功能簡介
IPAM-3402是混合I/O數據采集模塊，具有4路的AI差分通道，每一組差分通道也可配置為2路的單端輸入通道，以滿足不同場合需求，適用于采集工業現場的各種電壓和電流信號；模塊還具有2路的AO通道，可控制輸出，也可進行同步輸出；模塊還具有2路DI和2路DO通道，其中2路DI可配置為計數器功能。
1.1 光電隔離
IPAM-3402產品針對工業應用設計，在模塊內部輸入輸出單元之間采用光電隔離，并對輸入信號采取濾波措施，大的降低了工業現場干擾對模塊正常運行的影響，使模塊具有良好的性。 RS-485通訊接口隔離
1.2 電源隔離
通過DC-DC變換，實現模擬量輸入輸出電路、數字量輸入輸出控制電路和微控制器主控電路電源隔離，與光電隔離一起實現的電氣隔離，同時抑制模擬電路和數字電路的噪聲串擾，EMC特性。值輸出和通道控制
1.3 RS-485通訊借口隔離
IPAM系列采集模塊的RS-485通訊接口都采用專門的電路進行電源隔離和電氣隔離，RS-485接口芯片和主控電路隔離，隔離電壓2500VDC。模塊還具備專門的總線保護電路，模塊通訊接口穩定。
1.4 通嵌入式實時操作系統和看門狗電路
IPAM-3402產品中采用了實時操作系統和看門狗電路。實時操作系統可以允許同時運行多個任務。看門狗電路在系統跑飛時將系統重新啟動。這些特點使得系統更加穩定。
1.5 通道控制
1.5.1 AI通道控制
IPAM-3402具有4路模擬量差分輸入通道，通過配置軟件，每一組差分通道也可配置為2路的單端輸入通道，也可同時使能。單端輸入通道和差分輸入通道共用接線端子，可以看成是12個模擬量輸入通道，AI0~AI7為單端輸入通道，AI8~AI11為差分輸入通道。單端輸入通道AI0、AI1組成差分輸入通道AI8，其中AI0為正輸入端，AI1為負信號輸入端，以此類推，AI2～AI7每2個單端通道分別組成一個差分通道AI9～AI11。IPAM-3402每1ms對一個通道進行采樣，可通過軟件配置使能或禁止通道采樣，關閉沒有用到的輸入通道，以指定通道的采樣速度。例如，只使能差分通道AI8時，采樣速率可達1000Hz。模擬量輸入通道可以采集-10V～+10V的電壓信號，采集電流信號時，需要外接一個精密采樣電阻，然后將測得的電壓值轉換為電流值。
1.5.2 AO通道控制
IPAM-3402還具有2路的模擬量輸出通道，可通過配置軟件配置為電壓輸出（0～10V）或電流輸出（0～20mA或4～20mA）。2個模擬量輸出通道都為1its分辨率，達0.1%。IPAM-3402的模擬量輸出通道具有輸出、緊急輸出和斜率輸出功能，2個通道還可以進行同步輸出。每個通道可通過軟件配置參數以及控制通道的使能或禁止，當模塊上電后未與主機通訊或者AO通道禁止時，對應的AO通道將以設置的輸出值輸出，以保護被控設備的。當模塊AO通道使能了緊急輸出功能，并且數字量輸入DI端口輸入值與設置的匹配電平一致時，對應的AO通道將以設置的緊急輸出值輸出。
1.5.3 DI通道控制
IPAM-3402具有2路的數字量輸入通道，可以通過配置軟件配置為普通DI輸入模式、AO輸出匹配模式或計數器模式。當配置為AO輸出匹配模式時，即使能了對應AO通道的緊急輸出功能。配置為計數器模式時，即使能計數器功能，對應的DI通道將對該端口上的負脈沖進行計數，輸入脈沖頻率應小于200Hz。當DI通道配置為普通DI輸入模式時，即禁止該通道對應的AO通道的匹配輸出功能和計數功能。
1.5.4 DO通道控制
IPAM-3402還具有2路的數字量輸出通道，可以設置為由用戶控制輸出或指示模擬量輸入通道的限狀態。通過配置軟件，每個模擬量輸入通道的上、下限值可配置，通道的限報警功能可使能或禁止。當有1路或多路的模擬量輸入通道設置為使能限報警，對應的DO輸出端口即被設置為限指示狀態。DO0對應于模擬量輸入下限限報警，DO1對應于模擬量輸入上限限報警。通道限報警輸出的輸出值也可通過軟件進行配置，選擇報警輸出時輸出高電平或低電平，使得用戶的控制更加簡便。
1.6 通訊協議
IPAM-3402支持標準的Modbus協議和一套自定義的ASCII協議命令，通過配置軟件可以實現Modbus-RTU、Modbus-ASCII和Custom-ASIII三種傳輸模式的協議轉換，適用于廣泛的分布控制系統。
1.7 通信參數設置
IPAM系列模塊的通信參數如：設備地址、通訊協議、波特率、數據位長度和奇偶校驗方式等都是保存在模塊的E2PROM中，用戶可以利用配置軟件通過RS-485接口進行遠程配置。用戶先需要知道該模塊的參數配置。由于模塊沒有諸如撥碼開關之類的硬件設置來指示此時的參數配置，可能會存在用戶忘了某個IPAM模塊的通信參數的情況。為了解決此問題，每個IPAM模塊都有一個硬件使能輸入端子CFG。將此端子連接到GND后，給模塊重新上電或復位，模塊的通信參數處于確定的狀態：
¨ 地址：1
¨ 波特率：9600bps
¨ 通信協議傳輸模式：-RTU
¨ 數據格式：無奇偶校驗，8個數據位，1個停止位
將CFG端子與GND短接，模塊用以上確定的通信參數進行初始化，并不會改變E2PROM中保存的配置參數。但只有在這個條件下，通信配置參數才可以進行修改。通信參數修改后，須把CFG端與GND斷開連接后，給模塊重上電或通過軟件復位模塊，配置的通信參數才生效。
2. 硬件結構
IPAM-3402模塊要由電源、隔離電路、A/D轉換電路、D/A轉換電路、數字量輸入電路、數字量輸出電路、RS-485隔離通訊接口以及MCU等組成。模塊的微控制器采用32位RISC的ARM芯片，具有快速的數據處理能力，并采用了看門狗電路，可以在出現意外時將系統重新啟動，使得系統更加穩定，可以應用在和度的應用環境中。
IPAM-3402針對工業應用設計，在內部輸入輸出單元與控制單元之間采用光電隔離，并對輸入信號采取濾波措施，大降低了工業現場干擾對模塊正常運行的影響，使模塊具有良好的性。采用帶隔離的RS-485通信接口，可以避免工業現場信號對微控制器通訊接口的影響，并具有D、過壓、過流保護。
