分体式二氧化碳变送器 |
使用说明书 |
JXBS-5001-CO2_双输出 |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
二氧化碳传感器采用专业测试二氧化碳浓度传感器探头作为核心检测器件;具有测量范围宽、精度高、线性度好、通用性好、使用方便、便于安装、传输距离远、价格适中等特点。
1.2 功能特点
本产品采用高灵敏度的气体检测探头,信号稳定,精度高,快速响应寿命长。具有测量范围宽、线形度好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。注意传感器为空气检测使用,客户应该在应用环境下测试以确保传感器符合要求。
1.3 产品参数
参数 | 技术指标 |
CO2测量范围 | 5000ppm/1%/3%/65%/100%可选 |
CO2精度 | ±(50ppm+3%读数) (25℃) |
响应时间 | 一般小于15秒 |
波特率 | 2400/4800/9600 |
通讯端口 | RS485/模拟量接口(电压型或电流型) |
供电电源 | 12V-24VDC |
耗电 | ≤0.15W(@12V DC , 25℃) |
运行温度 | -30-50℃(-20-40℃持续) |
工作湿度环境 | 0-100%RH(15-95%RH) |
外形尺寸 | 110×85×44mm3 |
工作压力范围 | 0.9-1.1atm |
电流输出类型 | 4-20mA |
电流输出负载 | ≤600欧姆 |
电压输出类型 | 0-5V/0-10V |
电压输出负载 | ≤250欧姆 |
1.4 探头参数与选型
型号 | 量程 | 精度 | 是否抗高湿 | 预热时间 | 响应时间 |
5KN | 5000ppm | ±(50ppm+5%) | × | <120S | <30S |
5KW | 5000ppm | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
1BW | 1% | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
3BW | 3% | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
65B | 65% | ±(50ppm+5%) | × | <30S | <15S |
100B | 100% | ±(50ppm+5%) | × | <30S | <15S |
1.5 系统框架图
本传感器可以连接单独使用,首先使用12V直流电源供电,设备可以直接连接带有485接口的PLC,可以通过485接口芯片连接单片机。通过后文指定的modbus协议对单片机和PLC进行编程即可配合传感器使用。同时使用USB转485即可与电脑连接,使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
本产品也可以多个传感器组合在一条485总线使用,在进行485总线组合时请遵守“485总线现场接线守则”(见附录)。理论上一条总线可以接16个以上的485传感器,如果需要接更多的485传感器,可以使用485中继器扩充更多的485设备,另一端接入带有485接口的PLC、通过485接口芯片连接单片机,或者使用USB转485即可与电脑连接,使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
第2章 硬件连接
2.1 设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单:
名称 | 数量 |
高精度传感器 | 1台 |
12V防水电源 | 1个(选配) |
USB转485设备 | 1个(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.2 产品外观尺寸
2.2.1 485版传感器
下图是传感器的外观尺寸图,根据尺寸进行合理安装,如图所示:
2.2.2 带显示版
下图是传感器的外观尺寸图,根据尺寸进行合理安装,如图所示:
2.3 接口说明
电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。485型产品注意信号线正负,不要将485信号线的正负接反
| 线色 | 说明 |
电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
黑色 | 电源负 |
通信 | 蓝色 | 电压/电流输出负 |
黄色 | 电压/电流输出正 |
白色 | 485-B |
绿色 | 485-A |
注意事项:
(1)请注意不要接错线序,错误的接线会导致设备烧毁。
(2)传感器应避免接触有机溶剂、酒精、涂料、油类及高浓度气体,也包括硅胶及其它胶粘剂
(3)传感器不能长期应用于含有腐蚀性气体的环境中,腐蚀性气体会损害传感器
出厂默认提供0.6米长线材,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
注意在某些出厂批次中可能提供的线序中没有黄色线,此时灰色线等价替换黄色线作用。
需将传感器安置在避风避雨的环境中,90度垂直于地面壁挂,保持将传感器透气孔朝向正下方,防止进水。
第3章 配置软件安装和使用
我司提供配套的“传感器监控软件”,可以方便的使用电脑读取传感器的参数,同时灵活的修改传感器的设备ID和地址。
3.1 传感器接入电脑
将传感器通过USB转485正确的连接电脑并提供供电后,可以在电脑中看到正确的COM口(“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看COM端口)。
如上图所示,此时您的串口号为COM10,请记住这个串口,需要在传感器监控软件中填入这个串口号。
如果在设备管理器中没有发现COM口,则意味您没有插入USB转485或者没有正确安装驱动,请联系技术人员取得帮助。
3.2 传感器监控软件使用
软件界面如图所示:
打开软件后,首先选择软件顶端“传感器类型”,再根据3.1章节的方法获取到串口号并选择正确的串口,然后单击“自动获取当前波特率和地址”即可自动探测到当前485总线上的所有设备和波特率。请注意,使用软件自动获取时需要保证485总线上只有一个传感器。然后单击“连接设备”后即可实时获取传感器数据信息。
3.3 修改波特率和设备地址
在断开“设备连接”的情况下,点击“配置传感器通信参数”中“修改波特率和修改从站号”即可完成相关的设置,请注意设置过后请重启设备,然后“自动获取当前的波特率和地址”后可以发现地址和波特率已经改成您需要的地址和波特率。
第4章 通信协议
4.1 通讯基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
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:主机所发指令功能提示,本变送器只用到功能码0x03(读取存器数据)。
数据区:数据区是具体通讯数区,注意16bits数据高字节在前
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
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 |
应答帧
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 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0005H | 40006 | CO2浓度(单位1ppm) | 只读 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
4.4 通讯协议示例以及解释
4.4.1 读取设备地址0x01的CO2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 | 0x00,0x05 | 0x00,0x01 | 0x94 | 0x0B |
应答帧(例如读到CO2值为451ppm)
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | CO2值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x01 0xC3 | 0x78 | 0x35 |
CO2:
01C3 H(十六进制)=451=>CO2=451ppm
第5章 模拟量接线说明
模拟量型传感器接线简单,只需要将线与设备的指定端口连接即可。设备支持3/4线制接线方式。
5.1 典型四线制接线方式
如下图所示为电流型传感器接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源;传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正,电流流向为传感器到采集设备;传感器的蓝色线为信号正接入电流采集设备的信号负,电流流向为采集设备到传感器。
如下图所示为电压型传感器接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源;传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正,黄(灰)线的电压为输出电压;传感器的蓝色线为信号正接入电压采集设备的信号负,蓝线的电压为参考电压,与黑线电压一致为0V。
5.2 典型三线制接线方式
对于典型的三线制接线,相较于四线制接线方式,省略蓝线即可,在传感器中蓝线与黑线在传感器中短路,因此可以省略蓝线。
对于三线制电流接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后,只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电流采集设备的信号正即可。
对于三线制电压接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后,只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电压采集设备的信号正即可。
第6章 模拟量参数含义
6.1 模拟量4-20mA电流输出
计算公式为P(CO2)=(I(电流)-4mA)*满量程/16ppm
其中P的单位为ppm,I的单位为mA。
例如当前情况下采集到的数据是8mA,此时计算CO2的值为1250ppm。
6.2 模拟量0-10V电压输出
计算公式为P(C6H6)=V(电压)*满量程/10000ppm
其中P的单位为ppm,V的单位为mV。
例如当前情况下采集到的数据是3500mV,此时计算CO2的值为1750ppm。
6.3 模拟量0-5V电压输出
计算公式为P(C6H6)=(电压)*满量程/5000ppm
其中P的单位为ppm,V的单位为mV。
例如当前情况下采集到的数据是1200mV,此时计算CO2的值为1200ppm。