智能数字传感器采用高精度土壤ORP电极, RS-485接口输出,支持标准Modbus RTU工业数据总线协议,能够完成ORP数据采集、校准及自动温度补偿等功能,用户可自定义查询子地址,设置传输波特率。
智能数字传感器参数:
Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用,目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA(Interface for Distributed Automation,分布式自动化接口)组织,并成立了Modbus-IDA组织,为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国,Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008
3.2 传感器通讯波特率
在第一次使用传感器时,传感器使用的默认波特率为9600 Baud,8 Data bits, None Parity, 1 Stop Bit,您可以通过Modbus RTU命令写波特率寄存器进行设置,命令写入后将在下一次上电时生效。
表3.2.1 波特率寄存器
表3.2.2 寄存器数据与波特率关系
3.2.1 修改波特率寄存器示例
(1)将波特率修改为9600 Baud (0x0006),默认传感器子地址为0x01
主机发送请求:
传感器正常应答:
传感器异常应答:见《Modbus RTU协议》- 06功能码对应的异常码相关章节。
传感器进行正常应答后,将传感器重新上电,使用9600 Baud连接传感器即可。
3.3 传感器子地址
在第一次使用传感器时,传感器使用的默认子地址为0x01,您可以通过Modbus RTU命令写子地址寄存器进行设置,命令写入后将在下一次上电时生效。
表3.3.1 子地址寄存器
注意:若设置的地址范围超过0x00 ~ 0xFE,传感器将默认将高位字节数据丢弃,使用低位字节作为新的地址号。
3.3.1 修改地址寄存器示例
(1)将地址修改为0x08 ,默认传感器地址为0x01
主机发送请求:
传感器正常应答:
传感器异常应答:见《Modbus RTU协议》- 06功能码对应的异常码相关章节。
传感器进行正常应答后,将传感器重新上电,使用子地址 0x08连接传感器即可。
3.4 获取ORP电位数值
通过Modbus RTU 协议可以访问ORP值寄存器来获取当前所测量的ORP值数据,ORP数据由2个16 bit的输入寄存器进行存储,按照小端模式(Little-Endian,即x86体系模式)的单精度浮点数(即C\C++ 中的float类型, 32 Bit)进行表示。
表3.4.1 ORP寄存器
3.4.1 读取ORP值寄存器示例
(1)默认传感器地址为0x01,电极放置在ORP为 14.078314 mV 的溶液当中进行测量
主机发送请求:
传感器正常应答:
传感器异常应答:见《Modbus RTU协议》- 04功能码对应的异常码相关章节。
应答数据说明:
在传感器应答中,数据位[0]至数据位[3]共4个字节构成了32位小端模式下的Float类型的数据即为14.078314。
编程提示:
以上述数据为例,C语言当中可进行如下转换操作
注意:样例代码为x86 PC 或 小端模式ARM处理器平台
智能数字传感器参数:
型号 | S-CGORP |
探头 | ORP复合电极 |
反应时间 | 1 秒内完成 90% 读数 |
温度范围 | 0 ~ 50°C |
量程范围 | -1999mV ~ +1999mV |
分辨率 | 0.01mV |
输出接口 | 全数字输出(浮点),接口RS-485 |
传输协议 | Modbus RTU |
功能码 | 支持 03 04 06 |
自定义定地址 | 支持 1 ~ 254地址范围 |
自定义波特率 | 支持115200, 57600, 38400, 28800, 19200, 14400, 9600, 4800, 2400, 1200,8N1 |
校准 | 命令方式校准/软件校准 |
自动识别 | 特征码查询识别 |
工作电压 | 5V±0.2V DC |
预热时间 | ≤ 1s |
系统功耗 | ≤ 210 mW |
ESD人体静电防护 | 支持 |
防护等级 | IP54 |
传感器寿命(探头) | 3年 |
二、产品资源
《用户手册》 | 1份 |
《自动校准软件》 | 1份 |
三、使用Modbus通讯协议与传感器通讯
3.1 Modbus协议Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用,目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA(Interface for Distributed Automation,分布式自动化接口)组织,并成立了Modbus-IDA组织,为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国,Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008
3.2 传感器通讯波特率
在第一次使用传感器时,传感器使用的默认波特率为9600 Baud,8 Data bits, None Parity, 1 Stop Bit,您可以通过Modbus RTU命令写波特率寄存器进行设置,命令写入后将在下一次上电时生效。
表3.2.1 波特率寄存器
寄存器 名称 |
类型 | 大小 |
起始 地址 |
读功 能码 |
写功 能码 |
数据-波特率 | 默认值 | 存储模式 |
波特率 | 4X | 16 Bit | 0x0001 | 0x03 | 0x06 | 见表 4.2.2 | 0x0000 |
大端模式 (Big-Endian) |
表3.2.2 寄存器数据与波特率关系
寄存器数据 | 对应波特率 |
0x0000 | 115200 Baud |
0x0001 | 57600 Baud |
0x0002 | 38400 Baud |
0x0003 | 28800 Baud |
0x0004 | 19200 Baud |
0x0005 | 14400 Baud |
0x0006 | 9600 Baud |
0x0007 | 4800 Baud |
0x0008 | 2400 Baud |
0x0009 | 1200 Baud |
其他 | 自动恢复到出厂设置值 |
(1)将波特率修改为9600 Baud (0x0006),默认传感器子地址为0x01
主机发送请求:
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
起始寄存器地址高位 (8 Bit) |
起始寄存器地址低位 (8 Bit) |
数据高位 (8 Bit) |
数据低位 (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x06 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x06 | 0x58 | 0x08 |
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
起始寄存器地址高位 (8 Bit) |
起始寄存器地址低位 (8 Bit) |
数据高位 (8 Bit) |
数据低位 (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x06 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x06 | 0x58 | 0x08 |
传感器进行正常应答后,将传感器重新上电,使用9600 Baud连接传感器即可。
3.3 传感器子地址
在第一次使用传感器时,传感器使用的默认子地址为0x01,您可以通过Modbus RTU命令写子地址寄存器进行设置,命令写入后将在下一次上电时生效。
表3.3.1 子地址寄存器
寄存器 名称 |
类型 | 大小 |
起始 地址 |
读功 能码 |
写功 能码 |
数据范围 | 默认值 | 存储模式 |
子地址 | 4X | 16 Bit | 0x0002 | 0x03 | 0x06 | 0x00~0xFE | 0x0001 |
大端模式 (Big-Endian) |
3.3.1 修改地址寄存器示例
(1)将地址修改为0x08 ,默认传感器地址为0x01
主机发送请求:
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
起始寄存器地址高位 (8 Bit) |
起始寄存器地址低位 (8 Bit) |
数据高位 (8 Bit) |
数据低位 (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x06 | 0x00 | 0x02 | 0x00 | 0x08 | 0x29 | 0xCC |
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
起始寄存器地址高位 (8 Bit) |
起始寄存器地址低位 (8 Bit) |
数据高位 (8 Bit) |
数据低位 (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x06 | 0x00 | 0x02 | 0x00 | 0x08 | 0x29 | 0xCC |
传感器进行正常应答后,将传感器重新上电,使用子地址 0x08连接传感器即可。
3.4 获取ORP电位数值
通过Modbus RTU 协议可以访问ORP值寄存器来获取当前所测量的ORP值数据,ORP数据由2个16 bit的输入寄存器进行存储,按照小端模式(Little-Endian,即x86体系模式)的单精度浮点数(即C\C++ 中的float类型, 32 Bit)进行表示。
表3.4.1 ORP寄存器
寄存器 名称 |
类型 | 大小 |
起始 地址 |
读功 能码 |
写功 能码 |
数据范围 | 存储模式 |
ORP值1 | 3X | 16 Bit | 0x0001 | 0x04 | - |
-2^128 ~ +2^128 |
单精度浮点数 |
ORP值2 | 3X | 16 Bit | 0x0002 | 0x04 | - |
(1)默认传感器地址为0x01,电极放置在ORP为 14.078314 mV 的溶液当中进行测量
主机发送请求:
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
起始寄存器地址高位 (8 Bit) |
起始寄存器地址低位 (8 Bit) |
寄存器数量高位 (8 Bit) |
寄存器数量低位 (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x04 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x02 | 0x20 | 0x0B |
地址 (8 Bit) |
功能码 (8 Bit) |
字节数 (8 Bit) |
数据位[0] (8 Bit) |
数据位[1] (8 Bit) |
数据位[2] (8 Bit) |
数据位[3] (8 Bit) |
CRC高位 | CRC低位 |
0x01 | 0x04 | 0x04 | 0xC6 | 0x40 | 0x61 | 0x41 | 0x2F | 0x78 |
应答数据说明:
在传感器应答中,数据位[0]至数据位[3]共4个字节构成了32位小端模式下的Float类型的数据即为14.078314。
编程提示:
以上述数据为例,C语言当中可进行如下转换操作
注意:样例代码为x86 PC 或 小端模式ARM处理器平台
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