甲烷傳感器變送器
產(chǎn)品簡介
1.1產(chǎn)品概述
我司設計的甲烷變送器，采用隔爆ExdIMb 防爆等***的傳感器，具有較強的安全性及較快的反應速度、抗干擾能力強的特點，經(jīng)過我司獨有的補償算法、多段標準氣體標定，亦具有長壽命、高精度、高重復性和高穩(wěn)定性的特點。適用于地下管廊、地下停車場、公廁、車庫、車間、化工廠、大棚養(yǎng)殖場等需要實時監(jiān)測甲烷濃度的場合。
設備采用寬壓10-30V直流供電，485信號輸出，標準Modbus-RTU通信協(xié)議、ModBus地址可設置，波特率可更改，通信距離*遠2000米。
1.2功能特點
■采用隔爆ExdIMb 防爆等***的傳感器穩(wěn)定耐用。
■量程0-***LEL，其他量程亦可定做。
■測量精度高，可達±5%FS以內,重復性可達2%以內。
■485通信接口標準ModBus-RTU通信協(xié)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(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***高可應用于惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。
技術參數(shù)
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 0~***RH
溫度精度 ±0.5℃
濕度精度 ±3%RH
工作溫度 -20~40℃
工作濕度 0~95%RH 無冷凝
壓力范圍 80~116Kpa
穩(wěn)定性 ≤7%信號值/年
重復性 ≤2%
響應時間 ≤15S
預熱時間 ≥5分鐘
甲烷零點漂移 ±0.06%
使用壽命 ≥24個月
精度 ±5%FS，不低于5%Vol的氧氣環(huán)境
分辨率 1%LEL
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，待測氣體濃度不超過傳感器量程的環(huán)境下測得。
注意事項：使用和貯存環(huán)境中不得含有硫化氫氣體、有機硅蒸汽和油漆揮發(fā)物，否則將
會影響元件靈敏度。本產(chǎn)品亦不能應用于無氧環(huán)境，氧氣濃度不得低于5%VOL。
產(chǎn)品選型
甲烷變送器選型：
RS 公司代號
CH4- 甲烷變送器 N01- 485（Modbus協(xié)議） 2- 壁掛王字殼 OLED- 壁掛王字殼帶OLED顯示 100LEL 對應量程0~***LEL型號
甲烷溫濕度三合***變送器選型:
RS 公司代號
CH4WS- 甲烷溫濕度三合***變送器 N01- 485（Modbus協(xié)議） 2- 壁掛王字殼 100LEL 對應量程0~***LEL型號
1.5系統(tǒng)框架圖
安裝指南
2.1設備安裝前檢查
設備清單：
■甲烷變送器設備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485（選配）
2.2安裝步驟說明
2.4 485現(xiàn)場布線說明
多個485型號的設備接入同***條總線時，現(xiàn)場布線有***定的要求，具體請參考資料包中《485設備現(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“調試軟件”－－-“485參數(shù)配置軟件”，找到打開即可。
3.2參數(shù)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***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(jù)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(tài)。
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(shù)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(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，出廠默認為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：
初始結構 ≥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
結束結構 ≥4 字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網(wǎng)絡中是的（出廠默認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(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié)
從機應答幀結構：
地址碼 功能碼 有效字節(jié)數(shù) 數(shù)據(jù)***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
單甲烷設備
寄存器地址 PLC或組態(tài)地址 內容 操作 范圍及定義說明
0000 H 40001 甲烷濃度值 只讀 0-***LEL
0002 H 40003
甲烷溫濕度***體設備
寄存器地址 PLC或組態(tài)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(shù)值）
0001 H 40002 溫度值 只讀 -400~800 （擴大10倍后的數(shù)值）
0002 H 40003 甲烷濃度值 只讀 0-***LEL
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 甲烷校準值 讀寫 實際值寫入
07D0 H 42001 設備地址 讀寫 1~255（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(xié)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(shù)據(jù)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(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(shù)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(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(shù)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(shù)值 校驗碼低位 校驗碼高位
0x01 0x06 0x07 0xD1 0x00 0x02 0x59 0x46
4.4.4讀取設備地址0x01的CH4值
問詢幀 （單甲烷設備可以讀取00寄存器或者02寄存器，三合***設備只能讀取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
應答幀（例如讀到甲烷值為***LEL）
地址碼 功能碼 返回有效字節(jié)數(shù) CH4值 校驗碼低位 校驗碼高位
0x01 0x03 0x02 0x00 0x64 0x9B 0xAF
CH4：
0064(十六進制) =100=> CH4=***LEL
4.4.5讀取設備地址0x01的溫濕度及甲烷值
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
應答幀（例如讀到 溫度值-7.5℃ 濕度值35.9% 甲烷值***LEL）
地址碼 功能碼 字節(jié)數(shù) 濕度值 溫度值 CH4 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
甲烷：
0064(十六進制) =100 => 甲烷=100 %LEL
4.5甲烷測量單位%LEL 與PPM、VOL換算關系
在標準大氣壓下，根據(jù)以下?lián)Q算公式進行換算，僅適用于計算甲烷（CH4）：
10%LEL=5000ppm=0.5%VOL
常見問題
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(shù)據(jù)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(shù)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。
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