本篇文章將介紹一種多模塊操作方式。我們會(huì)把M-2002電壓采集模塊和M-2101熱電偶采集模塊通過(guò)SDS-1011轉(zhuǎn)換器一起連接到電腦上使用。

一、模塊和傳感器介紹

進(jìn)行試驗(yàn)前，需要先介紹一下M-2002模塊。它是M2000系列模擬量輸入遠(yuǎn)程IO模塊中的一種，可以用來(lái)測(cè)量電流大小。

實(shí)驗(yàn)中與M-2002模塊相連的傳感器是壓力變送器。它輸出的是4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。

這種傳感器已經(jīng)內(nèi)置了集成電路，可以將毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流或頻率信號(hào)。

M-2101模塊是專門用來(lái)采集熱電偶的I/O模塊。

對(duì)于它的介紹我們會(huì)放在采集熱電偶數(shù)據(jù)時(shí)詳細(xì)介紹。

二、設(shè)備間的連接

接下來(lái)我們開(kāi)始連線，首先把M-2002模塊與SDS-1011轉(zhuǎn)換器組合在一起，然后將兩個(gè)模塊的電源線（Vs+）和地線（GND）連接。接著把M-2002模塊的485-A、B接口，與轉(zhuǎn)換器的485-A、B接口相連。

將電源線正極接入變送器1接口，將變送器的2接口與模塊的AI0+接口連接，將電源負(fù)極與模塊的AI0-接口連接。根據(jù)壓力變送器的使用說(shuō)明，我們需要為它提供12～24V的直流電源。最后用USB線纜將它們和電腦連通。

三、多模塊接入時(shí)的軟件操作

打開(kāi)軟件，點(diǎn)擊Device List搜索設(shè)備。

然后點(diǎn)擊Search搜索COM端口設(shè)備。

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中要用到兩張M系列的數(shù)據(jù)采集模塊，所以我們要單獨(dú)修改每個(gè)模塊的ID號(hào)。

進(jìn)入Basic Config頁(yè)面。

通過(guò)Slave ID控件將模塊的ID號(hào)修改為2。在這個(gè)頁(yè)面中，大家也可以修改模塊的波特率（Baud）、校驗(yàn)（Parity）以及看門狗等內(nèi)容。

而在本次的實(shí)驗(yàn)中使用默設(shè)置認(rèn)就好，點(diǎn)擊Set保存修改。這時(shí)軟件會(huì)提醒我們重新刷新設(shè)備，點(diǎn)擊“確定”，點(diǎn)擊“Exit”退出界面后重復(fù)剛才搜索設(shè)備的操作即可。

然后將M-2101模塊與M-2002模塊組合并通過(guò)SDS轉(zhuǎn)換器連接到電腦上。它的連線方法很簡(jiǎn)單，只需要將M-2101模塊的485接口和電源同M-2002模塊一起連接到SDS轉(zhuǎn)換器上就可以了。

回到軟件界面，再次點(diǎn)擊“Device List”控件。完成搜索設(shè)備操作后，就可以看到兩張采集模塊的信息了。

因?yàn)橛袃蓮埐杉?，如果想要修改其中一張模塊的某些設(shè)置時(shí)，則可以在“Module selection”控件中選中這張模塊。

然后點(diǎn)擊“Basic Config”、“Function Config”這兩個(gè)控件，在彈出的界面中修改就可以了。

“Function Config”頁(yè)面的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，在之后的文章中會(huì)有說(shuō)明，這里就不展開(kāi)了。最后點(diǎn)擊“Data logger”采集數(shù)據(jù)，在彈出的頁(yè)面中把兩張采集卡所使用的采集通道加入任務(wù)列表。點(diǎn)擊“Acquisition”，進(jìn)入采集頁(yè)面。

點(diǎn)擊“RUN”開(kāi)啟數(shù)據(jù)采集。

因?yàn)閭鞲衅鞴ぷ餍枰娫?，所以在啟?dòng)采集前，要先打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。當(dāng)溫度傳感器被放置在熱水中時(shí)，便能夠看到M-2101采集的溫度迅速上升。給壓力變送器一個(gè)壓力，也能看到數(shù)據(jù)的相應(yīng)變化。

停止采集后，我們介紹一種單次采集的采集模式，需要使用Cyckles和Period(s)這兩個(gè)控件。其中Cycles控件決定軟件采集次數(shù)，Period(s)控件決定軟件每次采集間隔幾秒。

我們可以來(lái)實(shí)驗(yàn)一下，將Cycles設(shè)置為10，將Period(s)設(shè)置為1，點(diǎn)擊RUN，啟動(dòng)采集。就可以看到軟件在運(yùn)行10秒后自動(dòng)停止采集。

回顧上述實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)不足之處，那就是在壓力測(cè)試中沒(méi)有將采集到的電流值轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鲬?yīng)該輸出的壓力值。解決方法可以是直接在軟件中進(jìn)行單位變換。不過(guò)，我們要先求出這兩個(gè)變量之間的關(guān)系，已知變送器的量程為0～6kPa，輸出電流為0～20mA，設(shè)量程為y，輸出電流為x。根據(jù)已知量可得方程：

解得：k=375，b=-1500

所以兩變量得關(guān)系為y=375x-1500。y的單位是Pa；x的單位是mA。將k和b的值填入軟件中。

再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，就可以看到軟件顯示的是當(dāng)前傳感器測(cè)試到的壓力值。

四、修改模塊ID的必要性

不知道大家有沒(méi)有注意到，當(dāng)我們將兩張采集模塊連接到轉(zhuǎn)換器上使用時(shí)，是先連接一個(gè)采集模塊，更改其ID號(hào)后才連接另外一個(gè)模塊的。

如果我們將兩張采集卡同時(shí)接入轉(zhuǎn)換器中，會(huì)發(fā)生什么情況呢？我們來(lái)演示一下。

首先需要把兩個(gè)模塊都恢復(fù)出廠設(shè)置（恢復(fù)出廠設(shè)置的方法可在模塊手冊(cè)中查閱），然后將連接好的設(shè)備同時(shí)接入采集卡中。打開(kāi)軟件，搜索設(shè)備后我們發(fā)現(xiàn)，軟件只能識(shí)別到其中一個(gè)設(shè)備。

出現(xiàn)這種情況的原因是，軟件通過(guò)每個(gè)模塊的ID號(hào)來(lái)區(qū)分它們。而在模塊出廠時(shí)，其默認(rèn)ID都是１，所以軟件就不能同時(shí)識(shí)別它們。當(dāng)我們需要使用多塊卡同時(shí)工作時(shí)，首先要為每個(gè)模塊分配ID號(hào)，并在軟件中單獨(dú)依次修改。

以上就是關(guān)于多卡操作的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

文章中所用的采集模塊可以在官網(wǎng)的相應(yīng)頁(yè)面中找到。另外文章的視頻版內(nèi)容可點(diǎn)擊如下鏈接跳轉(zhuǎn)：M系列多模塊操作。

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審核編輯 黃宇