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水文水质监控

S-CGDR 智能电子水尺监测道路涵洞河流水位

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1. 产品介绍

1.1产品概述

    该电子水尺是一款采用先进的处理器芯片作为控制器,测量电极的水位获取数据,具备高的精度及抗干扰能力。可用于江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水等水利工程中进行水位的监测。也可适用于自来水、城市污水处理、城市道路积水等市政工程中水位的监测。
本产品带一路继电器,可进行地下车库、地下商场、船舶舱室、灌溉养殖业等民用工程中进行监测和调控。
本产品采用先进的生产工艺,使用不锈钢材料做壳体防护材料,内部采用具有高密封性的材料进行特殊处理,使得产品不受泥浆、腐蚀性液体、污染物、沉淀物等外界环境的影响。
本产品具有采样精度与设备的水尺长度无关的特点。在任何应用环境中,均可以保持极高的测量精度,测量精度1cm。

1.2功能特点

■采用先进的生产工艺,采用不锈钢作为防护外壳,防护性及抗干扰能力强。
■采用高密封性材料,设备不受污泥、污染物、沉淀物等外界环境因素影响。
■具有1路开关量信号输出,可任意关联报警事项输出或用于水位上下限控制。
■采样精度与设备长度无关,不同长度的水尺测量精度保持不变,均为1cm。
■可根据现场情况进行多种工作模式的修改

1.3 主要技术参数

直流供电(默认) DC 10~30V
水位测量精度 1cm(全量程等精度)
分辨率 1cm
输出方式 RS485(Modbus协议)
参数设置 用提供的配置软件通过485接口进行配置
主机最大功耗 RS485输出 0.8w
量程 80cm、160cm、240cm、320cm、400cm、480cm、560cm、640cm、720cm、800cm、880cm、960cm
安装方式 壁挂式
开孔尺寸 86.2mm
打孔尺寸 10mm
 

2. 产品选型

RS-   公司代号
  DR-   电子水尺设备
  N01-   485方式
  1 电子水尺壳
 

3. 设备安装

3.1 设备安装前检查

设备清单:
■ 主设备1台
■ 合格证、保修卡、12V电源适配器等
■ 安装螺丝包,腿部支架、刻度贴膜等配件

3.2安装方法

3.2.1贴壁安装

3.2.2贴壁倾斜安装

 
 
 

3.3 接口说明

序号 说明 备注
1 供电输入接口 DC10~30V电源
2 水尺从机接口 默认已给接好
3 485信号输出接口 A2为485A,B2为485B
4 模拟量信号输出接口 此处无效
5 继电器输出接口 无源输出可连接声光报警器等设备
6 运行灯 正常工作指示灯(快闪)
7 天线座 此处无效
8 防水接头 信号和电源输入线锁紧固定
 

3.4接线示意图

3.4.1 485接线示意图

3.4.2继电器接线示意图

 

4. 设备工作模式

4.1空高模式

水位值=水尺总长-水位+基准值

4.2水深模式

水位值=水位+基准值

4.3倾斜安装测量

                                  水位值=水位*cos(角度)+基准值

5.设备使用前配置

5.1硬件连接

5.2软件选择

   如果需要修改设备工作模式,可以使用配置软件设置。打开资料包,选择“调试软件”---“485参数配置软件”,找到串口工具,打开即可。注意:在使用该配置软件进行参数设置时只能接一台设备。

5.3参数设置

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,检查一下请重新检查设备接线及485驱动安装情况。
 

6.Modbus通信协议

6.1 通讯基本参数

编 码 8位二进制
数据位 8位
奇偶校验位
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

6.2 通讯基本参数

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
 

6.3 寄存器地址

寄存器地址(16进制) PLC或组态地址 内容 操作 范围及定义说明
0000H 40001 水位值 只读 分辨率:1cm
0002H 40003 水浸状态 只读 0:无水
1:有水
0003H 40004 继电器状态 读写 0:断开
1:吸合
0064H 40101 主机运算方案 读写 0:空高
1:水深
2:倾斜安装
(默认水深状态)
0065H 40102 水位上限 读写 0-65535cm,默认400cm
0066H 40103 水位下限 读写 0-65535cm,默认0cm
0067H 40104 控制回差 读写 0-65535cm,默认0cm
0068H 40105 水尺长度 读写 0-65535cm,默认400cm
0069H 40106 基准值 读写 0-65535cm,默认0cm
006AH
006BH
40107
40108
倾斜角度 读写 浮点型数据
006CH 40109 水位上限关联继电器 读写 0不关联
1关联
006DH 40110 水位下限关联继电器 读写 0不关联
1关联
006EH 40111 采集灵敏度 读写 0-1024
0072H 40115 报警延时 读写 可设置范围0-65535s
水位超限后多久报警
设置为0,无报警延时

6.4 通讯协议实例以及解释

举例:读取设备地址0x01(十进制地址为1)的水位值
问询帧(十六进制):
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 0x02 0xC4 0x0B
 
 应答帧(十六进制): (例如读到水位为43cm)
地址码 功能码 返回有效字节数 预留 温度值 校验码低位 校验码高位
0x01 0x03 0x04 0x00 0x00 0x00 0x2B 0xBA 0x2C
 

7. 常见问题及解决办法

无输出或输出错误
可能的原因:
1)电脑有多个COM口,选择的口不正确
2)设备地址错误,或者存在地址重复的设备(出厂默认全部为1).
3)波特率,校验方式,数据位,停止位错误.
4)485总线有断开,或者A、B线接反
5)设备数量过多或布线太长,应就近供电,加485增强器,同时增加120Ω终端电阻。
6)USB转485驱动未安装或者损坏
7)设备损坏。

地址的寄存器为0x07D0,波特率的寄存器为0x07D1。
 
将1号地址设置为2号地址
读地址请求帧:01 06 07 D0 00 02 08 86
地址 控制码 地址寄存器 新地址 CRC校验
01 06 07 D0 00 02 08 86
 
 
设置地址应答帧:02 06 07 D0 00 02 08 B5
地址 控制码 地址寄存器 新地址 CRC校验
02 06 07 D0 00 02 08 B5
 
将1号地址设置波特率设置为2400
 
设置波特率请求帧:01 06 07 D1 00 00 D8 87
地址 控制码 波特率寄存器 波特率(002400,014800,029600) CRC校验
01 06 07 D1 00 00 08 86
 
设置波特率应答帧:01 06 07 D1 00 00 D8 87
地址 控制码 波特率寄存器 波特率(002400,014800,029600) CRC校验
01 06 07 D1 00 00 D8 87

应用方案

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