Beijing Art Technology DAM-E3041B Service Manual

DAM E3000 Data Acquisition Modules User’s Manual V6.1 0
1
端子分布图
DAM-E3041B 说明书
1 路热 电阻 输入 1 路隔离数字量输出 模块
模拟量输入:
通道: 1
输入类型: Pt 100 385)、 Cu 50 Cu 100 BA1 BA2 G53
采样速率: 10Hz
分辨率: 16bit
精度: ± 0.1%
零点漂移: ± 3uV/
输入阻抗: 10K Ω
CMR @ 50/60Hz 150dB
隔离电压: 3000V
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2
输入接线方式 2 , 3 ,或 4 线
数字量输出:
通道: 1
集电极开路 30V 100mA 最大负载)
隔离电压: 3750V
独立通道断线检测功能
可编程报警输出
支持 10/100Mbps 以太网
提供默认网页或可定制网页
内置看门狗
电源:未调理 +10 +30 VDC
功耗: 1.8W@24VDC
接线图 (图的右侧为用户接线方式)
2-wire
2-wire
2-wire
3-wire
3-wire
3-wire
RTD
RTD
RTD
连接
RTD
RTD
RTD
连接
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3
代码配置表
代码
0001020304
显示格式
二进制码
工程单位
欧姆值
百分比
主机控制显示
显示 数字
0123456789ABCDE
F
代码
000102030405060708090A0B0C0D0E
0F
显示
0 ...
1 ...
2 ...
3 ...
4 ...
5 ...
6 ...
7 ...
8 ...
9 ...
A ...
b ...
C ...
d ...
E ...
F ...
4-wire
4-wire
4-wire
RTD
RTD
RTD
集电极输出接线图
连接
显示格式代码表
数码管显示数字配置代码表
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4
注:代码均为十六进制数。
数字
代码
808182838485868788898A8B8C8D8E
8F
信号类型
范围
代码
Pt100(385)
-200 600
20
-100 100
21
0 100
22
0 200
23
0 600
24
Cu50
-50 150
40
Cu100
-50 150
41
BA1
-200 650
42
BA2
-200 650
43
G53
-50 150
44
热电阻 输入范围配置代码表
通信协议
1 MODBUS 简介
工业控制已从单机控制走向集中监控、 集散控制, 如今已进入网络时代, 工业控制器
网也为网络管理提供了方便。 M ODBUS 就是工业控制器的网络协议中的一种。
MODBUS 规约作为一个通讯协议是由 MODICON 公司在 1979 年首次提出的,它是一
个标准的、真正开放的、在工业自动化领域应用最广泛的网络通讯协议。通过此协议, 控
器相互之间、控制器经由网络 (例如以太网)和其它设备之间可以通信。 它已经成为一通
工业标准。通过这一协议,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。
Modbus TCP 协议是 MODBUS 协议另一版本,它于 1999 年被开发出来以允许 Internet
用户访问以太网设备。由于没有任何商业利益驱使, Modbus TCP 协议的开放性及用户对
的熟悉程度再加上其应用的简单易学, 现在 Modbus TCP 已经成为世界领先的工业以太网
议。
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此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构 , 而不管它们是经过何种网络进行通信
的。 它描述了控制器请求访问其它设备的过程, 如果回应来自其它设备的请求, 以及怎样
测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在 Modbus 网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识
按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用
Modbus 协议发出。在其它网络上,包含了 Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧
或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
标准的 Modbus 口是使用 RS-232C 兼容串行接口, 它定义了连接口的针脚、 电缆、 信
位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由 Modem 组网。
控制器通信使用主 从技术, 即仅设备 ( 主设备
)能初始化传输(查询) 。其它设备(
设备 ) 根据 主设备 查询提供的数据做出相应反应。 典型的 主设备 : 主机和可编程仪表。 典
从设备 :可编程控制器。
主设备 可单独和 从设备 通信, 也能以广播方式和所有 从设备 通信。 如果单独通信,
返回消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。 Modbus 协议建立了
设备 查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、错误检测域。
从设备 回应消息也由 Modbus 协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、
错误检测域。 如果在消息接收过程中发生错误, 或 从设备 不能执行其命令, 从设备 将建立
误消息并把它作为回应发送出去。
在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。
这样在单独的通信过程中, 控制器既可作为 主设备 也可作为 从设备 。 提供的多个内部通道
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允许同时发生的传输进程。
地址功能代码数据数量数
1
...
n
CRC 高字
CRC 低字
在消息位, Modbus 协议仍提供了主 从原则,尽管网络通信方法是 对等
器发送消息,它只是作为 主设备 ,并期望从 从设备 得到回应。同样,当控制器接收到消息,
它将建立一 从设备 回应格式并返回给发送的控制器。
主设备 查询
查询消息中的功能代码告之被选中的 从设备 要执行何种功能。 数据段包含了 从设备
行功能的任何附加信息。例如功能代码 03 是要求 从设备 读保持寄存器并返回它们的内容。
数据段必须包含要告之 从设备 的信息: 从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。 错误检测
从设备 提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
从设备 回应
如果 从设备 产生正常的回应, 在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的
应。数据段包括了 从设备 收集的数据:像寄存器值或状态。如果有错误发生, 功能代码将
修改以用于指出回应消息是错误的, 同时数据段包含了描述此错误信息的代码。 错误检测
。如果控
允许 主设备 确认消息内容是否可用。
每个 MODBUS 帧都包括 地址域 功能域 数据域 错误检测域
2 工作方式
2.1 MODBUS RTU 方式
地址域 功能域 数据域 错误检测域
帧定界 : 在 MODBUS RTU 方式下, 每两个字符之间发送或者接收的时间间隔不能超
1.5 倍字符传输时间。如果两个字符时间间隔超过了 3.5 倍字符传输时间,就认为一帧数据
已经接收完成,新的一帧数据传输开始。
错误检测域
错误检测域
2.2 MODBUS ASCII 方式
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地址域 功能域 数据域 错误检测域
:
1
...数据
n
LRC
字节
LRC
字节
回车换 行
MBAP
Header
功能代 码
数据数 量
数据 1
...
数据 n
错误检测域
错误检测域
帧定界
16 进制的 0x3A 用字符 3 和字符 A 表示。其中
示帧的结束。
MODBUS ASCII 方式下,一个 8 位的数据使用两个 ASCII 字符来表示。
表示帧的起始,
CR LF
2.3 MODBUS TCP 方式
协议头 功能域 数据域
帧定界 MODBUS TCP 方式 下,由于模块的地址由 IP 地址确定,所以不再有地址
域内容,考虑到 TCP 网络是可靠的数据传输网络,故不再有校验数据。但是考虑到在 IP
上数据到达的顺序可能与我们预期的数据不一致,故增加了一个数据序号,考虑到在
MODBUS TCP 协议上承载 MODBUS 协议,还在头部数据中增加了一个地址域。
MBAP
MBAP
MBAP
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Header
Header
Header
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3 支持命令
地址
描述
说明
00001
01 路开关量输出当前状态
1 高电平 0 低电平
保留
00033
01 路开关量输出上电状态
1 高电平 0 低电平
保留
00065
01 路开关量输出安全状态
1 高电平 0 低电平
保留
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x01
目前,本公司所生产的以太网分布式采集模块均采用该协议, MODBUS TCP 方式。
持的功能码主要包括如下几种:
01
READ COIL STATUS
02
READ INPUT STATUS
03
READ HOLDING REGISTERS
04
READ INPUT REGISTERS
05
FORCE SINGLE COIL
06
PRESET SINGLE REGISTER
15
FORCE MULTIPLE COILS
16
FORCE MULTIPLE REGISTERS
20
READ FILE RECORD
21
WRITE FILE RECORD
4 地址映射表
4.1 读继电器状态
功能码: 010101
说明:读取输出继电器的状态
数据说明:
MODBUS 请求
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MODBUS 响应
起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
读取数量
2byte
1 to 2000(0x7D0)
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x01
字节计数
1byte
n = (读取数量 +7 / 8
线圈状态
nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x01+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
01
功能码
01
起始地址高 ( 字节 )
00
字节计数
03
起始地址低 ( 字节 )
13
27 h )~ 05 状态
CD
读取数量高 ( 字节 )
00
35 h )~ 28 状态
6B
读取数量低 ( 字节 )
13
38 h )~ 36 状态
05
地址
描述
说明
40001
01 路数字量脉冲输出
16 位低电平宽度
40002
01 路数字量脉冲输出
16 位高电平宽度
40065
01 路开关量脉冲计数
16 位计数数值
40066
01 路开关量脉冲计数
16 位计数数值
40129
脉冲输出使能寄存器
置位:开启,清位:禁止
错误响应
举例说明
4. 2 读保持寄存器
功能码: 03
说明:读取保持寄存器的值
数据说明: 读取的是十六位整数或无符号整数
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40257
1 路模拟量输入模式
bit07--bit00 采集量程编码; bit15--bit08 必须清除为零。
对于低速模拟量采集模块, 由于各通的道量程需一致, 故只需设置其通道一即可。
40273
1 路模拟量报警电平
正常状态: 0x0000 下限报警: 0x0001 上限报警: 0x0002 目前各路模拟量共 用一路报警输出, 只需设置通道一。
40289
1 路下限报警值
16 位下限报警值
40290
1 路下限报警值
16 位下限报警值
40321
1 路上限报警值
16 位上限报警值
40322
1 路上限报警值
16 位上限报警值
40513
看门狗控制寄存器
bit0 0 禁止, 1 开启 bit1 0 正常, 1 溢出 bit2 0 正常, 1 复位
40514
看门狗溢出寄存器
看门狗超时时间常数
40515
看门狗复位寄存器
0x55AA
40529
显示格式
40530
显示通道
最高位为 1 时由主机控制
40531
第一个数码管段码
D8=0 无小数点, =1 有小数点
40532
第二个数码管段码
D8=0 无小数点, =1 有小数点
40533
第三个数码管段码
D8=0 无小数点, =1 有小数点
40534
第四个数码管段码
D8=0 无小数点, =1 有小数点
40535
第五个数码管段码
D8=0 无小数点, =1 有小数点
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x03
起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
读取数量
2byte
1 to 125(0x7D)
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x03
MODBUS 请求
MODBUS 响应
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11
错误响应
字节计数
1byte
2n
输入状态
2nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x03+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
03
功能码
03
起始地址高 ( 字节 )
00
字节计数
0 2
起始地址低 ( 字节 )
08
输入寄存器高
00
读取数量高 ( 字节 )
00
输入寄存器低
0A
读取数量低 ( 字节 )
0 1
地址
描述
说明
30257
1 路模拟量输入
16 位模拟量输入值
30258
1 路模拟量输入
16 位模拟量输入值
30289
1 路的报警状态
0 :正常 1 :下限 2 :上限
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0 4
起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
读取数量
2byte
1 to 125(0x7D)
举例说明
1 :脉冲输出电平宽度单位是:毫秒;看门狗定时长度单位是:毫秒
2 看门狗控制寄存器的最高位上电为 1 ,可以做模块复位判断。
4.4 读输入寄存器
功能码: 04
说明:读取输入数据
数据说明: 读取的是十六位整数或无符号整数
MODBUS 请求
MODBUS 响应
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12
错误响应
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0 4
字节计数
1byte
2n
输入状态
2nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0 4 +0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
0 4
功能码
0 4
起始地址高 ( 字节 )
00
字节计数
0 2
起始地址低 ( 字节 )
08
输入寄存器高( 9
00
读取数量高 ( 字节 )
00
输入寄存器低( 9
0A
读取数量低 ( 字节 )
0 1
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x05
设置地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置内容
2byte
0x0000 or 0xFF00 0x0000 释放继电器 0xFF00 吸合继电器
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x05
设置地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置内容
2byte
0x0000 or 0xFF00
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x05+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
举例说明
4.5 设置单个继电器
功能码: 05
MODBUS 请求
MODBUS 响应
错误响应
举例说明
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4.6 设置单个保持寄存器
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
05
功能码
05
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址低 ( 字节 )
0 5
设置地址低 ( 字节 )
0 5
设置内容高 ( 字节 )
FF
设置内容高 ( 字节 )
FF
设置内容低 ( 字节 )
00
设置内容低 ( 字节 )
00
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x06
设置地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置内容
2byte
0x0000 to 0xFFFF
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x06
设置地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置内容
2byte
0x0000 to 0xFFFF
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x06+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
06
功能码
06
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址低 ( 字节 )
0 8
设置地址低 ( 字节 )
0 8
设置内容高 ( 字节 )
00
设置内容高 ( 字节 )
00
设置内容低 ( 字节 )
19
设置内容低 ( 字节 )
19
功能码: 06
MODBUS 请求
MODBUS 响应
错误响应
举例说明
4.7 设置多个继电器
功能码: 0F
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MODBUS 请求
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0F
设置起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置长度
2byte
0x 0000 to 0 x0 7B0
字节计数
1byte
n
设置内容
nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0F
设置起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置长度
2byte
0x 0000 to 0 x0 7B0
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x0F+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
0F
功能码
0F
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址低 ( 字节 )
13
设置地址低 ( 字节 )
13
设置数量高 ( 字节 )
00
设置数量高 ( 字节 )
00
设置数量低 ( 字节 )
0A
设置数量低 ( 字节 )
0A
字节计数
02
设置内容高 ( 字节 )
CD
设置内容低 ( 字节 )
01
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x10
设置起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置长度
2byte
0x 0000 to 0 x0 7B0
字节计数
1byte
2n
MODBUS 响应
错误响应
举例说明
4.8 设置多个保持寄存器
功能码: 10
MODBUS 请求
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MODBUS 响应
设置内容
2nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x10
设置起始地址
2byte
0x0000 to 0xFFFF
设置长度
2byte
0x 0000 to 0 x0 7B0
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x10+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
10
功能码
10
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址高 ( 字节 )
00
设置地址低 ( 字节 )
01
设置地址低 ( 字节 )
01
设置数量高 ( 字节 )
00
设置数量高 ( 字节 )
00
设置数量低 ( 字节 )
02
设置数量低 ( 字节 )
0 2
字节计数
04
设置内容高 ( 字节 )
00
设置内容低 ( 字节 )
0A
设置内容高 ( 字节 )
01
设置内容低 ( 字节 )
0 2
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x14
字节计数
1byte
0x07 to 0xF5
子功能码
1byte
0x06
文件号
2byte
0x0000 to 0xFFFF
记录号
2byte
0x0000 to 0x270F
错误响应
举例说明
4.9 读文件记录
功能码: 14/06
读取文件记录,在 MODBUS 中,认为文件是一个由 16BIT 位串构成的数组, 其寻址
按照地址进行的。 文件读取, 规定读取的起始地址和读取长度, 改变读取地址和长度就可
遍历整个文件。文件没有名字,只有编号。本系统仅支持一次读写一个文件。
MODBUS 请求
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16
MODBUS 响应
读取长度
2byte
n
子功能码
1byte
0x06
……
……
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x14
字节计数
1byte
0x07 to 0xF5
子功能字节计数
1byte
0x07 to 0xF5
子功能码
1byte
0x06
数据
2nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x14+0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
14
功能码
14
字节计数
07
字节计数
06
子功能码
06
响应计数
0 5
文件号高 ( 字节 )
00
子功能码
06
文件号低 ( 字节 )
04
记录数据高 ( 字节 )
0D
记录号高 ( 字节 )
00
记录数据低 ( 字节 )
FE
记录号低 ( 字节 )
01
记录数据高 ( 字节 )
00
读取长度高 ( 字节 )
0 0
记录数据低 ( 字节 )
20
读取长度低 ( 字节 )
0 2
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x15
字节计数
1byte
0x07 to 0xF5
子功能码
1byte
0x06
文件号
2byte
0x0000 to 0xFFFF
记录号
2byte
0x0000 to 0x270F
写长度
2byte
n
错误响应
举例说明
4.10 写文件记录
功能码: 15/06
MODBUS 请求
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MODBUS 响应
数据
2nbyte
……
……
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x1 5
字节计数
1byte
0x07 to 0xF5
子功能码
1byte
0x06
文件号
2byte
0x0000 to 0xFFFF
记录号
2byte
0x0000 to 0x270F
写长度
2byte
n
数据
2nbyte
域名称
字节数
取值
功能码
1byte
0x1 5 +0x80
错误代码
1byte
0x1 or 0x2
请求
响应
域名称
数据( hex
域名称
数据( hex
功能码
1 5
功能码
1 5
字节计数
0B
字节计数
0B
子功能码
06
子功能码
06
文件号高 ( 字节 )
00
文件号高 ( 字节 )
00
文件号低 ( 字节 )
04
文件号低 ( 字节 )
04
记录号高 ( 字节 )
00
记录号高 ( 字节 )
00
记录号低 ( 字节 )
01
记录号低 ( 字节 )
01
写长度高 ( 字节 )
0 0
写长度高 ( 字节 )
0 0
写长度低 ( 字节 )
0 2
写长度低 ( 字节 )
0 2
写数据
4byte
写数据
4byte
错误响应
举例说明
4.11 EEPROM 分配
//file 0
#define MODULE_NET_ADDR 0x0000
#define MODULE_VER_ADDR 0x0020
#define ADC_ZERO_ADDR 0x0080
#define ADC_SLOPE_ADDR 0x0084
//file 1
#define NET_CONFIG_ADDR 0x0000
北京阿尔泰科技发展有限公司
DAM E3000 Data Acquisition Modules User’s Manual V6.1 0
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//file 2
字节数
444
6
内容
IP 地址
默认网关
子网掩码
MAC 地址
字节
42byte
内容
DAM-E3016 V6.20 2006.09.01 ID:DAME123456
#define DIG_POWER_ADDR 0x0000
#define DIG_SAFE_ADDR 0x0004
//file 3
#define ADC_CONTRL_ADDR 0x0000
#define ADC_LIMITL_ADDR 0x0020
#define ADC_LIMITU_ADDR 0x0060
#define ADC_ALARMC_ADDR 0x00A0
//file 4 to file 7
……
说明:
EEPROM 8kbyte 容量,分为 8 个文件块,每个大小为 1kbyte
1 MODULE_NET_ADDR
恢复出厂设置的网络配置参数。结构如下表:
2 MODULE_VER_ADDR
模块版本信息。结构如下表:
3 ADC_ZERO_ADDR
模拟量采集零点校正系数, 4 字节浮点数表示。 零点校正方法: 功能码为 3 地址为 432 772
432773 提供了校正寄存器。通过更改该寄存器可以完成零点校正。注意,由于对该寄存
器的更改不能保存到 EEPROM 里,所以完成上述校正后要通过功能码为 3 地址为 432769
将文件 0 的写保护去掉,然后将刚才零点校正的数据写入文件 0 地址 ADC_ZERO_ADDR
4 ADC_SLOPE_ADDR
模拟量采集斜率校正系数, 4 字节浮点数表示。 斜率校正方法: 功能码为 3 地址为 432 770
432771 提供了校正寄存器。具体方法同上。
5 NET_CONFIG_ADDR
网络配置参数。结构如上表 1
6 DIG_POWER_ADDR
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DAM E3000 Data Acquisition Modules User’s Manual V6.1 0
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数字量输出上电值,两字节表示。
7 DIG_SAFE_ADDR
数字量输出安全值,两字节表示。
8 ADC_CONTRL_ADDR
模拟量采集控制寄存器,两字节表示,高字节需为零。
9 ADC_LIMITL_ADDR
模拟量下限报警值,每通道 4 字节浮点表示。
1 0 ADC_LIMITU_ADDR
模拟量上限报警值,每通道 4 字节浮点表示。
1
1 ADC_ALARMC_ADDR
模拟量报警电平状态。
北京阿尔泰科技发展有限公司
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