16路开关量输入转RS-485/232，数据采集远程DI模块 IBF61
产品特点：
● 16路开关量采集，隔离转换 RS-485/232输出
● 支持16路干接点输入或16路湿接点输入
● 通过RS-485/232接口可以读取每通道电平状态
● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 32VDC
● 可靠性高，编程方便，易于应用
● 标准DIN35导轨安装，方便集中布线
● 用户可编程设置模块地址、波特率等
● 支持Modbus RTU 通讯协议，自动识别协议
● 低成本、小体积模块化设计
● 外形尺寸：120 mm x 70 mm x 43mm
典型应用：
● 电平信号测量、监测和控制
● RS-485远程I/O，数据采集
● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统
● RS-232/485总线工业自动化控制系统
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 设备运行监测
● 传感器信号的测量
● 工业现场数据的获取与记录
● 医疗、工控产品开发
● 开关量信号采集
产品概述：
IBF61产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟信号。IBF61系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统，开关量信号测量和监测，高低电平信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只IBF61系列模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于计算机编程。
IBF61系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
IBF61系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。
功能简介：
IBF61 开关量信号隔离采集模块，可以用来测量16路开关量信号。
1、 开关量信号输入
16路开关量信号输入。输入与RS232/485输出之间互相隔离。支持16路干接点输入或16路湿接点输入。
2、 通讯协议
通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口，订货选型时注明。
通讯协议：支持两种协议，命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。模块自动识别通讯协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式：10位。1位起始位，8位数据位，1位停止位。
通讯地址（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）均可设定；通讯网络最长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。
通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，通信响应时间小于100mS。
3、 抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管，可以有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
产品选型：
IBF61 - □
通讯接口
485： 输出为RS-485接口
232： 输出为RS-232接口
选型举例1： 型号：IBF61 -232 表示输出为RS-232接口
选型举例2： 型号：IBF61 -485 表示输出为RS-485接口
IBF61通用参数：
(typical @ +25℃，Vs为24VDC)
输入类型： 湿接点输入
低电平(0)： 输入 < 3V
高电平(1)： 输入 10 ~ 50V
干接点输入
低电平(0)： 断开
高电平(1)： 接通到D.GND
输入电阻： 5.1KΩ
通 讯： 协议 RS-485 或 RS-232 标准字符协议 和 MODBUS RTU通讯协议
波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）可软件选择
地址（0～255）可软件选择
通讯响应时间：100 ms 最大
工作电源： +8 ~ 32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路
功率消耗： 小于0.5W
工作温度： - 45 ~ +80℃
工作湿度： 10 ~ 90% (无凝露)
存储温度： - 45 ~ +80℃
存储湿度： 10 ~ 95% (无凝露)
隔离耐压： 输入 / 输出 之间： 3KVDC，1分钟，漏电流 1mA
其中RS-232 / RS-485输出和电源共地。
耐冲击电压： 3KVAC， 1.2/50us(峰值)
外形尺寸： 120 mm x 70 mm x 43mm
引脚定义：
|
引脚 |
名 称 |
描 述 |
引脚 |
名 称 |
描 述 |
|
1 |
D.GND |
开关量信号地线 |
14 |
DI0 |
通道0开关量信号输入 |
|
2 |
DI11 |
通道11开关量信号输入 |
15 |
DI1 |
通道1开关量信号输入 |
|
3 |
DI12 |
通道12开关量信号输入 |
16 |
DI2 |
通道2开关量信号输入 |
|
4 |
DI13 |
通道13开关量信号输入 |
17 |
DI3 |
通道3开关量信号输入 |
|
5 |
DI14 |
通道14开关量信号输入 |
18 |
DI4 |
通道4开关量信号输入 |
|
6 |
DI15 |
通道15开关量信号输入 |
19 |
DI5 |
通道5开关量信号输入 |
|
7 |
DI COM |
开关量信号公共端 |
20 |
DI COM |
开关量信号公共端 |
|
8 |
NC |
空脚 |
21 |
DI6 |
通道6开关量信号输入 |
|
9 |
NC |
空脚 |
22 |
DI7 |
通道7开关量信号输入 |
|
10 |
DATA+ |
RS-485信号正端 |
23 |
DI8 |
通道8开关量信号输入 |
|
11 |
DATA- |
RS-485信号负端 |
24 |
DI9 |
通道9开关量信号输入 |
|
12 |
PW+ |
电源正端 |
25 |
DI10 |
通道10开关量信号输入 |
|
13 |
GND |
电源负端 |
26 |
D.GND |
开关量信号地线 |
表1 引脚定义
IBF61字符协议命令集：
模块的出厂初始设置，如下所示：
地址代码为01
波特率9600 bps
禁止校验和
如果使用 RS-485网络，必须分配一个独一无二的地址代码，地址代码取值为16进制数在00和FF之间，由于新模块的地址代码都是一样的，他们的地址将会和其他模块矛盾，所以当你组建系统时，你必须重新配置每一个IBF61模块地址。可以在接好IBF61模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改IBF61模块的地址。波特率，校验和状态也需要根据用户的要求而调整。而在修改波特率，校验和状态之前，必须让模块先进入缺省状态，否则无法修改。
让模块进入缺省状态的方法：
IBF61模块边上都有一个INIT的开关，在模块的侧面位置。将INIT开关拨到INIT位置，再接通电源，此时模块进入缺省状态。在这个状态时，模块的配置如下：
地址代码为00
波特率9600 bps
禁止校验和
这时，可以通过配置命令来修改IBF61模块的波特率，校验和状态等参数。在不确定某个模块的具体配置时，也可以将INIT开关拨到INIT位置，使模块进入缺省状态，再对模块进行重新配置。
注： 正常使用时请将INIT开关拨到NORMAL位置。
字符协议命令由一系列字符组成，如首码、地址ID，变量、可选校验和字节和一个用以显示命令结束符(cr)。主机除了带通配符地址“**”的同步的命令之外，一次只指挥一个IBF61模块。
命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)
(Leading code) 首码是命令中的第一个字母。所有命令都需要一个命令首码，如%,$,#,@,...等。 1- 字符
(Addr) 模块的地址代码, 如果下面没有指定，取值范围从 00～FF (十六进制)。 2- 字符
(Command) 显示的是命令代码或变量值。 变量长度
[data] 一些输出命令需要的数据。 变量长度
[checksum] 括号中的Checksum（校验和）显示的是可选参数，只有在启用校验和时，才需要此选项。 2- 字符
(cr) 识别用的一个控制代码符，(cr)作为回车结束符，它的值为0x0D。 1- 字符
当启用校验和(checksum)时，就需要[Checksum]。它占2-字符。命令和应答都必须附加校验和特性。校验和用来检查所有输入命令，来帮助你发现主机到模块命令错误和模块到主机响应的错误。校验和字符放置在命令或响应字符之后，回车符之前。
计算方法：两个字符，十六进制数，为之前所发所有字符的ASCII码数值之和，然后与十六进制数0xFF相与所得。
应用举例：禁止校验和(checksum)
用户命令 $002(cr)
模块应答 !00020600 (cr)
启用校验和(checksum)
用户命令 $002B6 (cr)
模块应答 !00020600 A9 (cr)
‘$’ = 0x24 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32
B6=(0x24+0x30+0x30+0x32) AND 0xFF
‘!’ = 0x21 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 ‘6’ = 0x36
A9=(0x21+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x36+0x30+0x30) AND 0xFF
命令的应答 ：
应答信息取决于各种各样的命令。应答也由几个字符组成，包括首代码，变量和结束标识符。应答信号的首代码有两种， ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 则代表无效。通过检查应答信息，可以监测命令是否有效
注意：1、在一些情况下，许多命令用相同的命令格式。要确保你用的地址在一个命令中是正确的，假如你用错误的地址，而这个地址代表着另一个模块，那么命令会在另一个模块生效，因此产生错误。
2、必须用大写字母输入命令。
3、(cr)代表键盘上的回车符，不要直接写出来，应该是敲一下回车键（Enter键）。
1、读取开关状态命令
说 明：从模块中读回所有通道开关量输入端状态。
命令格式：$AA6(cr)
参数说明：$ 分界符。十六进制为24H
AA 模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
应答格式：!(dataInputHigh) (dataInputLow)00(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：! 分界符。十六进制为21H
(dataInputHigh) 代表读取到的开关状态，两个16进制数，
|
IN15 |
IN14 |
IN13 |
IN12 |
IN11 |
IN10 |
IN9 |
IN8 |
|
Bit7 |
Bit 6 |
Bit 5 |
Bit 4 |
Bit 3 |
Bit2 |
Bit 1 |
Bit 0 |
|
dataInputHigh |
|||||||
第一个数代表15~12通道
第二个数代表11~8通道
位值为 0：输入为低电平
位值为 1：输入为高电平。
十六进制为每个字符的ASCII码。
(dataInputLow) 代表读取到的开关状态，两个16进制数，
|
IN7 |
IN6 |
IN5 |
IN4 |
IN3 |
IN2 |
IN1 |
IN0 |
|
Bit7 |
Bit 6 |
Bit 5 |
Bit 4 |
Bit 3 |
Bit2 |
Bit 1 |
Bit 0 |
|
dataInputLow |
|||||||
第一个数代表7~4通道
第二个数代表3~0通道
位值为 0：输入为低电平
位值为 1：输入为高电平。
十六进制为每个字符的ASCII码。
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
其他说明：假如格式错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。
如果某个通道已经被关闭，那么读出的数据显示为空格字符。
如果你使用的串口通讯软件输入不了回车键字符，请切换到十六进制格式进行通讯。
应用举例： 用户命令（字符格式） $016(cr)
（十六进制格式） 243031360D
模块应答（字符格式） !221100 (cr)
（十六进制格式）：213232313130300D
说 明：读取到的数据是18，转成2进制是0001 0001，那么地址01H模块上输入开关状态是：
通道0：高电平 通道1：低电平 通道2：低电平 通道3：低电平
通道4：高电平 通道5：低电平 通道6：低电平 通道7：低电平
通道8：低电平 通道9：高电平 通道10：低电平 通道11：低电平
通道12：低电平 通道13：高电平 通道14：低电平 通道15：低电平
2、配置IBF61模块命令
说 明：对一个IBF61模块设置地址，波特率，校验和状态。配置信息储存在非易失性存储器EEPROM里。
命令格式：%AANNTTCCFF(cr)
参数说明：% 分界符。
AA 模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。出厂地址为01，转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址01换成十六进制为30H和31H。
NN 代表新的模块16进制地址，数值NN的范围从00到FF。转换成十六进制为每个字符的ASCII码。如地址18换成十六进制为31H和38H。
TT 用16进制代表类型编码。IBF61产品必须设置为00。
CC 用16进制代表波特率编码。
|
波特率代码 |
波特率 |
|
04 |
2400 baud |
|
05 |
4800 baud |
|
06 |
9600 baud |
|
07 |
19200 baud |
|
08 |
38400 baud |
|
09 |
57600 baud |
|
0A |
115200 baud |
表2 波特率代码
FF 用16进制的8位代表数据格式，校验和。注意从bits0 到bits5不用必须设置为零。
|
Bit7 |
Bit 6 |
Bit 5 |
Bit 4 |
Bit 3 |
Bit2 |
Bit 1 |
Bit 0 |
表3 数据格式，校验和代码
Bit7：保留位，必须设置为零
Bit6：校验和状态，为0：禁止； 为1：允许
Bit5-bit0：不用，必须设置为零。
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
应答格式：!AA(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作，或在改变波特率或校验和前，没有将INIT开关拨到INIT位置。
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表输入模块地址
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
其他说明：假如你第一次配置模块，AA=01H，NN等于新的地址。假如重新配置模块改变地址、输入范围、数据格式，AA等于当前已配置的地址，NN等于当前的或新的地址。假如要重新配置模块改变波特率或校验和状态，则必须将INIT开关拨到INIT位置，使模块进入缺省状态，此时模块地址为00H，即 AA=00H，NN等于当前的或新的地址。
假如格式错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。
应用举例： 用户命令 %0111000600(cr)
模块应答 !11(cr)
说 明：% 分界符。
01 表示你想配置的IBF61模块原始地址为01H。
11 表示新的模块16进制地址为11H。
00 类型代码，IBF61产品必须设置为00。
06 表示波特率9600 baud。
00 表示禁止校验和。
3、读配置状态命令
说 明： 对指定一个IBF61模块读配置。
命令格式：$AA2(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。
2 表示读配置状态命令
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
应答格式：!AATTCCFF(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：! 分界符。
AA 代表输入模块地址。
TT 代表类型编码。
CC 代表波特率编码。见表2
FF 见表3
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
其他说明：假如格式错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。
应用举例： 用户命令 $302(cr)
模块应答 !300F0600(cr)
说 明：! 分界符。
30 表示IBF61模块地址为30H 。
00 表示输入类型代码。
06 表示波特率9600 baud。
00 表示禁止校验和。
4、读模块名称命令
说明：对指定一个IBF61模块读模块名称。
命令格式：$AAM(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 模块地址，取值范围 00～FF(十六进制)。
M 表示读模块名称命令
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
应答格式：!AA(ModuleName)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表输入模块地址。
(ModuleName) 模块名称IBF61
(cr) 结束符，上位机回车键，十六进制为0DH。
其他说明：假如格式错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。
应用举例： 用户命令 $08M(cr)
模块应答 !08IBF61 (cr)
说 明：在地址08H模块为IBF61。
Modbus RTU 通讯协议：
模块的出厂初始设置，如下所示：
Modbus地址为01
波特率9600 bps
让模块进入缺省状态的方法：
IBF61模块边上都有一个INIT的开关，在模块的侧面位置。将INIT开关拨到INIT位置，再接通电源，此时模块进入缺省状态。在这个状态时，模块暂时恢复为默认的状态：地址为01，波特率为9600。在不确定某个模块的具体配置时，用户可以查询地址和波特率的寄存器40201-40202，得到模块的实际地址和波特率，也可以跟据需要修改地址和波特率。
注： 正常使用时请将INIT开关拨到NORMAL位置。
支持Modbus RTU通讯协议，命令格式按照标准Modbus RTU通讯协议。
支持功能码01，读线圈状态。1表示高电平， 0表示低电平。
支持功能码03（读保持寄存器）和功能码06（写单个寄存器），
Modbus RTU 通讯协议应用举例：
1，支持Modbus RTU通讯协议功能码01（读线圈状态），命令格式按照标准Modbus RTU通讯协议。
通讯举例：假如模块地址为01，以16进制发送：0101002000103DC6 ，即可取得寄存器的数据。
|
01 |
01 |
00 |
20 |
00 |
10 |
3C |
0C |
|
模块地址 |
读线圈状态 |
线圈地址高位 |
线圈地址低位 |
线圈数量高位 |
线圈数量低位 |
CRC校验低位 |
CRC校验高位 |
假如模块回复：0101020003F9FD即读到的数据为0x0003，换成2进制即 0000 0000 0000 0011。
即表明现在输入的通道2~15为低电平，通道1和0高电平。
|
01 |
01 |
02 |
00 |
03 |
F9 |
FD |
|
模块地址 |
读线圈状态 |
数据的字节数 |
数据 |
数据 |
CRC校验低位 |
CRC校验高位 |
寄存器说明：
|
地址0X（PLC） |
地址（PC，DCS） |
数据内容 |
属性 |
数据说明 |
|
00033 |
0032 |
输入的开关量 |
只读 |
通道0的电平状态 |
|
00034 |
0033 |
输入的开关量 |
只读 |
通道1的电平状态 |
|
00035 |
0034 |
输入的开关量 |
只读 |
通道2的电平状态 |
|
00036 |
0035 |
输入的开关量 |
只读 |
通道3的电平状态 |
|
00037 |
0036 |
输入的开关量 |
只读 |
通道4的电平状态 |
|
00038 |
0037 |
输入的开关量 |
只读 |
通道5的电平状态 |
|
00039 |
0038 |
输入的开关量 |
只读 |
通道6的电平状态 |
|
00040 |
0039 |
输入的开关量 |
只读 |
通道7的电平状态 |
|
00041 |
0040 |
输入的开关量 |
只读 |
通道8的电平状态 |
|
00042 |
0041 |
输入的开关量 |
只读 |
通道9的电平状态 |
|
00043 |
0042 |
输入的开关量 |
只读 |
通道10的电平状态 |
|
00044 |
0043 |
输入的开关量 |
只读 |
通道11的电平状态 |
|
00045 |
0044 |
输入的开关量 |
只读 |
通道12的电平状态 |
|
00046 |
0045 |
输入的开关量 |
只读 |
通道13的电平状态 |
|
00047 |
0046 |
输入的开关量 |
只读 |
通道14的电平状态 |
|
00048 |
0047 |
输入的开关量 |
只读 |
通道15的电平状态 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
地址4X（PLC） |
地址（PC，DCS） |
数据内容 |
属性 |
数据说明 |
|
40001 |
0000 |
输入的开关量 |
读/写 |
0x0000~0xFFFF, 15~0通道 |
|
|
|
|
|
|
|
40201 |
0200 |
模块地址 |
读/写 |
整数，重启后生效，范围0x0000-0x00FF |
|
40202 |
0201 |
波特率 |
读/写 |
整数，重启后生效，范围0x0004-0x000A 0x0004 = 2400 bps， 0x0005 = 4800 bps 0x0006 = 9600 bps， 0x0007 = 19200 bps 0x0008 = 38400 bps， 0x0009 = 57600 bps 0x000A = 115200bps |
|
|
|
|
|
|
|
40211 |
0210 |
模块名称 |
只读 |
高位：0x00 低位：0x61 |
表5 Modbus Rtu寄存器说明