图1.PLC（或单节点DCS）Modbus系统功能框图
图2.多节点DCS Modbus系统功能框图
电路描述
该应用侧重于展示受Modbus主机管控的PLC/DCS系统的开发，并且通过示例说明如何使用重要组件的最新功能。单节点系统通常被称为PLC，更大型的系统则通常被称为DCS。
每个节点可以管控多达16个模拟现场器件、传感器或驱动器（兼容HART或仅支持模拟），系统可以扩展，最多包含16个单独的节点。该系统也可用于通用精密模拟数据采集应用，例如仪器仪表、模拟数据记录，或测试和测量。
PLC/DCS拓扑
支持多个连接拓扑。在单节点（PLC，或单节点DCS）系统中，主机可利用micro-USB电缆，直接连接至EVAL-ADICUP3029平台板的USB串行端口，非常适合要求主机和节点之间距离小于2米的实验室测试和测量应用。
在这个点对点拓扑中，电路板四个一组的模拟输入和输出仍然与主机保持隔离。虽然一般来说与实验室设备不相关，但Modbus协议提供一种方便、标准的与节点通信的方法。HART连接支持对智能传感器和驱动器实施配置。
主机和节点之间的距离增大到2米以上时，信号完整度、噪音拾取和电气故障会成为更严重的隐患。在这些情况下，EVAL-CN0416-ARDZ为主机提供可靠的RS-485连接。在单节点、点对点系统中，支持在1 km以上距离中进行全双工或半双工通信，具体由波特率决定。
对于多节点系统（称为DCS更加合适），EVAL-CN0416- ARDZ提供菊花链端口，支持可切换的半/全双工操作和可切换的端电极，因此系统可以集成2到16个节点。
因为Modbus被用作串行通信协议，以通过串行链路，在器件之间发送信息，因此无论规模大小，都可以实现简单、可靠且耐用的系统。PLC/DCS应用的硬件协议栈包含三个不同的参考设计。
模拟输入板
图3所示的CN-0414用于测量4个全差分信号，或者测量8个单端电压和4个电流信号。该电路的核心是AD4111低功耗、低噪声24位Σ-Δ模数转换器（ADC），集成了±10 V和20 mA模拟前端。
其电压输入支持最高±10 V的输入范围。AD4111具有独特的特性，支持在±10 V电压输入上进行开路检测，同时采用5 V或3.3 V单电源供电，而之前的解决方案一般都需要大于±10 V的电源。
电流输入支持0 mA至24 mA输入范围。电路的输入阻抗为250 Ω（AD4111内部为60 Ω），所有输入都以绝缘接地为基准。电流输入上需要250 Ω输入电阻，以使符合HART要求的AD5700-1调制解调器可与AD4111配合使用。
