欢迎光临上民电气网站,服务热线:13840376238,15841447802
名称描述内容
Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
沈阳上民电气有限公司
当前位置:
024-62123168
PRODUCTS
产品中心
全国服务热线:​
NATIONAL FP-AI-100工业级模拟量输入模块
    发布时间: 2025-11-03 10:14    
  • 通道配置:8 通道同步采样,支持 单端输入或差分输入 模式,可同时连接 8 路传感器(如压力变送器、热电偶)。


NATIONAL  FP-AI-100工业级模拟量输入模块

一、核心功能与技术参数

1. 信号处理能力

  • 通道配置:8 通道同步采样,支持 单端输入或差分输入 模式,可同时连接 8 路传感器(如压力变送器、热电偶)。

  • 信号类型

    • 电压范围:±15V、±5V、±1V、0-15V、0-5V、0-1V、0-30V、±30V(软件可选)

    • 电流范围:±20mA、0-20mA、4-20mA(通过内部 100Ω 电阻转换为电压测量)。

  • 分辨率与精度

    • 12 位模数转换(ADC),有效分辨率 11.3 位,支持 20% 超量程测量(例如 ±5V 范围可测至 ±6V),可补偿现场设备的量程偏差。

    • 精度:±0.1% 满量程(典型值),温度漂移≤10ppm/°C。

2. 通信与电源

  • 通信协议:通过 RS-485 总线 与 FieldPoint 控制器通信,支持 MODBUS RTU 协议,传输速率最高 115.2 kbps

  • 电源规格

    • 模块供电:由 FieldPoint 端子底座(如 FP-TB-X)提供 12-24 VDC 电源,功耗约 400 mW。

    • 传感器供电:可选外部 24 VDC 电源,通过端子底座的 Vsup 和 COM 端子为现场设备供电

3. 物理与环境特性

  • 尺寸与安装:100 mm × 50 mm × 30 mm,支持 DIN 导轨安装或面板固定,防护等级 IP20(机柜内使用)。

  • 工作条件

    • 温度范围:-40°C 至 + 70°C,适应极端工业环境(如化工、冶金)

    • 抗干扰:2500 Vrms 输入 - 输出隔离,250 Vrms 工作电压双隔离(符合 IEC 61010-1 标准),可抵御电磁干扰和电压浪涌

4. 智能诊断功能

  • 状态指示灯

    • 绿色 POWER/READY 灯:指示模块供电和通信状态。

    • 红色 OUT OF RANGE 灯:任意通道信号超出配置范围时报警

  • 热插拔支持:可在系统运行时更换模块,不影响其他通道正常工作。

二、应用场景与系统集成

1. 典型应用领域

  • 过程控制:监测温度、压力、流量等模拟量信号,实现 PID 调节和逻辑控制(如化工反应釜、水处理系统)。

  • 机械自动化:采集伺服电机反馈信号、液压系统压力数据,优化设备运行参数。

  • 能源管理:在光伏电站或风力发电机中,监测逆变器输出、电池组电压等关键参数。

  • 实验室自动化:配合 NI 软件(如 LabVIEW)进行高精度数据采集和实验数据分析。

2. 与 NI 生态系统的协同

  • 硬件兼容性

    • FieldPoint 控制器:如 FP-2000 系列,支持模块化扩展和分布式部署。

    • 端子底座:FP-TB-X 系列提供信号调理和电源分配功能,可与 FP-AI-100 直接插拔连接

  • 软件支持

    • LabVIEW:通过图形化编程实现信号采集、分析和可视化,支持自定义报警阈值和数据存储。

    • DIAdem:用于长期数据管理和报表生成,可导出为 Excel、PDF 等格式。

3. 外围组件推荐

  • 信号线缆:使用 Belden 3103A 屏蔽电缆,减少信号干扰,支持最长 1000 米传输距离。

  • 终端电阻:在 RS-485 总线两端安装 120Ω 终端电阻,确保通信稳定性。

  • 电源模块:推荐 NI 12P3270X032 24 VDC 电源,提供冗余供电能力。

三、选型与替代方案

1. 型号对比与选择

型号通道数分辨率输入类型通信协议典型应用场景
FP-AI-100812 位电压 / 电流RS-485中规模数据采集、工业控制
cFP-AI-100812 位电压 / 电流RS-485紧凑型系统,支持以太网扩展
FP-AI-200416 位电压 / 电流RS-485高精度测量(如实验室环境)
FP-AI-100R812 位电压 / 电流RS-485冗余系统,支持热备份功能

2. 替代方案建议

  • 升级至更高性能

    • 若需更高分辨率,可选择 FP-AI-200(16 位)或 cFP-AI-210(16 位,支持以太网)。

    • 若需高密度采集,可搭配 FP-TB-12 端子底座扩展至 24 通道。

  • 兼容其他品牌

    • 若需与第三方 PLC 集成,可通过 NI CompactDAQ 系列(如 USB-6211)实现 Modbus TCP 通信。

四、采购与技术支持

1. 采购渠道

  • 官方授权代理商

    • 北京阿尔泰科技:提供现货销售和技术培训服务。

    • 上海英倍力系统集成:专注于 NI 产品的系统集成方案设计。

  • 海外采购

    • Newark:库存充足,支持全球发货,提供 1 年质保。

    • Digi-Key:可在线查询实时库存和价格,支持小额订单。

2. 技术文档与资源

  • 官方手册

  • 在线工具

    • NI MAX(Measurement & Automation Explorer):用于模块发现、校准和诊断。

    • LabVIEW 示例代码库:提供基于 FP-AI-100 的温度采集、数据记录等现成程序。

3. 合规认证

  • 安全认证:通过 CE、UL、CSA 认证,符合工业标准要求。

  • 环保标准:RoHS 合规,不含铅、汞等有害物质。

五、注意事项与维护建议

1. 安装与接线

  • 接地要求:模块的屏蔽层需单点接地,接地电阻应小于 4Ω,避免地环电流干扰。

  • 端子连接:使用扭矩螺丝刀(推荐 1.5 N・m)紧固端子,防止松动导致信号丢失。

2. 软件配置

  • 通道校准:首次使用前需通过 NI MAX 进行零点和满量程校准,建议每年校准一次。

  • 滤波设置:在 LabVIEW 中启用数字滤波(如巴特沃斯滤波器),抑制高频噪声。

3. 故障排除

故障现象可能原因解决方法
模块无法通信RS-485 总线接线错误或终端电阻缺失检查接线,确保终端电阻(120Ω)已安装
通道数据异常跳动信号干扰或接地不良增加屏蔽线缆,重新检查接地系统
红色报警灯亮起输入信号超出配置范围调整传感器量程或重新配置模块参数
电源指示灯不亮供电故障或熔断器熔断检查 24 VDC 电源,更换同规格熔断器

总结

NATIONAL FP-AI-100 凭借其 高可靠性设计灵活的信号兼容性 和 强大的软件支持,成为工业自动化领域模拟量采集的经典选择。在选型时,需根据具体应用需求(如通道数、精度、通信协议)综合评估,并优先搭配 NI 原厂配件以确保最佳性能。如需进一步技术支持,可通过 NI 官网提交工单或联系当地技术服务团队
  • 100840400    

  • JEPMC-MTD2310-E    

  • ASD12B-C    

  • ASD13A-A    

  • RKD514H-C    

  • FP-AI-100    

  • GT01AIGT0032B    

  • GDL-DT4A1    

  • KJ3203X1-BA1    

  • IFS258-5/1W