯,应该注意什么?

· 在对K624-ATU(4G)模拟量对传模块模块进行测试时,必须接上匹配的天线,否则容易损坏发送模块。

· K624-ATU(4G)模拟量对传模块在不同环境下往往有不相同通信距离,通信距离往往受到温度、湿度、障碍物密度、障碍物体积、电磁环境所影响,建议顾客现场实际测量。

② 天线应该如何放置

天线的摆放位置,很影响模块的传输稳定性。

· 天线是向天线两边及中上位置发送数据的。所以,注意天线杆的放置方向,应该平行于数据接收和发送端。

· 天线应该放置于稍微空旷的位置,尽量靠近窗户。不要直接挨着墙或者金属放置。

· 如果在工控箱的应用场景,天线必须在工控箱外部,天线放在工控箱内信号基本会被挡完。

· 天线尽量放高。

3、开关量输入输出相关问题

AI/AO输入无输入/输出、DI/DO输入无输入/输出

· 检查接线,用户需要区分清楚传感器是两线制、三线制、四线制中的哪种,用户确认传感器是什么类型,再对应相应的接线方式,进行接线。

· 两个模块没有通讯成功。检查是否组网成功。

· 绿色5.08接线端子螺丝没有拧紧,导致模拟量输入接触不良。

· 绿色5.08接线端子未插紧导致接触不良。


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