1.产品介绍
1.1产品概述
我司设计的硫化氢变送器,采用进口一线大品牌电化学硫化氢传感器,具有反应迅速灵敏、抗干扰能力强的特点,经过我司独有的补偿算法、多段标准气体标定,亦具有长寿命、高精度、高重复性和高稳定性的特点。适用于地下管廊、地下停车场、车库、车间、化工厂、大棚养殖场、密闭生活场所等需要实时监测硫化氢浓度的场合。
设备采用宽压10-30V直流供电,485信号输出,标准Modbus-RTU通信协议、ModBus地址可设置,波特率可更改,通信距离最远2000米。
1.2功能特点
■采用进口一线大品牌电化学传感器,稳定耐用。
■量程0-100ppm,其他量程亦可定做。
■测量精度高,可达±3%FS以内,重复性可达2%以内。
■485通信接口标准ModBus-RTU通信协议,地址、波特率可设置,通信距离最远2000米。
■可选配高品质OLED显示屏,现场可直接查看数值,夜晚亦可清晰显示。
■现场供电采用10~30V直流宽压供电,可适应现场多种直流电源。
■产品采用壁挂式防水壳,安装方便,防护等级高可应用于恶劣的现场环境。
1.3主要技术指标
供电电源 |
10~30V DC |
输出信号 |
485 |
功耗 |
0.12W |
温度测量范围 |
-40℃~+80℃ |
温度精度 |
±0.5℃(25℃) |
湿度测量范围 |
0~100%RH |
湿度精度 |
±3%RH(60%RH,25℃) |
工作温度 |
-20~50℃ |
工作湿度 |
15~90%RH 无冷凝 |
压力范围 |
90~110Kpa |
稳定性 |
≤2%信号值/月 |
硫化氢零点漂移(-20~40℃) |
±5ppm |
重复性 |
≤2% |
使用寿命 |
≥24个月 |
量程 |
0~100ppm |
精度 |
±3%FS |
分辨率 |
1ppm |
响应时间 |
≤35S |
预热时间 |
≥5分钟 |
以上所有规格参数均在环境条件:温度20℃、相对湿度50%RH、1个大气压,待测气体浓度最大不超过传感器量程的环境下测得。
1.4产品选型
硫化氢变送器选型:
S |
|
公司代号 |
|
SCHS |
|
硫化氢变送器 |
|
N01- |
|
485(Modbus协议) |
|
2- |
|
壁挂王字壳 |
OLED- |
|
OLED显示壁挂王字壳 |
|
100P |
对应量程0~100ppm |
硫化氢温湿度三合一变送器选型:
S |
|
公司代号 |
|
SCHW |
|
硫化氢温湿度三合一变送器 |
|
N01- |
|
485(Modbus协议) |
|
2- |
|
壁挂王字壳带OLED显示 |
|
100P |
对应量程0~100ppm |
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,本变送器可用功能码0x03(读取寄存器数据)0x06、0x10(写入寄存器数据)。
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
单硫化氢气设备
寄存器地址 |
PLC或组态地址 |
内容 |
操作 |
范围及定义说明 |
0000 H |
40001 |
硫化氢浓度值 |
只读 |
0~100 |
0002 H |
40003 |
硫化氢温湿度一体设备
寄存器地址 |
PLC或组态地址 |
内容 |
操作 |
范围及定义说明 |
0000 H |
40001 |
湿度值 |
只读 |
0~1000
(扩大10倍后的数值) |
0001 H |
40002 |
温度值 |
只读 |
-400~800
(扩大10倍后的数值) |
0002 H |
40003 |
硫化氢浓度值 |
只读 |
0~100
(实际值) |
0032 H |
40051 |
温度校准值 |
读写 |
扩大10倍写入 |
0035 H |
40054 |
湿度校准值 |
读写 |
扩大10倍写入 |
0038 H |
40057 |
硫化氢校准值 |
读写 |
实际值写入 |
07D0 H |
42001 |
设备地址 |
读写 |
1~254(出厂默认1) |
07D1H |
42002 |
设备波特率 |
读写 |
0代表2400 1代表4800
2代表9600 |
4.4通讯协议示例以及解释
4.4.1读取地址为0x01设备的地址以及波特率
问询帧(例如:地址为0x01 波特率为4800)
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 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0xC4 |
0x86 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
有效字节数 |
波特率 |
地址 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x04 |
0x00 0x01 |
0x00 0x01 |
0x6A |
0x33 |
4.4.2修改地址
问询帧(假设修改地址为0x02 注意:修改地址后需断电重启设备)
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0x08 |
0x86 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0x08 |
0x86 |
4.4.3修改地址为0x01的波特率
问询帧(假设修改波特率为9600 注意:修改地址后需断电重启设备)
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD1 |
0x00 0x02 |
0x59 |
0x46 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD1 |
0x00 0x02 |
0x59 |
0x46 |
4.4.4读取设备地址0x01的H2S值
问询帧(单硫化氢设备可以读取00寄存器或者02寄存器,三合一设备只能读取02寄存器)
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 0x01 |
0x25 |
0xCA |
应答帧(例如读到H2S为100ppm)
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
H2S值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 |
0x00 0x64 |
0xB9 |
0xAF |
H2S:
0064(十六进制) =100=> H2S=100ppm
4.4.5读取设备地址0x01的温湿度及硫化氢浓度值
问询帧
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 0x03 |
0x05 |
0xCB |
应答帧(例如读到 温度值-7.5℃ 湿度值35.9% 硫化氢值100ppm)
地址码 |
功能码 |
字节数 |
湿度值 |
温度值 |
H2S |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x06 |
0x01 0x67 |
0xFF 0xB5 |
0x00 0x64 |
0x35 |
0x75 |
温度:低于0℃时温度以补码形式上传。
FFB5 H(十六进制) = -75 => 温度= -7.5℃
湿度:
167 H(十六进制)= 359 => 湿度= 35.9%RH
硫化氢:
0064(十六进制) =100 => 硫化氢=100 ppm
4.5硫化氢测量单位ppm 与mg/m3 换算关系
转换公式是基于25℃和1个大气压:X ppm = (Y mg/m3)(24.45)/(分子量)或Y mg/m3 = (X ppm)(分子量)/24.45
仅适用于计算硫化氢(H2S):1ppm=1.39mg/m3 1mg/m3=0.72ppm