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EM4AI-4AO
4路模拟量隔离输入、4路模拟量隔离输出模块［V1.10］
1 产品概述
EM8AI型4路模拟量隔离输入、4路模拟量隔离输出模块是自动化系统中通用的远程I/O产品，通过RS485通讯接口实现4路模拟量信号的隔离采集，以及4路模拟量信号的隔离输出。同时，本模块还具有桥接（变送器）功能，可将4路模拟量输入直接桥接到4路模拟量输出通道，实现隔离变送功能。
本模块为全工业设计，供电电源、模拟量输入、模拟量输出、RS485通讯接口在电气上实现互为隔离，有效抑制工业现场各类串模和共模干扰，保证了工作可靠性和数据精准度。RS485通讯接口执行MODBUS RTU规约，可直接配接各类PLC、DCS系统、人机屏及各种组态软件。
2 产品特点
l 4路模拟量隔离输出，12位分辨率，支持0~10V、0~5V、0~20mA、4~20mA格式
l 4路模拟量隔离输出，12位分辨率，独立电压通道和电流通道，支持0~20mA、0~10V格式
l 采样和更新速率：100Hz
l 每通道信号格式可软件独立配置，无需开盖跳线
l 内置数字采样滤波器，滤波参数可设置
l 内置保持时间定时器，保持时间常数0~60.00s
l 桥接（隔离变送器）功能，可配置为一进一出、一进二出、一进三出、一进四出
l 全工业设计，供电电源、通讯、模拟量输入、模拟量输出互相电气隔离
l 具有硬件强制恢复通讯参数出厂配置的功能
l MODBUS RTU 通讯规约
l DC10~30V宽范围电源输入，模拟量输出无需另配电源
l 最大功耗仅4W
3 产品规格
模拟量输入 | 4路模拟量输入，12bit分辨率，采集精度±0.1% 信号规格：0~10V、0~5V、0~20mA、4~20mA 具有断线检测功能（对于4~20mA格式信号） 采样频率：100Hz 内置数字滤波器 每通道信号格式等参数可软件独立配置，无需开盖跳线设置 电气隔离：1500V（可定制3000V） |
模拟量输出 | 4路模拟量输出，12位分辨率 电压输出：0~10V±0.1% 电流输出：0~20mA±0.5% 桥接（变送器）功能：一进一出、一进二出、一进三出、一进四出隔离变送 桥接变送时输入到输出的传输延迟：≤1ms 内置保持时间定时器，保持时间常数0~60.00s 最高更新速率：100Hz 电气隔离：1500V（可定制3000V） |
通讯接口 | 物理型式：RS485 通讯规约：MODBUS RTU 通讯速率：1200、2400、4800、9600、19200bps 电气隔离：1500V（可定制3000V） 具有硬件强制恢复通讯参数出厂配置的功能 |
电源输入 | 标称电源：DC24V 输入范围：DC10~30V 电源消耗：≤4W 保护功能：防反接，防浪涌 |
模块结构 | 外形结构：亚当模块，10+10位可插拔端子 安装方式：DIN导轨安装 |
外形尺寸 | 模块部分：104mm×72mm×26mm（不含端子和导轨座） 最大尺寸：124mm×72mm×45mm（含端子和导轨座） |
工作环境 | 工作温度：-25 ~ +85℃ 环境湿度：10~90%RH（不结露） |
4 指示灯说明
指示灯标示 | 名称 | 颜色 | 说明 |
PWR | 电源指示 | 绿色 | 慢闪：上电，常亮：就绪，快闪：恢复通讯配置 |
TXD | 数据发送 | 红色 | 发送数据 |
RXD | 数据接收 | 黄色 | 接收数据 |
5 端子排列与说明
端子 | 代号 | 名称 | 示意图 |
1 | AI0+ | 模拟量输入0通道 |
|
2 | AI1+ | 模拟量输入1通道 | |
3 | AI2+ | 模拟量输入2通道 | |
4 | AI3+ | 模拟量输入3通道 | |
5 | ACOM | 模拟量输入公共端 | |
6 | INT | 恢复出厂设置端子 | |
7 | 485A | RS485数据A | |
8 | 485B | RS485数据B | |
9 | VIN+ | 电源输入正极 | |
10 | VIN- | 电源输入负极 | |
11 | AO0/I+ | 模拟量输出0电流通道 | |
12 | AO0/U+ | 模拟量输出0电压通道 | |
13 | AO1/I+ | 模拟量输出1电流通道 | |
14 | AO1/U+ | 模拟量输出1电压通道 | |
15 | AOCOM | 模拟量输出公共端 | |
16 | AO2/I+ | 模拟量输出2电流通道 | |
17 | AO2/U+ | 模拟量输出2电压通道 | |
18 | AO3/I+ | 模拟量输出3电流通道 | |
19 | AO3/U+ | 模拟量输出3电压通道 | |
20 | AOCOM | 模拟量输出公共端 |
6 强制恢复通讯参数出厂配置
当遗忘通讯参数，或由于误操作改变通讯参数时，除了可以采用配置软件搜索模块以外，也可进行强制恢复通讯参数的出厂配置，方法与步骤如下：
（1）确保模块已切断电源；
（2）将INT端子（端子6）与VIN-端子（端子10）用导线短接（连接）；
（3）模块通电，模块电源灯慢闪两次后变为快闪；
（4）关闭电源，拆除短接线；
（5）模块通电，此时模块的通讯参数已恢复为：
通讯速率：9600bps
校验方式：无
本机地址：1
警告：模块未断电状态下短接无效!
7 支持的功能码
代码 | 含义 | 操作 |
02H | 读离散量输入 | 读取一个或多个离散数字量 |
03H | 读多个保持寄存器 | 读取一个或多个保持寄存器的值 |
04H | 读多个输入寄存器 | 读取一个或多个输入寄存器的值 |
06H | 写单个保持寄存器 | 将一个数据写入某保持寄存器 |
10H | 写多个保持寄存器 | 将一个或多个数据写入保持寄存器 |
11H | 读设备属性 | 读取从机类型、状态 |
8 离散量输入寄存器（支持功能码02H）
地址 | 名称 | 对应端子代号 | 数值范围 | 说明 |
10001 | 模拟量输入0断线 | AI0 | 0,1 | 信号格式设置为“4~20mA”时，输入有效信号小于4mA状态为“1”，否则为“0”。 |
10002 | 模拟量输入1断线 | AI1 | 0,1 | |
10003 | 模拟量输入2断线 | AI2 | 0,1 | |
10004 | 模拟量输入3断线 | AI3 | 0,1 |
9 输入寄存器（支持功能码04H）
地址 | 名称 | 代号 | 数值范围 | 位 | 备注 |
30001 | 模拟量输入0 | AI0 | 0~4095 | ||
30002 | 模拟量输入1 | AI1 | 0~4095 | ||
30003 | 模拟量输入2 | AI2 | 0~4095 | ||
30004 | 模拟量输入3 | AI3 | 0~4095 | ||
30005 | 模拟量输入 断线 | AI0 | 0,1 | Bit0 | 信号格式设置为“4~20mA”时，输入有效信号小于4mA状态为“1”，否则为“0”。 |
AI1 | 0,1 | Bit1 | |||
AI2 | 0,1 | Bit2 | |||
AI3 | 0,1 | Bit3 | |||
备用 | Bit4~15 |
10 保持寄存器（支持功能码03H,06H,10H）
地址 | 名称 | 实际值范围 | 位 | 范围 | 出厂 默认值 | 读写 |
40001 | 通讯速率 | 1200/2400/4800/9600/19200 | Bit15~12 | 0,1,2,3,4 | 3 | 读写 |
停止位 | 1位/2位 | Bit11~10 | 0,1 | 0 | ||
校验方式 | 无校验/偶校验/奇校验 | Bit9~8 | 0,1,2 | 0 | ||
本机地址 | 1~247 | Bit7~0 | 1~247 | 1 | ||
40002 | 设备类型 | 212 | 212 | 212 | 只读 | |
40003 | 硬件版本 | H0.00~2.55 | Bit15~8 | 0~255 | 只读 | |
软件版本 | R0.00~2.55 | Bit7~0 | 0~255 | |||
地址 | 名称 | 实际值范围 | 位 | 范围 | 出厂 默认值 | 读写 |
40004 | 生产日期 | 年，年的后两位，2000~2099 | Bit15~9 | 0~99 | 只读 | |
月，占4位，1~12 | Bit8~5 | 1~12 | ||||
日，占5位，1~31 | Bit4~0 | 1~31 | ||||
40005 | 生产编号 | 生产编号（高字节在前） | 0~65535 | 只读 | ||
40006 | 设备状态 | 0上电（自检）/1就绪/2故障 | 0~2 | 只读 | ||
40007 | 备用 | |||||
40008 | 保持时间常数 | 0~60.00s，0为持续保持（桥接时无效） | 0~6000 | 0 | ||
40009 | AI0信号格式 | 0~10V/0~5V/0~20mA/4~20mA | 0~3 | 0 | 读写 | |
40010 | AI1信号格式 | |||||
40011 | AI2信号格式 | |||||
40012 | AI3信号格式 | |||||
40013 | AO0工作模式 | 0实时输出 1桥接AI0输出/2桥接AI1输出 3桥接AI2输出/4桥接AI3输出 | 0~4 | 0 | 读写 | |
40014 | AO1工作模式 | |||||
40015 | AO2工作模式 | |||||
40016 | AO2工作模式 | |||||
40017 | AO0输出值 | 0~10V或0~20mA （对桥接通道无效） | 0~4095 | 0 | 读写 | |
40018 | AO1输出值 | |||||
40019 | AO2输出值 | |||||
40020 | AO3输出值 | |||||
11 设备属性寄存器（支持功能码11H）
字节 | 名称 | 实际值范围 | 位 | 范围 | 读写 |
2 | 设备类型 | 212 | 212 | 只读 | |
2 | 硬件版本 | H0.00~2.55 | Bit15~8 | 0~255 | 只读 |
2 | 软件版本 | R0.00~2.55 | Bit7~0 | 0~255 | |
2 | 生产日期 | 年，年的后两位，2000~2099 | Bit15~9 | 0~99 | 只读 |
月，占4位，1~12 | Bit8~5 | 1~12 | |||
日，占5位，1~31 | Bit4~0 | 1~31 | |||
2 | 生产编号 | 生产编号（高字节在前） | 0~65535 | 只读 | |
2 | 设备状态 | 0上电（自检）/1就绪/2故障 | 0~2 | 只读 | |
