YL160 4路DI开关检测计数器，Modbus TCP协议，WiFi模块

YL160产品是一种物联网和工业以太网采集模块，实现了传感器与网络之间形成透明的数据交互。可以将传感器的开关量数据转发到网络。YL160系列产品包括电源调理，开关量采集和WiFi网络接口通信。通讯方式采用MODBUS TCP协议。TCP是基于传输层的协议，它是使用广泛，面向连接的可靠协议。用户可直接在网页上设置模块IP地址、子

深圳市俞霖科技开发有限公司成立于2018年，是DC-DC电源稳压模块，模拟信号隔离变送器，隔离放大器，隔离分配器，信号放大器，数据采集模块，开关量远程I/O模块，协议转换模块，工业以太网采集模块，工业互联网数据采集模块等工业控制产品的研发、生产、销售等多种业务于一体的专业公司。产品已广泛应用于工业控制，电力电子，仪器仪表，医疗电子，轨道交通，石油石化，工业通讯，工业自动化，测试与测量等领域。 俞霖科技始终坚持“服务至上，创新致远”的企业使命为广大客户提供优质的服务以及、高品质的产品。通过对客户需求的调研及与客户深度的沟通，全面分析客户具体需求，提供满足客户特殊化需求定制的产品。俞霖科技将竭诚为广大客户提供全方面优质的服务。

4路DI开关检测计数器，Modbus TCP协议，WiFi模块YL160

W 外置天线 N内置天线 X吸盘天线

图1  YL160 模块外观图

产品特点：

● 4路开关量输入，支持NPN和PNP输入

●  DI每一路都可用作计数器或者频率测量

● 支持Modbus TCP 通讯协议

● 可以设置每转脉冲数用于转速测量

● 内置网页功能，可以通过网页查询电平状态

● 可以通过网页设定输出状态

● 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

● 用户可在网页上设置模块IP地址和其他参数

● 低成本、小体积、模块化设计

● 外形尺寸：79 x 69.5x 25mm

典型应用：

● 流量计脉冲计数或流量测量

● 编码器脉冲计数

● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统

● 以太网工业自动化控制系统

● 工业现场信号隔离及长线传输

● 霍尔传感器转速测量

● 光电传感器电平检测与计数

● 电机转速测量

● 物联网开关量信号采集

 

产品概述：

YL160产品是一种物联网和工业以太网采集模块，实现了传感器与网络之间形成透明的数据交互。可以将传感器的开关量数据转发到网络。

图2  YL160模块内部框图

YL160系列产品包括电源调理，开关量采集和WiFi网络接口通信。通讯方式采用MODBUS TCP协议。TCP是基于传输层的协议，它是使用广泛，面向连接的可靠协议。用户可直接在网页上设置模块IP地址、子网掩码等。可用来对传感器设备的运行监测与控制。

YL160系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，用户设定的模块IP地址、子网掩码等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。

YL160系列产品按工业标准设计、制造，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。

功能简介：

YL160 远程I/O模块，可以用来测量四路开关量信号。可做为4路计数器或者4路频率转速测量。

1、 开关量信号输入

4路开关量信号输入，可接干接点NPN和湿接点PNP，详细请参考接线图部分。

2、 通讯协议

通讯接口： WiFi网络接口。可以连接到局域网里的WiFi。

通讯协议：采用MODBUS TCP协议，实现工业以太网数据交换。也可以通过TCP socket和模块通讯。

网络缓存：2K Byte（收与发都是）

通信响应时间：小于10mS。

3、 抗干扰

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。

 

产品型号：

YL160      WIFI        O    

通讯接口 天线的形式

 

天线的形式:

W外置天线

N内置天线

X吸盘天线

通讯接口:

WiFi：输出为WiFi网络接口

YL160通用参数：

(typical @ +25℃，Vs为24VDC)

输入类型：  开关量输入，4通道（DI0~DI3）。

             低电平： 输入  < 1V

             高电平： 输入  3.5 ~ 30V

             频率范围0-20KHz

             计数范围0-0xFFFFFFFF

输入电阻：  30KΩ

通    讯：   MODBUS TCP通讯协议 或者 TCP socket字符协议

网    页：   支持网页访问模块，支持网页设置模块参数。

接    口：   WiFi网络接口。

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1W

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：   非隔离

外形尺寸：   79 mm  x  69.5mm  x  25mm

引脚定义与接线：

引脚	名 称	描   述	引脚	名 称	描   述
1	PW+	电源正端	5	DI3	通道3开关量信号输入端
2	GND	电源负端，信号公共地	6	DI2	通道2开关量信号输入端
3	INIT	设置通讯参数	7	DI1	通道1开关量信号输入端
4	GND	信号公共地	8	DI0	通道0开关量信号输入端

  注：同名引脚内部是相连的

 

 

首先通过配置YL160模块

	1， 让模块进入AP模式 （1）将模块的3脚（INIT）与4脚（GND）短接，然后接通电源。 （2）打开“无线局域网”或者 “设置 → WLAN”，找到WiFi名称“wifi8”进行连接。
	2，输入密码。 此模块出厂密码为：12345678，然后“加入”。
	3，进入设置界面 请根据实际需要修改以下参数： （1） WiFi SSID 连接此地覆盖的WiFi （2） WiFi password 填入WiFi的密码,如果已经连接不用重复输入。 （3）IP address 设置模块的IP地址，必须是当前WiFi所在的网段,且不要和局域网内其他设备的IP地址相同。 例如：WiFi路由器的IP是192.168.0.1，那么可以设置模块的IP为192.168.0.7 （4） Gateway 模块的网关，填当前WiFi路由器的IP地址。 例如：WiFi路由器的IP是192.168.0.1，填写这个IP地址就行 （5） Subnet mask 模块的子网掩码，如果没有跨网段， 填默认值255.255.255.0即可 （6） Work Mode 选择工作模式，根据实际应用填写。  0:TCP Server  1:TCP Client  2:UDP  3:MODBUS TCP  4:Websocket （7） Local Port Number 本地端口号 （8） Remote Port Number 远程端口号 （9） Remote Server IP 远程服务器IP，工作模式为TCP Client和UDP时，需要填写。其他工作模式默认值即可。 （10） DI0~DI3 Pulse per Revolution DI的每转脉冲数，如果需要测量转速，请根据实际参数设置。模块自动换算转速。 （11） Is DI NPN or PNP? DI是NPN还是PNP输入，根据实际情况设置。 选择NPN输入后，内部接通上拉电压到电源正，上拉电阻为10K欧姆；选择PNP输入，内部关断上拉电压。 （12） DI Data Auto Send Setting 选择输入DI接收到开关数据后是否自动上传。  0:不上传； 1:上升沿上传数据； 2:下降沿上传数据  3:上升和下降沿都上传数据，这个模式下计数值会是实际的两倍。 （13） Auto Command  模块内部自动发送指令。然后把这个指令的回复发送给所有连接上的设备 （14） Auto Command Time  模块内部自动发送指令的时间间隔，取值范围是0到65535。如果是0，代表关闭自动发送，如果大于0，代表打开自动发送，且数值是自动发送指令的时间间隔，单位是mS（毫秒）。 （15） DI0~DI3 Filter Time DI0~DI3的滤波时间。取值范围是0到65535。 如果是0，代表不滤波；其他值代表滤波的时间，单位是mS（毫秒）。如果DI输入点是机械开关或者是机械继电器，建议设置滤波时间为50mS。
	4，设置成功 关闭模块电源，断开模块的3脚（INIT）与4脚（GND）之间的短接线。然后接通电源，模块会自动连接当前的WiFi。

Modbus TCP协议

（1）、Modbus TCP数据帧：

  在TCP/IP以太网上传输，支持Ethernet II和802.3两种帧格式。图3所示，Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分。

 

图6：TCP/IP上的MODBUS的请求/响应

（2）、MBAP报文头描述：

MBAP报文头(MBAP、Modbus Application Protocol、Modbus应用协议)分4个域，共7个字节，如表1所示。

表1：MBAP报文头

（3）、Modbus功能代码：

Modbus功能码分为3种类型，分别是：

   (1)公共功能代码：已定义好的功能码，保证其唯一性，由Modbus.org认可；

   (2)用户自定义功能代码有两组，分别为65～72和100～110，无需认可，但不保证代码使用的唯一性。如变为公共代码，需交RFC认可；

   (3)保留的功能代码，由某些公司使用在某些传统设备的代码，不可作为公共用途。

在常用的公共功能代码中，YL160支持部分的功能码，详见如下：

功能码		名称	说明
01	Read Coil Status	读取线圈状态	1表示高电平， 0表示低电平。
03	Read Holding Register	读保持寄存器	1表示高电平， 0表示低电平。
05	Write Single Coil	写单个线圈	1表示三极管导通， 0表示三极管断开。
06	Write Single Register	写单个寄存器	1表示三极管导通， 0表示三极管断开。
15	Write Multiple Coils	写多个线圈
16	Write Multiple Registers	写多个寄存器

（4）、支持的功能码描述

01(0x01)读线圈

在一个远程设备中，使用该功能码读取线圈的1 至2000 连续状态。请求PDU详细说明了起始地址，即指定的第一个线圈地址和线圈编号。从零开始寻址线圈。因此寻址线圈1-16 为0-15。

根据数据域的每个位（bit）将响应报文中的线圈分成为一个线圈。指示状态为1= ON 和0= OFF。第一个数据作为字节的LSB（最低有效位），后面的线圈数据依次向高位排列，来组成8位一个的字节。如果返回的输出数量不是八的倍数，将用零填充最后数据字节中的剩余位（bit）（一直到字节的高位端）。字节数量域说明了数据的完整字节数

功能码01举例，读8通道DI数据，寄存器地址00033~00040：

03(0x03)读保持寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码读取保持寄存器连续块的内容。请求PDU说明了起始寄存器地址和寄存器数量。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器1-16 为0-15。在响应报文中，每个寄存器有两字节，第一个字节为数据高位，第二个字节为数据低位。

功能码03举例，读8通道DI数据，寄存器地址40033：

 

05(0x05)写单个线圈

在一个远程设备上，使用该功能码写单个输出为ON 或OFF。请求PDU说明了强制的线圈地址。从零开始寻址线圈。因此，寻址线圈地址1为0。线圈值域的常量说明请求的ON/OFF 状态。十六进制值0xFF00请求线圈为ON。十六进制值0x0000请求线圈为OFF。其它所有值均为非法的，并且对线圈不起作用。

正确的响应应答是和请求一样的。

功能码05举例，设置通道DO0为ON，也就是为1，寄存器地址00001：

06(0x06)写单个寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码写单个保持寄存器。请求PDU说明了被写入寄存器的地址。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器地址1为0。

正确的响应应答是和请求一样的。

功能码06举例，设置通道DO0~DO7全部为1，16进制为0xFF，寄存器地址40001：

15(0x0F)写多个线圈

在一个远程设备上，使用该功能码写多个输出为ON 或OFF。请求PDU说明了强制的线圈地址。从零开始寻址线圈。因此，寻址线圈地址1为0。线圈值域的常量说明请求的ON/OFF 状态。数据由16进制换算成二进制按位排列，位值为1请求线圈为ON，位值为0请求线圈为OFF。

功能码15举例，设置通道DO0，DO1为ON，也就是为00000011，寄存器地址00001：

请求			响应
字段名称		十六进制	字段名称		十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
		00			00
	协议标志	00		协议标志	00
		00			00
	长度	00		长度	00
		06			06
	单元标识符	01		单元标识符	01
功能码		0F	功能码		0F
开始地址Hi		00	开始地址Hi		00
开始地址Lo		00	开始地址Lo		00
线圈数量Hi		00	线圈数量Hi		00
线圈数量Lo		02	线圈数量Lo		02
字节数		01
输出值		02

 

 

16(0x10)写多个寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码写多个保持寄存器。请求PDU说明了被写入寄存器的地址。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器地址1为0。功能码16举例，设置通道DO0和DO1的PWM值为5和6，寄存器地址40001：

(5)、YL160的寄存器地址说明（注：地址都是10进制数）                         

支持功能码01，05，15

地址0X（PLC）	地址（PC，DCS）	数据内容	属性	数据说明
00033	0032	DI0输入状态	只读	DI通道0~3的电平状态 0表示低电平输入， 1表示高电平输入
00034	0033	DI1输入状态	只读
00035	0034	DI2输入状态	只读
00036	0035	DI3输入状态	只读

支持功能码03，06，16

地址4X（PLC）	地址（PC，DCS）	数据内容	属性	数据说明
40017~40018	0016~0017	DI0脉冲计数	读/写	长整数（0x00000000~0xFFFFFFFF）， DI通道0~3脉冲计数，无符号 DI0低16位40017，高16位40018, 其他通道同理。
40019~40020	0018~0019	DI1脉冲计数	读/写
40021~40022	0020~0021	DI2脉冲计数	读/写
40023~40024	0022~0023	DI3脉冲计数	读/写
40101	0100	DI0转速	只读	无符号整数，范围0 ~ 65535转 转速是根据配置网页里设定的脉冲数换算得到。
40102	0101	DI1转速	只读
40103	0102	DI2转速	只读
40104	0103	DI3转速	只读
40129~40130	0128~0129	DI0脉冲频率	只读	长整数（0x00000000~0xFFFFFFFF）， DI通道0~3的脉冲频率，无符号
40131~40132	0130~0131	DI1脉冲频率	只读
40133~40134	0132~0133	DI2脉冲频率	只读
40135~40136	0134~0135	DI3脉冲频率	只读
40211	0210	模块名称	只读	高位：0x01  低位：0x60

字符协议Socket通讯

在TCP Server，TCP Client，UDP Mode，Web Socket等工作方式下，可以使用以下字符协议通讯。

如果在网页配置设置里 “DI Data Auto Send Setting”不为“0”，则模块在开关量变化时会自动发送一个数据到已连接的设备。数据格式为S(通道号)（空格）（当前通道的计数值）（回车符），例如，通道0收到了一个脉冲会发送S0 0000000001,  通道1收到了第1000个脉冲会发送S1 0000001000。

用户同时还可以使用以下命令来读取数据。如果是测量速度等情况下，避免接收到的数据太大无法处理，可以设置“DI Data Auto Send Setting”为“0”关闭自动上传。

1、读取开关状态命令

说    明：从模块中读回所有输出通道开关量状态、开关量复位状态和输入通道开关量状态。

命令格式：#01

应答格式：> CCCC     命令有效。

          ?01(cr)       命令无效或非法操作。

参数说明：>     分界符。十六进制为3EH

          CCCC  代表读取到的DI输入开关状态，4个数，排列顺序为DI3~DI0，

值为 0：  输入低电平；值为 1： 输入高电平

应用举例：  用户命令（字符格式）      #01                    

            模块应答（字符格式）      > 0111

说    明：模块输入开关状态是0111 , 排列顺序为DI3~DI0     

通道3：低电平   通道2：高电平    通道1：高电平     通道0：高电平      

2、读计数器数据命令

说    明：读取计数器的数据，可以读所有通道，也可以读单通道。

命令格式：#012    读通道0~通道3计数器数据

应答格式：!AAAAAAAAAA, AAAAAAAAAA, AAAAAAAAAA, AAAAAAAAAA (cr)     

命令格式：#012N   读通道N计数器数据  

应答格式：!AAAAAAAAAA(cr)     

应用举例1：  用户命令（字符格式）      #012   

             模块应答（字符格式）     !0012345678, 0012345678, 0012345678, 0012345678 (cr)

说    明：所有通道的计数值为12345678。

应用举例2：  用户命令（字符格式）      #0120   

             模块应答（字符格式）     !0012345678(cr)

说    明：通道0的计数值为12345678。

3、读输入频率命令

说    明：读取输入的频率，可以读所有通道，也可以读单通道。

命令格式：#013    读通道0~通道3输入频率

应答格式：!AAAAA,AAAAA,AAAAA,AAAAA (cr)     

命令格式：#013N   读通道N输入频率  

应答格式：! AAAAA (cr)     

应用举例1：  用户命令（字符格式）      #013   

             模块应答（字符格式）     !00100,00100,00100,00100 (cr)

说    明：所有通道的输入频率值为100Hz。

应用举例2：  用户命令（字符格式）      #0130   

             模块应答（字符格式）     !00100 (cr)

说    明：通道0的输入频率值为100Hz。

4、读DI输入转速命令

说    明：读取DI输入的转速，可以读所有DI，也可以读单路DI。‘

命令格式：#018    读DI0~DI3输入转速。

应答格式：!AAAAA,AAAAA,AAAAA,AAAAA (cr)      

命令格式：#018N   读DI通道N输入转速

应答格式：! AAAAA (cr)     

应用举例1：  用户命令（字符格式）      #018  

             模块应答（字符格式）     !01000,01000,01000,01000 (cr)

说    明：所有DI通道的输入转速值为1000转。

应用举例2：  用户命令（字符格式）      #0180  

             模块应答（字符格式）     !01000(cr)

说    明：DI0的输入转速值为1000转。

5、修改DI计数器的数值命令

说    明：修改DI计数器的值，也可以设置为零重新计数。

命令格式：$011N(data)    修改通道N的计数值

应答格式：! 01(cr)     表示设置成功

应用举例1：  用户命令（字符格式）      $0112+0

            模块应答（字符格式）      ! 01(cr)

说    明：设置通道2的计数值为0。

应用举例2：  用户命令（字符格式）      $0112+1000

            模块应答（字符格式）      ! 01(cr)

说    明：设置通道2的计数值为1000。

网页上的操作与设置

如果模块已经连接上了当地的wifi, 可以在电脑或浏览器中输入模块IP，例如：192.168.0.7，可打开模块网页（前提是电脑IP或IP与模块在相同网段，登陆网页要根据当前模块的IP地址来登陆操作），输入账号wifi8密码12345678，即可进入模块配置界面。在配置界面里，可以把 “Work Mode”设置4也就是websocket, 保存后等待10秒，然后输入192.168.0.7/w, 可以直接进入websocket, 如果你的IP不是192.168.0.7，你可以在你实际IP后加/w就可以进入websocket。建议使用Google Chrome浏览器或者IE10浏览器进行测试。Websocket网页界面如下：

 

 

点击connect to websocket后，如果连接上会显示绿色的已连接，然后就可以发字符协议的命令进行数据的读取。

YL160的常见问题

1， 如何根据灯光判断模块的状态

灯光1S亮2次：模块在等待配置的AP模式，可以用连接模块的wifi8网络设置参数。

灯光1S亮1次：模块正在在连接wifi中，如果长时间无法连接上，请重新设置模块的wifi参数。

灯光5S亮1次：模块已经连接上wifi中，正常工作中。

2，跨网段问题

如果设备的IP与通信的PC不在一个网段内，并且是处于网线直连，或者同在一个子路由器下面，那么两者是根本无法通信的。

举例：

设备IP： 192.168.0.7

子网掩码：255.255.255.0

PC的IP：192.168.1.100

子网掩码：255.255.255.0

由于设备的IP为192.168.0.7，那么导致在PC上无法登陆设备网页，也无法ping通它。

如果您想两者能够通信，就需要把设备跟PC的子网掩码、还有路由器上的子网掩码都设置成255.255.0.0，这样就能登陆模块网页了。

3，设备能ping通但网页打不开

可能有几个原因造成：

1) 设备设置了静态IP与网络中的现有设备IP冲突

2) HTTP server port被修改（默认应该为80）

3) 其他原因

解决办法：重新给设备设置一个未被使用的IP；恢复出厂设置或者打开浏览器时输入正确的端口。

4，每隔一段时间，发生掉线重连

每隔一段时间，会发生掉线重连现象

原因： 串口服务器跟其他设备有IP地址冲突的问题

5，通信不正常，网络链接不上，或者搜索不到 

当前所用电脑的防火墙需要关闭（在windows防火墙设置里）

三个本地端口，不能冲突，也就是必须设置为不同值，默认23、26、29

有着非法的MAC地址，比如全FF的MAC地址，可能会出现无法连接目标IP地址的情况，或者MAC地址重复。

非法的IP地址，比如网段与路由器不在一个网段，可能无法访问外网。

6，硬件问题查找 

电源适配器供电不好，或者插头接触不良

电源灯不亮，网口灯也不亮，那就是没供电或者硬件坏了

7, MODBUS TCP连接不上

工作模式要设置为modbus TCP, 端口号只能是502，不能是其他数值。

外形尺寸：(单位：mm)

 

可以安装在标准DIN35导轨上

保修：

本产品自售出之日起两年内，凡用户遵守贮存、运输及使用要求，而产品质量低于技术指标的，可以返厂免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的，需交纳器件费用和维修费。

版权：

版权 © 2021深圳市俞霖科技开发有限公司。

如未经许可，不得复制、分发、翻译或传输本说明书的任何部分。本说明书如有修改和更新，恕不另行通知。

商标：

本说明书提及的其他商标和版权归各自的所有人所有。

 

                                                                        版本号：V1.1

                                                                         日期：2021年5月

 

 

本页产品地址：http://www.yi7.com/sell/show-9249330.html