氫氣溫濕度變送器
氫氣溫濕度變送器
1. 產(chǎn)品介紹
1.1產(chǎn)品概述
我司設(shè)計的氫氣變送器，采用進口一線*電化學(xué)氫氣傳感器，具有反應(yīng)迅速靈敏、抗*力強的特點，經(jīng)過我司*的補償算法、多段標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定，亦具有長壽命、高精度、高重復(fù)性和高穩(wěn)定性的特點。適用于易氫氣泄漏，且需要實時監(jiān)控濃度的場合。
設(shè)備采用寬壓10-30V直流供電，485信號輸出，標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU通信協(xié)議、ModBus地址可設(shè)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(xué)傳感器，穩(wěn)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(nèi),重復(fù)性上限可達2%以內(nèi)。
■485通信接口標(biāo)準(zhǔn)ModBus-RTU通信協(xié)議，地址、波特率可設(shè)置，通信距離遠2000米。
■可選配高品質(zhì)OLED顯示屏，現(xiàn)場可直接查看數(shù)值，夜晚亦可清晰顯示。
■現(xiàn)場供電采用10~30V直流寬壓供電，可適應(yīng)現(xiàn)場多種直流電源。
■產(chǎn)品采用壁掛式防水殼，安裝方便，防護等級高可應(yīng)用于惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)
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(wěn)定性 | ≤2%信號值/月 |
響應(yīng)時間 | 1000ppm：≤70S |
40000ppm：≤60S | |
預(yù)熱時間 | ≥5分鐘 |
零點漂移 | 1000ppm：≤±10ppm |
40000ppm：≤±20ppm | |
重復(fù)性 | ≤2% |
使用壽命 | ≥24個月 |
精度 | ±3%FS |
分辨率 | 1ppm |
以上所有規(guī)格參數(shù)均在環(huán)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(huán)境下測得。
1.4產(chǎn)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(xié)議） | ||
|
| 2- |
| 壁掛王字殼 | |
| 1000P | 對應(yīng)量程0~1000ppm型號 | |||
40000P | 對應(yīng)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(xié)議） | ||
| 2- |
| 壁掛王字殼 | ||
OLED- |
| 壁掛王字殼帶OLED顯示 | |||
| 1000P | 對應(yīng)量程0~1000ppm型號 | |||
40000P | 對應(yīng)量程0~40000ppm型號 | ||||
1.5系統(tǒng)框架圖
2.設(shè)備安裝說明
2.1設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
■氫氣變送器設(shè)備1臺
■自攻螺絲（2個）、膨脹塞（2個）
■產(chǎn)品合格證、保修卡、接線說明等
■USB轉(zhuǎn)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(shè)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(fù) | |
通 信 | 黃色 | 485-A |
藍色 | 485-B |
2.4 485現(xiàn)場布線說明
多個485型號的設(shè)備接入同一條總線時，現(xiàn)場布線有一定的要求，具體請參考資料包中《485設(shè)備現(xiàn)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(diào)試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”，找到
打開即可。
3.2參數(shù)設(shè)置
①、選擇正確的COM口（“我的電腦—屬性—設(shè)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(zhuǎn)換器的驅(qū)動名稱。
②、單獨只接一臺設(shè)備并上電，點擊軟件的測試波特率，軟件會測試出當(dāng)前設(shè)備的波特率以及地址，默認(rèn)波特率為4800bit/s,默認(rèn)地址為0x01。
③、根據(jù)使用需要修改地址以及波特率，同時可查詢設(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。
④、如果測試不成功，請重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動安裝情況。
⑤點擊相應(yīng)的氣體，可直接查看氣體當(dāng)前實時數(shù)值
⑥注意：此軟件只可設(shè)置2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s三種波特率
4.通信協(xié)議
4.1通訊基本參數(shù)
編 碼 | 8位二進制 |
數(shù)據(jù)位 | 8位 |
奇偶校驗位 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯誤校驗 | CRC（冗余循環(huán)碼） |
波特率 | 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設(shè)，出廠默認(rèn)為4800bit/s |
4.2數(shù)據(jù)幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約，格式如下：
初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼 = 1 字節(jié)
功能碼 = 1 字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址（出廠默認(rèn)0x01）。
功能碼：主機所發(fā)指令功能指示，本變送器可用功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）0x06、0x10（寫入寄存器數(shù)據(jù)）。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！
CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。
主機問詢幀結(jié)構(gòu)：
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(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
從機應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)一區(qū) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) | 校驗碼 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
4.3寄存器地址
單氫氣設(shè)備（其他寄存器相同）
寄存器地址 | PLC或組態(tài)地址 | 內(nèi)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(shè)備
寄存器地址 | PLC或組態(tài)地址 | 內(nèi)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(shù)值） |
0001 H | 40002 | 溫度值 | 只讀 | -400~800 （擴大10倍后的數(shù)值） |
0002 H | 40003 | 氫氣濃度值 | 只讀 | 實際值上傳 |
0032 H | 40051 | 溫度校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 擴大10倍寫入 |
0035 H | 40054 | 濕度校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 擴大10倍寫入 |
0038 H | 40057 | 氫氣校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 實際值寫入 |
07D0 H | 42001 | 設(shè)備地址 | 讀寫 | 1~254（出廠默認(rèn)1） |
07D1H | 42002 | 設(shè)備波特率 | 讀寫 | 0代表2400 1代表4800 2代表9600 |
4.4通訊協(xié)議示例以及解釋
4.4.1讀取地址為0x01設(shè)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(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x86 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 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(shè)修改地址為0x02 注意：修改地址后需斷電重啟設(shè)備）
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)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(shè)修改波特率為9600 注意：修改地址后需斷電重啟設(shè)備）
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x46 |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數(shù)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(shè)備地址0x01的H2值
問詢幀 （單氫氣設(shè)備可以讀取00寄存器或者02寄存器，三合一設(shè)備只能讀取02寄存器）
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x02 | 0x00 0x01 | 0x25 | 0xCA |
應(yīng)答幀（例如讀到氫氣值為100ppm）
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節(jié)數(shù) | 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(shè)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(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x03 | 0x05 | 0xCB |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù) | 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(guān)系
轉(zhuǎn)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(shè)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(shè)備地址錯誤，或者存在地址重復(fù)的設(shè)備（出廠默認(rèn)全部為1）。
3)波特率，校驗方式，數(shù)據(jù)位，停止位錯誤。
4)主機輪詢間隔和等待應(yīng)答時間太短，需要都設(shè)置在200ms以上。
5)485總線有斷開，或者A、B線接反。
6)設(shè)備數(shù)量過多或布線太長，應(yīng)就近供電，加485增強器，同時增加120Ω終端電阻。
7)USB轉(zhuǎn)485驅(qū)動未安裝或者損壞。
8)設(shè)備損壞。
環(huán)保在線