1. 产品介绍
1.1产品概述
该变送器式针对管道风速测量而设计,自主研发的高精度风速测量单元,反应灵敏,能快速准确地测量微小风速,稳定性好、漂移小、精度高。该变送器同时能根据设置测量的管道截面积计算实时风量值。管道式安装方式,现场安装方便,产品采用抗干扰电路设计,可经受住现场变频器等各种强电磁干扰,设备采用进口免螺丝端子接线,使用更方便。
1.2功能特点
■高精度风速测量单元,启动风速小,反应灵敏,可适用于通风管道、油烟管道等环境恶劣的场合;
■采用公司自主研发的全量程二次标定方法,线性度好,准确度高;
■开孔式法兰盘安装,采用高品质硅胶密封圈,漏风小,经久耐用;
■测量管道截面积可设置,根据设定的管道截面积上传实时风量值;
■485通信接口,标准ModBus-RTU协议,通信地址、波特率可设置,通信线最长可达2000米;
■设备地址支持软件配置和拨码开关设置两种方式;
■接线端子采用进口免螺丝端子,无需工具,只要一压一插即可接线;
■采用专用的EMC抗干扰器件,可经受住现场变频器等各种强电磁干扰;
■DC10~30V宽电压范围供电,可实现远距离集中供电;
■带有风速标识方向,便于现场安装。
1.3主要技术指标
直流电源(默认) |
10-30V DC |
最大功耗 |
0.5W |
测量介质 |
空气、氮气、油烟废气 |
精度 |
±(0.2+2%FS)m/s |
变送器电路工作温度 |
-10℃~+50℃ |
通信协议 |
Modbus-RTU通信协议 |
输出信号 |
485信号 |
风速显示分辨率 |
0.1m/s |
响应时间 |
2S |
长期稳定性 |
≤0.1m/s/year |
参数设置 |
通过软件设置 |
2. 设备安装说明
2.1 设备安装前检查
设备清单:
■变送器设备1台
■合格证、保修卡、校准报告等
■自攻螺丝和膨胀塞各3个
■USB转485(选配)
■485终端电阻(多台设备赠送)
2.2安装步骤
注意需要在管道的侧面或者下面安装,不能采用从上至下安装方式。
先在通风管道上打一个直径20mm的孔,将风管插入到孔中,调整设备的方向使设备的箭头方向与风速的方向一致,可以通过调节法兰盘的位置控制设备的高低。将三个螺丝安装到法兰盘上,固定设备,完成安装。
安装示意图如下图所示:
如果此时为北风,风会从北往南吹,则此箭头应指向南方
2.3接口说明
2.3.1 电源及485信号
宽电压电源输入10~30V均可。485信号线接线时注意A\B两条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。
2.4 接线
序号 |
内部标识 |
说明 |
1 |
A |
485-A |
2 |
V+ |
电源正(10~30V DC) |
3 |
GND |
电源负 |
4 |
B |
485-B |
2.5 485现场布线说明
多个485型号的设备接入同一条总线时,现场布线有一定的要求,具体请参考资料包中《485设备现场接线手册》。
3. 配置软件安装及使用
3.1 软件选择
打开资料包,选择“调试软件”---“管道风速485配置软件”,找到打开即可。
3.2 参数设置
①、选择正确的COM口(“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看COM端口),下图列举出几种不同的485转换器的驱动名称。
②、单独只接一台设备并上电,点击软件的测试波特率,软件会测试出当前设备的波特率以及地址,默认波特率为4800bit/s,默认地址为0x01。
③、根据使用需要修改地址以及波特率,同时可查询设备的当前功能状态。
④、如果测试不成功,请重新检查设备接线及485驱动安装情况。
4. 通信协议
4.1 通讯基本参数
编 码 |
8位二进制 |
数据位 |
8位 |
奇偶校验位 |
无 |
停止位 |
1位 |
错误校验 |
CRC(冗余循环码) |
波特率 |
2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可设,出厂默认为4800bit/s |
4.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU 通讯规约,格式如下:
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码:为变送器的地址,在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。
功能码:主机所发指令功能指示,本变送器只用到功能码0x03(读取寄存器数据)。
数据区:数据区是具体通讯数据,注意16bits数据高字节在前!
CRC码:二字节的校验码。
主机问询帧结构:
地址码 |
功能码 |
寄存器起始地址 |
寄存器长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
1字节 |
1字节 |
2字节 |
2字节 |
1字节 |
1字节 |
从机应答帧结构:
地址码 |
功能码 |
有效字节数 |
数据一区 |
第二数据区 |
第N数据区 |
校验码 |
1字节 |
1字节 |
1字节 |
2字节 |
2字节 |
2字节 |
2字节 |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 |
PLC或组态地址 |
内容 |
操作 |
说明 |
0000 H |
40001 |
当前风速值(单位米每秒) |
只读 |
实际值10倍,支持03功能码 |
0001 H |
40002 |
当前风量整数值(单位m³/h) |
只读 |
范围0~65535支持03功能码,最大65535,超过65535显示65535 |
0002 H |
40003 |
当前风量浮点型值高16位(单位m³/h) |
只读 |
一位小数,支持03功能码 |
0003 H |
40004 |
当前风量浮点型值低16位(单位m³/h) |
只读 |
004E H |
40079 |
系数A浮点型高16位 |
读/写 |
偏移寄存器y=Ax+B,系数A
(x为当前风速) |
004F H |
40080 |
系数A浮点型低16位 |
读/写 |
0050 H |
40081 |
风速校准值(实际值10倍) |
读/写 |
偏移寄存器y=Ax+B,系数B
16位有符号整形 |
0200 H |
40513 |
当前管道截面积(单位cm2) |
读/写 |
范围0~65535,支持03/06功能码 |
4.4 设备地址设置方式
设备地址支持软件配置和拨码开关设置两种方式,只能选择一种方式设置地址。
当四个拨码开关都拨至“OFF”档支持用配置软件设置地址,可以通过“配置软件”设置地址。
当四个拨码开关有一个处于“ON”位置时设备地址只能用拨码开关表示的地址,此时软件设置的地址无效,
拨码开关设置的地址范围为1~15。
拨码开关设置的地址方式如下所述:1代表ON,0代表OFF。
Modbus地址 |
1 |
2 |
3 |
4 |
采用软件设置的地址 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
...... |
...... |
...... |
...... |
...... |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4.5 通讯协议示例以及解释
4.5.1 读取设备地址0x01的风速值
问询帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x00 0x00 |
0x00 0x01 |
0x84 |
0x0A |
应答帧(16进制):(例如读到风速为10.8m/s)
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
风速值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 |
0x00 0x6C |
0xB8 |
0x69 |
风速计算:
风速:006C H (十六进制)= 108 => 风速 = 10.8m/s
4.5.2 读取设备地址0x01的当前管道截面积
问询帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 0x00 |
0x00 0x01 |
0x85 |
0xB2 |
应答帧(16进制):(例如读到管道截面积为100平方厘米)
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
风速值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 |
0x00 0x64 |
0x89 |
0x99 |
管道截面积计算:
风速:0064 H (十六进制)= 100=> 管道截面积 = 100平方厘米
4.5.3 设置设备地址0x01的管道截面积200平方厘米
请求帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据内容 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x02 0x00 |
0x00 0xC8 |
0x89 |
0xE4 |
应答帧(16进制):(例如读到管道截面积为100平方厘米)
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据内容 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x02 0x00 |
0x00 0xC8 |
0x89 |
0xE4 |
设置管道截面积计算:
风速:00C8 H (十六进制)= 200=> 管道截面积 = 200平方厘米
4.5.4 读取设备地址0x01的当前风量整数值
当前风量值计算公式:
当前风量值 =当前风速值(单位米每秒)×管道截面积(单位平方厘米)×3600÷10000。
问询帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x00 0x01 |
0x00 0x01 |
0xD5 |
0xCA |
应答帧(16进制):(例如读到风量整数值为545m³/h)
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
风量整数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 |
0x02 0x21 |
0x79 |
0x3C |
风量整数值计算:
风量整数值:0221 H (十六进制)= 545=> 风量整数值 = 545m³/h
4.5.5 读取设备地址0x01的当前风量浮点型值
当前风量值计算公式:
当前风量值 =当前风速值(单位米每秒)×管道截面积(单位平方厘米)×3600÷10000。
浮点型数据保留一位有效小数位。
问询帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x00 0x02 |
0x00 0x02 |
0x65 |
0xCB |
应答帧(16进制):(例如读到风量浮点值为545.2m³/h)
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
风量浮点型高16位 |
风量浮点型低16位 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x04 |
0x44 0x08 |
0x4C 0xCD |
0x9A |
0x54 |
风量浮点值计算:
风量浮点值:44084CCD H (十六进制)= 545.2=> 风量浮点值 = 545.2m³/h
4.5.6 读取设备偏移寄存器系数A浮点型值
请求帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
数据长度 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x00 0x4E |
0x00 0x02 |
0xA4 |
0x1C |
应答帧(16进制):
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
系数A浮点型高16位 |
系数A浮点型低16位 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x04 |
0x3F 0x80 |
0x00 0x00 |
0xF7 |
0xCF |
系数A浮点值计算:
系数A浮点值:3F800000 H(十六进制)=1,故系数A为1