氫氣溫濕度變送器
氫氣溫濕度變送器
1. 產品介紹
1.1產品概述
我司設計的氫氣變送器,采用進口一線*電化學氫氣傳感器,具有反應迅速靈敏、抗*力強的特點,經過我司*的補償算法、多段標準氣體標定,亦具有長壽命、高精度、高重復性和高穩定性的特點。適用于易氫氣泄漏,且需要實時監控濃度的場合。
設備采用寬壓10-30V直流供電,485信號輸出,標準Modbus-RTU通信協議、ModBus地址可設置,波特率可更改,通信距離上限可達2000米。
1.2功能特點
■采用進口一線*電化學傳感器,穩定耐用。
■測量范圍多種選擇,0~1000ppm、0~40000ppm。
■測量精度高,上限可達±3%FS以內,重復性上限可達2%以內。
■485通信接口標準ModBus-RTU通信協議,地址、波特率可設置,通信距離遠2000米。
■可選配高品質OLED顯示屏,現場可直接查看數值,夜晚亦可清晰顯示。
■現場供電采用10~30V直流寬壓供電,可適應現場多種直流電源。
■產品采用壁掛式防水殼,安裝方便,防護等級高可應用于惡劣的現場環境。
1.3主要技術指標
供電電源 | 10~30V DC |
輸出信號 | 485 |
功耗 | 0.9W |
溫度測量范圍 | -40℃~+80℃ |
濕度測量范圍 | |
溫度精度 | ±0.5℃(25℃) |
濕度精度 | ±3%RH(60%RH,25℃) |
工作溫度 | -20~50℃ |
工作濕度 | 15~90%RH 無冷凝 |
壓力范圍 | 90~110Kpa |
穩定性 | ≤2%信號值/月 |
響應時間 | 1000ppm:≤70S |
40000ppm:≤60S | |
預熱時間 | ≥5分鐘 |
零點漂移 | 1000ppm:≤±10ppm |
40000ppm:≤±20ppm | |
重復性 | ≤2% |
使用壽命 | ≥24個月 |
精度 | ±3%FS |
分辨率 | 1ppm |
以上所有規格參數均在環境條件:溫度20℃、相對濕度50%RH、1個大氣壓,待測氣體濃度上限不超過傳感器量程的環境下測得。
1.4產品選型
氫氣溫濕度三合一變送器選型:
RS |
| 公司代號 | |||
| H2WS- |
| 氫氣溫濕度三合一變送器 | ||
| N01- |
| 485(Modbus協議) | ||
|
| 2- |
| 壁掛王字殼 | |
| 1000P | 對應量程0~1000ppm型號 | |||
40000P | 對應量程0~40000ppm型號 |
氫氣濃度變送器選型:
RS |
| 公司代號 | |||
| H2- |
| 氫氣變送器 | ||
| N01- |
| 485(Modbus協議) | ||
| 2- |
| 壁掛王字殼 | ||
OLED- |
| 壁掛王字殼帶OLED顯示 | |||
| 1000P | 對應量程0~1000ppm型號 | |||
40000P | 對應量程0~40000ppm型號 |
1.5系統框架圖
2.設備安裝說明
2.1設備安裝前檢查
設備清單:
■氫氣變送器設備1臺
■自攻螺絲(2個)、膨脹塞(2個)
■產品合格證、保修卡、接線說明等
■USB轉485(選配)
2.2安裝步驟說明
2.3接口說明
寬電壓電源輸入10~30V均可。485信號線接線時注意AB兩條線不能接反,總線上多臺設備間地址不能沖突。
| 線色 | 說明 |
電 源 | 棕色 | 電源正(10~30V DC) |
黑色 | 電源負 | |
通 信 | 黃色 | 485-A |
藍色 | 485-B |
2.4 485現場布線說明
多個485型號的設備接入同一條總線時,現場布線有一定的要求,具體請參考資料包中《485設備現場接線手冊》。
3.配置軟件安裝及使用
3.1軟件選擇
打開資料包,選擇“調試軟件”---“485參數配置軟件”,找到打開即可。
3.2參數設置
①、選擇正確的COM口(“我的電腦—屬性—設備管理器—端口”里面查看COM端口),下圖列舉出幾種不同的485轉換器的驅動名稱。
②、單獨只接一臺設備并上電,點擊軟件的測試波特率,軟件會測試出當前設備的波特率以及地址,默認波特率為4800bit/s,默認地址為0x01。
③、根據使用需要修改地址以及波特率,同時可查詢設備的當前功能狀態。
④、如果測試不成功,請重新檢查設備接線及485驅動安裝情況。
⑤點擊相應的氣體,可直接查看氣體當前實時數值
⑥注意:此軟件只可設置2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s三種波特率
4.通信協議
4.1通訊基本參數
編 碼 | 8位二進制 |
數據位 | 8位 |
奇偶校驗位 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯誤校驗 | CRC(冗余循環碼) |
波特率 | 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設,出廠默認為4800bit/s |
4.2數據幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規約,格式如下:
初始結構 ≥4 字節的時間
地址碼 = 1 字節
功能碼 = 1 字節
數據區 = N 字節
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結束結構 ≥4 字節的時間
地址碼:為變送器的地址(出廠默認0x01)。
功能碼:主機所發指令功能指示,本變送器可用功能碼0x03(讀取寄存器數據)0x06、0x10(寫入寄存器數據)。
數據區:數據區是具體通訊數據,注意16bits數據高字節在前!
CRC碼:二字節的校驗碼。
主機問詢幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 1字節 | 1字節 |
從機應答幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | 數據一區 | 第二數據區 | 第N數據區 | 校驗碼 |
1字節 | 1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 |
4.3寄存器地址
單氫氣設備(其他寄存器相同)
寄存器地址 | PLC或組態地址 | 內容 | 操作 | 范圍及定義說明 |
0000 H |
40001 |
氫氣濃度值 |
只讀
|
實際值 |
0002 H |
40003 |
氫氣溫濕度一體設備
寄存器地址 | PLC或組態地址 | 內容 | 操作 | 范圍及定義說明 |
0000 H | 40001 | 濕度值 | 只讀 | 0~1000 (擴大10倍后的數值) |
0001 H | 40002 | 溫度值 | 只讀 | -400~800 (擴大10倍后的數值) |
0002 H | 40003 | 氫氣濃度值 | 只讀 | 實際值上傳 |
0032 H | 40051 | 溫度校準值 | 讀寫 | 擴大10倍寫入 |
0035 H | 40054 | 濕度校準值 | 讀寫 | 擴大10倍寫入 |
0038 H | 40057 | 氫氣校準值 | 讀寫 | 實際值寫入 |
07D0 H | 42001 | 設備地址 | 讀寫 | 1~254(出廠默認1) |
07D1H | 42002 | 設備波特率 | 讀寫 | 0代表2400 1代表4800 2代表9600 |
4.4通訊協議示例以及解釋
4.4.1讀取地址為0x01設備的地址以及波特率
問詢幀(例如:地址為0x01 波特率為4800)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x86 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | 波特率 | 地址 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0x6A | 0x33 |
4.4.2修改地址
問詢幀(假設修改地址為0x02 注意:修改地址后需斷電重啟設備)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
4.4.3修改地址為0x01的波特率
問詢幀(假設修改波特率為9600 注意:修改地址后需斷電重啟設備)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x46 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x46 |
4.4.4讀取設備地址0x01的H2值
問詢幀 (單氫氣設備可以讀取00寄存器或者02寄存器,三合一設備只能讀取02寄存器)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x02 | 0x00 0x01 | 0x25 | 0xCA |
應答幀(例如讀到氫氣值為100ppm)
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節數 | H2值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x64 | 0x9B | 0xAF |
H2:
0064(十六進制) =100=> H2=100ppm
4.4.5讀取設備地址0x01的溫濕度及氫氣值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x03 | 0x05 | 0xCB |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 字節數 | 濕度值 | 溫度值 | H2 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x06 | 0x01 0x67 | 0xFF 0xB5 | 0x00 0x64 | 0xD7 | 0x5E |
溫度:低于0℃時溫度以補碼形式上傳。
FFB5 H(十六進制) = -75 => 溫度= -7.5℃
濕度:
167 H(十六進制)= 359 => 濕度= 35.9%RH
氫氣:
0064(十六進制) =100 => 氫氣=100 ppm
4.5氫氣測量單位ppm 與mg/m3 換算關系
轉換公式是基于25℃和1個大氣壓:X ppm = (Y mg/m3)(24.45)/(分子量)或Y mg/m3 = (X ppm)(分子量)/24.45
僅適用于計算氫氣(H2):1ppm=0.04122mg/m3 1mg/m3=24.26ppm
5.常見問題及解決辦法
設備無法連接到PLC或電腦
可能的原因:
1)電腦有多個COM口,選擇的口不正確。
2)設備地址錯誤,或者存在地址重復的設備(出廠默認全部為1)。
3)波特率,校驗方式,數據位,停止位錯誤。
4)主機輪詢間隔和等待應答時間太短,需要都設置在200ms以上。
5)485總線有斷開,或者A、B線接反。
6)設備數量過多或布線太長,應就近供電,加485增強器,同時增加120Ω終端電阻。
7)USB轉485驅動未安裝或者損壞。
8)設備損壞。