一、關于手冊

1.1命名規則

智嵌物聯繼電器控制設備的命名規則如圖1.1所示。

圖1.1命名規則

1.2本手冊適用型號

除特別說明，本手冊所介紹的功能均適用型號如表1.1所示。

不同型號的設備在硬件參數上有所差別，軟件功能上完全一樣，本手冊的案例以ZQWL-IO-1BX1R8為例進行說明，其他型號的設備用法完全一樣。

1.3相關產品資料下載

2路串口繼電器控制器使用手冊下載地址：點擊下載

4路串口繼電器控制器使用手冊下載地址：點擊下載

8路串口繼電器控制器使用手冊下載地址：點擊下載

16路串口繼電器控制器使用手冊下載地址：點擊下載

32路串口繼電器控制器使用手冊下載地址：點擊下載

ZQWL-IO-1BN1A8使用手冊下載地址：點擊下載

ZQWL-IO-1BX1A16使用手冊下載地址：點擊下載

配置工具下載地址：點擊下載

二、產品快速入門

8路串口繼電器控制器，是實現8路開關量采集（輸入）和8路繼電器輸出的IO控制板。控制板具有RS232和RS485通訊接口，可以通過Modbus RTU或自定義協議實現對該控制板的控制，也可以通過本公司開發的上位機控制軟件控制。

繼電器輸出負載電流從10A到30A可選，繼電器品牌可選，具體型號說明詳見表1.1所示，或直接向公司業務咨詢。

2.1功能特點

• 工業級；
• 8路DI、8路DO、1路RS485、1路RS232；
• 支持主動上報、聯動控制、延時斷開等；
• 支持脈沖計數；
• 支持通過RS485總線級聯多臺設備；
• 支持ModBus RTU協議控制；
• 支持自定義指令控制；
• 設備地址可修改；
• 豐富的LED狀態指示燈，快速定位問題；
• 支持本地升級；
• 支持二次開發，提供二次開發SDK

本節是為了方便用戶快速對該產品有個大致了解而編寫，第一次使用該產品時建議按照這個流程操作一遍，可以檢驗下產品是否有質量問題。

注意，測試前請務必檢查電源適配器是否與控制板型號相符合，如果沒有特別注明，本文檔均以ZQWL-IO-1BX1R8為例說明。

所需要的測試軟件可以到官網下載：

http://www.zhiqwl.com/

2.2硬件準備

為了測試ZQWL-IO-1BX1R8，需要以下硬件：

• ZQWL-IO-1BX1R8一個；
• DC12V 1A電源適配器一個；需要把圓頭剪開，露出紅黑兩根線。
• 串口線一個（如果不測RS232功能，可以不用）；
• 串口（或USB）轉RS485接頭一個（如果不測RS485功能，可以不用）；

2.3使用配置軟件控制

本公司提供有控制軟件，第一次使用時建議使用該智嵌物聯的配置軟件來控制。

控制板的出廠默認參數如表2.1所示。

1.硬件連接

用串口線（USB轉RS485/232）將電腦和設備的串口連起來，并接上電源適配器(注意，“VCC”接電源正極（紅線），“GND”接電源負極（黑線），如下圖2.2所示。

圖2.2電源接口

2.打開“智嵌物聯IO控制板控制軟件”

選擇合適的串口號，波特率選擇115200，控制板地址選“控制板1”，“通訊協議”任選一種（一共有兩種：自定義模式和Modbus協議），如圖2.3所示。然后點擊“打開串口”，打開成功后就可以和控制板通訊了。

圖2.3配置軟件

說明：

開關量輸入：X1~X4即為控制板的開關量輸入狀態，紅色表示無信號，綠色表示有信號；

開關量輸出：Y1~Y4即為控制板的輸出狀態，紅色表示繼電器常開與公共端觸點斷開，綠色表示繼電器常開與公共端觸點閉合，可以通過單擊來改變狀態。

輸入輸出狀態的數據請求間隔可以設定，默認是200ms。如果將“顯示掃描命令”打勾，則會看到輸入輸出的數據請求指令發發送以及控制板的返回。

圖2.4命令顯示欄

3.調試時一般不將該選項打勾，以便手動發送的命令和返回的數據方便看到。例如，手動點“輸出：全部打開”。

圖2.5手動控制

至此，已實現通過智嵌物聯專用的配置軟件對設備的DO、DI進行控制的目的了。

2.4使用串口調試助手控制

打開串口調試助手，并設置相應的串口號，波特率選擇115200，并將要發送的命令碼填到發送區（一定要選中“按十六進制發送”）， 有關詳細控制命令請參考本文檔的第7章。

圖2.6串口調試助手發送控制指令

2.5使用Modbus poll軟件工具控制

本控制板兼容標準的Modbus RTU協議，可以通過該協議來與其他Modbus RTU設備或軟件通訊。本測試使用“Modbus poll”軟件作為控制軟件（該軟件的安裝過程這里不做介紹）。

控制板默認地址為1，波特率為115200/9600。

（1）讀取寄存器地址從0x0000到0x000e的15個寄存器的值，這些寄存器的含義詳見7.2小節。

圖2.7Modbus poll讀設備信息

（2）控制一路繼電器輸出

圖2.8Modbus poll控制繼電器

上圖中紅色框即為繼電器的狀態：0表示繼電器常開與公共端觸點斷開，1表示繼電器常開與公共端觸點閉合，可以用鼠標選中該方框，再按一下空格鍵來改變狀態：

圖2.9Modbus poll控制繼電器

通過該軟件也可以讀取輸入狀態，這里不再列舉。

三、產品規格

本小節除特別說明，所列參數均適用表3.1所示的型號。

四、硬件接口及機械尺寸

4.1產品接口布局

1.1.1ZQWL-IO-1BXRR8、ZQWL-IO-2BXRR8接口布局

圖4.1設備的接口布局1

圖4.2設備機械尺寸1

4.1.2ZQWL-IO-1BX1R8、ZQWL-IO-2BX1R8接口布局

圖4.3設備的接口布局2

4.1.3ZQWL-IO-1CNRR8、ZQWL-IO-2CNRR8接口布局

4.4.4ZQWL-IO-1DXRR8、ZQWL-IO-2DXRR8接口布局

4.1.5ZQWL-IO-1BX0R8、ZQWL-IO-2BX0R8接口布局

圖4.9設備的接口布局5

圖4.10設備機械尺寸5

4.1.6ZQWL-IO-1BX3R8、ZQWL-IO-2BX3R8接口布局

4.1.7設備開關量輸入

本控制板共有8個開關量輸入，支持干節點、濕節點、NPN、PNP的接線方法，部分型號的DI輸入只支持高電平有效，具體型號詳見表1.1所示。

1.PNP輸入接線

PNP型輸入時，公共端“COM”為信號“地”（即共陰極，共負極），X1~X4輸入高電平時，有信號，邏輯示意圖如圖4.13所示（以X1為例）。

例如，COM接GND上，X1接到VCC上，則第一路輸入有信號。

2.NPN輸入接線

NPN型輸入時，公共端“COM”接VCC（即共陽極，共正極），X1~X4輸入低電平時，有信號，邏輯示意圖如圖4.14所示（以X1為例）。

例如，COM接VCC上，X1接到GND上，則第一路輸入有信號。

3.干節點接線

若用戶需要檢測的是無源開關信號，可以使用干節點的接線方式。

圖4.15干節點接法

4.濕節點接線方式

若用戶需要檢測有源的開關信號，可以采用濕節點的接線方式。

圖4.16濕節點接法

4.2設備繼電器輸出接線

該設備共有8路繼電器輸出，每路都有常開、常閉和公共端三個觸點，每路繼電器的公共端觸點互相獨立，8路可以分別控制不同的電壓，每個端子均有標示。接線圖詳見《智嵌物聯IO控制器接線說明》。

4.3撥碼開關

設備的地址可通過撥碼開關設置，適用型號：ZQWL-IO-1BXRR8、ZQWL-IO-1BX1R8、ZQWL-IO-1BXRR8、ZQWL-IO-1BX1R8。其他型號的設備地址可通過配置軟件進行配置。

設備有一個8位撥碼開關，如圖4.17所示。

圖4.17撥碼開關

撥碼開關的第8位（“BOOT”）是程序更新設置位，正常工作時該位撥到“OFF”。

撥碼開關的第1~7（對應板子絲印SW1~SW7）為地址選擇位，二進制表示。撥到“ON”時該位取“0”，反之該位取“1”。

如圖4.17對應撥碼開關值為：

舉例：

即十六進制為0x02。

4.4指示燈

五、模塊參數配置

本模塊可以通過“智嵌串口IO控制板配置軟件”進行參數的配置。注意，模塊只有重啟后，新設置的參數才生效。

5.1智嵌串口IO配置軟件

可以通過配置軟件對模塊的參數配置，可以配置的參數：設備的地址、串口參數、使能主動上報、使能聯動控制等。

使用方法如下：

1.將模塊通過串口線（USB轉RS232或USB轉RS485）和電腦連接，并給模塊上電，SYS燈閃爍（約1Hz）表示模塊啟動正常。

2.打開配置軟件并配置參數

打開配置軟件，點擊參數配置，進入設備參數配置界面。

圖5.1配置軟件

圖5.2配置界面

3.保存參數后，重啟設備，新參數方可生效。

六、設備的高級功能

6.1設備級聯控制

該模塊有1路RS485接口和1個RS232接口。可通過RS485接口實現與智嵌RS485型IO設備的級聯，至少可級聯32個，其拓撲結構如圖6.1所示。

6.2設備DI輸入狀態自動上報

當DI輸入狀態變化時，設備會將DI狀態主動上報，設備默認不開啟該功能，須通過配置軟件使能“自動上報功能”，如圖6.2所示。保存設置后，須重啟設備，參數方可生效。

圖6.2使能自動上報

6.3設備DI輸入與DO輸出聯動

DI輸入聯動DO輸出功能：當DI輸入有信號時，對應的DO繼電器會做出對應的動作。

設備默認不開啟該功能，須通過配置軟件使能“關聯到輸出”，如圖6.3所示。保存設置后，須重啟設備，參數方可生效。

圖6.3使能DI聯動DO功能

6.4設備與設備之間聯動

兩臺設備之間通過簡單的配置即可實現設備間聯動，即設備A的DI輸入信號可以控制設備B的DO繼電器輸出。

6.5延時斷開控制

設備收到延時斷開指令后，將對應的DO繼電器常開觸點與公共端觸點閉合，并會返回控制板繼電器狀態，然后開始計時，到達用戶設置的延時時間之后之后，將設備會將對應的繼電器常開觸點與公共端觸點斷開。

圖6.5延時斷開控制

6.6脫機定時控制

本節內容適用產品型號：ZQWL-IO-1DXRR8、ZQWL-IO-2DXRR8。

模塊內置高精度RTC時鐘芯片，誤差±10秒/月，具有一定的時間管理功能，如定時控制、延時控制以及閃爍等。該部分功能需要使用配置軟件將控制邏輯寫到控制板后，控制板即可根據所配參數脫機運行。

每路輸出都具有3種時間控制模式：頻閃、定時和星期。頻閃模式是按照一定頻率（周期）閃爍（開關）；定時模式是指按照日期（年月日時分秒）進行開關控制；星期模式是按照以星期為周期進行控制。

6.6.1頻閃模式

這是一種最簡單的控制模式（出廠默認），可以實現將輸出按照一定頻率（周期）打開和關閉。打開時間（記為T1）和關閉時間（記為T2）可以通過配置軟件設置。

打開配置軟件，設置好串口參數（串口號、波特率、檢驗位、數據位等）和控制板地址（默認為1），打開串口后，有“參數配置”按鈕出現：

點擊“參數配置”按鈕，即可實現對控制板參數配置（如串口參數、控制板地址和控制板時間等），這里重點介紹“輸出時間設置”。

點上圖中的“讀取參數”，讀取成功后，每路輸出的時間控制屬性都有顯示（出廠默認為頻閃模式，T1和T2時間都為0）：

每路輸出的時間控制屬性都有顯示（出廠默認為頻閃模式，T1和T2時間都為0）。

在搜索軟件的右側界面選中該控制板的某個輸出，如選中第一路輸出:

如上圖，用鼠標選中第1路，參數即顯示在下面的輸入框中，這時就可以修改了。

上圖紅色框中的“打開時間”和“關閉時間”單位是秒，取值范圍0到65535。模式選項一行，“頻閃”打勾。

出廠默認打開時間T1為0，關閉時間T2為0，即該路什么都不執行（相當于時間控制無效，只能通過指令控制）。T1和T2如果有任意一個不為0，則該路輸出頻閃參數有效，有以下3種情形：

1.打開時間T1為0，關閉時間T2不為0

這種情形下，該路輸出永遠處于關閉狀態（可以通過控制指令改變狀態）。

2.打開時間T1不為0，關閉時間T2為0

這種情形下，該路輸出永遠處于打開狀態（可以通過控制指令改變狀態）。

3.打開時間T1不為0，關閉時間T2不為0

這種情形下，該路輸出按照T1+T2為周期運行，打開時間為T1，關閉時間為T2。實際使用中以第(3)種情況比較多。

例如把第1路設置為“頻閃”模式，并將打開時間T1設為1，關閉時間T2設為2：

輸入完成后，點“修改”，可以看到新修改的參數同步到IO時間列表里了：

按照這種辦法可以對其余IO進行修改，注意修改完成后，參數并沒有保存到控制板，還需要點“保存設置”按鈕：

軟件顯示“配置成功”，這時控制板就可以按照所設參數運行了。

6.1.2定時模式

該模式實現輸出的定時打開和關閉。打開時間和關閉時間可以通過配置軟件設置。

仿照上節“頻閃模式”的介紹，打開配置軟件，并調出參數配置界面。

以第1路輸出為例，在配置軟件里選中第1路輸出，在模式選項一行中，勾選“定時”，這時就可以設置該路的打開時間和關閉時間（年月日時分秒）：

設置好時間后，點擊“修改”，所設參數同步到了IO列表里，如：

上圖所設參數含義為2019年5月1日13點00分00秒將第1輸出打開，2019年6月1日14點00分00秒將第1路輸出關閉。注意需要點“保存參數”才能生效。

如果不關心某一個時間位（年月日時分秒），可以將該位填“ff”（注意一定是小寫），在“打開時間”里的時間為填ff后，“關閉時間”對應的時間位也不再關心，如：

表示的含義是每到13點00分00秒時將該路輸出打開，每到14點00分00秒時將該路輸出關閉。（因為“打開時間”的年、月和日都是ff，所以“關閉時間”相對應的年、月和日也不再關心）。

該模式下，如果“關閉時間”的有效位小于（或早于）“打開時間”的有效位，參數無效，該路輸出不能按照時間來控制，如設置如下參數是無效的：

上圖為無效參數，因為有效位是時分秒，并且“關閉時間”早于“打開時間”。

6.1.3星期模式

該模式和定時模式類似，只是將定時模式里的“年月日”3個時間位用星期來代替。可以實現星期一到星期日的循環定時控制。

打開配置軟件，并調出參數配置界面。

以第1路輸出為例，在配置軟件里選中第1路輸出，在模式選項一行中，勾選“星期”，這時就可以設置該路的打開時間和關閉時間（星期和時分秒）：

上圖的參數含義為：星期一到星期五，每天的8點00分00秒將該路輸出打開，每天的18點00分00秒將該路輸出關閉。該種模式下，“關閉時間”可以小于（或早于）“打開時間”，如：

上圖參數含義為：星期六18點00分00秒將該路輸出打開，星期五8點00分00秒將該路輸出關閉。

6.1.4時間控制和指令控制的關系

本控制模塊不僅具有靈活多變的時間控制方式，也具有豐富的控制指令（見“模塊通訊協議”部分），時間控制和指令控制的關系是控制板僅執行最后一次觸發動作。

例如當時間控制觸發某一路打開后，再收到關閉該路的指令，那么就將該路關閉（因為最后一次觸發是關閉）；

例如當用指令將某一路關閉后，又到了打開該路的時間點，那么就將該路打開（因為最后一次觸發是打開）。

如果某路只用于指令控制，可以將該路設置為頻閃模式，并將打開時間和關閉時間都設為0，出廠默認即為此參數。

6.2二次開發

提供豐富的函數SDK庫，用戶無需關心內部復雜的底層驅動，即可實現設備的控制；控制指令協議全部開放，方便用戶按照項目需求設計相應的控制邏輯。

圖6.6二次開發

七、模塊通訊協議

該設備支持2種協議：Modbus RTU和自定義協議。

7.1自定義協議

自定義協議采用固定幀長（每幀15字節），采用十六進制格式，并具有幀頭幀尾標識，該協議適用于“ZQWL-IO”系列帶外殼產品。

該協議為“一問一答”形式，主機詢問，控制板應答，只要符合該協議規范，每問必答。

該協議指令可分為兩類：控制指令和配置指令。

控制指令：控制繼電器狀態和讀取開關量輸入狀態。

配置指令類：配置設備參數以及復位等。

7.1.1控制指令

控制指令分為2種格式：一種是集中控制指令，一種是單路控制指令。

7.1.1.1集中控制指令

此類指令幀長為15字節，可以實現對繼電器的集中控制（一幀數據可以控制全部繼電器狀態）。詳細集中控制指令如表7.1所示。

控制碼舉例（十六進制）：

1.讀取地址為1的控制板開關量輸入狀態：

發送：48 3a 01 52 00 00 00 00 00 00 00 00 d5 45 44 //讀取設備開關量輸入狀態

地址為1的控制板收到上述指令后應答：

應答：48 3a 0141010100 00 00 00 00 00c645 44 //應答設備開關量輸入狀態

此應答表明，控制板的X1和X2輸入有信號（高電平），X3~ X8無信號（低電平）。

2. 向地址為1的控制板寫繼電器狀態：

發送：48 3a 01 57 01 0001 0000000000dc45 44

此命令碼的含義是令地址為1的控制板的第1個和第3個繼電器常開觸點閉合，常閉觸點斷開；令其他6路繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點閉合。注意繼電器板只識別0和1，其他數據不做任何動作，所以如果不想讓某一路動作，可以將該路賦為其他值。例如只讓第1和第3路動作，其他兩路不動作，可以發如下指令：

發送：48 3a 01 57 0102010200000000e045 44

只需要將其他路設置為0x02（或其他值）即可。

控制板收到以上命令后，會返回控制板繼電器狀態：

應答：48 3a 01 5401 0001 0000000000d945 44

7.1.1.2單路控制指令

此類指令幀長為10字節，可以實現對單路繼電器的控制（一幀數據只能控制一個繼電器狀態）。此類指令也可以實現繼電器的延時斷開功能。

詳細指令如表7.2所示。

說明：

Byte3是控制板的地址，取值范圍0x00~0xfe，用戶可以通過配置指令來設置地址碼；

Byte5是要操作的繼電器序號，取值范圍是1到8（對應十六進制為0x01到0x08）；

Byte6為要操作的繼電器狀態：0x00為常閉觸點閉合常開觸點斷開，0x01為常閉觸點斷開常開觸點閉合，其他值為繼電器保持原來狀態；

Byte7和Byte8為延時時間T（收到Byte6為0x01時開始計時，延時結束后關閉該路繼電器輸出），延時單位為秒，Byte7是時間高字節TH，Byte8是時間低字節TL。例如延時10分鐘后關閉繼電器，則：

時間T=10分鐘=600秒，換算成十六進制為0x0258，所以TH=0x 02，TL=0x 58。

如果Byte7和Byte8都填0x00，則不啟用延時關閉功能（即繼電器閉合后不會主動斷開）。

單路命令碼舉例（十六進制）：

1.將地址為1的控制板的第1路繼電器打開：

發送：48 3a 01 70 01 01 00 00 45 44 //設備收到該命令后，將第1路繼電器常閉觸點斷開，常開觸點閉合

應答：48 3a 01 70 01 01 00 00 45 44 //應答第一路繼電器狀態

2.將地址為1的控制板的第1個繼電器關閉：

發送：48 3a 01 70 01 0000 00 45 44 //設備收到該命令后，將第1路繼電器常閉觸點閉合，常開觸點斷開

應答：48 3A 01 71 01 00 00 00 45 44 //應答第一路繼電器狀態

3.將地址為1的控制板的第1路繼電器打開延時10分鐘后關閉：

發送：48 3a 01 70 01 01 025845 44

控制板收到以上命令后，將第1路的繼電器常閉觸點斷開，常開觸點閉合，并會返回控制板繼電器狀態，然后開始計時，10分鐘之后將第一路的繼電器常閉觸點閉合，常開斷開。

4.將地址為1的控制板的第1路繼電器打開延時5秒后關閉：

發送：48 3a 01 70 01 01 000545 44

控制板收到以上命令后，將第1路的繼電器常閉觸點斷開，常開觸點閉合，并會返回控制板繼電器狀態，然后開始計時，5秒之后將第一路的繼電器常閉觸點閉合，常開斷開。

7.1.2配置指令

當地址碼為0xff時為廣播地址，只有“讀控制板參數”命令使用廣播地址，其他都不能使用。

Addr為0xff時，是廣播地址，所有從機都能接收并處理，必要時要做出回應。廣播地址可以用于對控制板的編址以及獲取控制板的地址。

控制板實現的功能碼如表7.8所示。

注意：使用協議修改控制板參數時（波特率、地址），如果不慎操作錯誤而導致無法通訊時，可以按住“RESET”按鍵并保持5秒，等到“SYS”指示燈快閃時（10Hz左右），松開按鍵，此時控制板恢復出廠參數，如下：

串口參數：波特率115200/9600；數據位8；不校驗；1位停止位；

控制板地址：1。

7.3Modbus rtu指令碼舉例

以地址碼addr為0x01為例說明。

1.讀線圈（功能碼：0x01）

該指令是讀取繼電器裝態，為方便和高效，建議一次讀取所有繼電器的狀態。

外部設備請求幀：

說明：

B0~B7分別代表控制板4個繼電器狀態（Y1~Y8）。

1代表繼電器常開觸點閉合，常閉觸點斷開。

0代表繼電器常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

2.讀離散量輸入（功能碼：0x02）

該指令是讀取設備的開關量輸入狀態，為方便和高效，建議一次讀取所有輸入量的狀態。

外部設備請求幀：

說明：

B0~B7分別代表控制板4個開關量輸入狀態（X1~X8）。

1代表輸入接口存在有效信號。

0代表輸入無有效信號。

3.讀寄存器（功能碼：0x03）

寄存器地址從0x0000到0x000e，一共15個寄存器。其含義參見表7.9所示。

建議一次讀取全部寄存器。

外部設備請求幀：

注意：起始地址（低字節）取值范圍是0X00~0X07分別對應控制板的8個繼電器（Y1~Y8）;線圈狀態（高字節）為0XFF時，對應的繼電器常開觸點閉合，常閉觸點斷開；

線圈狀態（高字節）為0X00時，對應的繼電器常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

線圈狀態（高字節）為其他值時，繼電器狀態保持不變。

控制板響應幀：

5.寫單個寄存器（功能碼：0x06）

用此功能碼既可以配置控制板的地址、波特率等參數，也可以復位控制板和恢復出廠設置。

注意：使用協議修改控制板參數時（波特率、地址），如果不慎操作錯誤而導致無法通訊時，可以按住“RESET”按鍵并保持5秒，等到“SYS”指示燈快閃時（10Hz左右），松開按鍵，此時控制板恢復出廠參數，如下：

串口參數：波特率115200；數據位8；不校驗；1位停止位；

控制板地址：1。

說明：

B0~B7分別對應控制板的8個繼電器Y1~Y8。

1代表繼電器常開觸點閉合，常閉觸點斷開。

0代表繼電器常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

控制板響應幀：

八、恢復出廠設置以及固件升級

8.1恢復出廠設置

控制板有“RESET”按鈕，可以用此復位控制板和恢復出廠設置，如圖8.1所示。

圖8.1按鍵

按下“RESET”按鍵在松開（注意下時間要小于5秒），控制板復位。

按住“RESET”按鍵并保持5秒以上，等到“SYS”指示燈快閃時（10Hz左右），松開按鍵，此時控制板恢復出廠參數，如下：

串口參數：波特率9600/115200；數據位8；不校驗；1位停止位；

控制板地址：1。

8.2模塊固件升級

注意，需要升級固件時，先與廠商聯系以獲取新的固件，使用智嵌物聯提供的升級工具進行升級。按照圖8.2中所示步驟進行固件升級。