1、1PTH503/708智能数字压力传感器接口模块技术手册21.模块概述PTH503/708 智能压力传感器接口模块，采用最新的数字处理技术研发的新一代智能数字接口产品，具有高精度、高可靠性、使用和安装方便等特点。PTH503/708 智能压力传感器接口模块采用低功耗、宽电压设计。在不进行数字通讯的情况下，功耗不大于 20mA 。电压范围是直流 7VDC24VDC。既可用太阳能或蓄电池供电，也可以采用工业现场的 24VDC 供电。两级防雷设计，提高了产品的防雷能力。PTH503/708 智能压力传感器接口模块的通信采用 RS485 通信协议，半双工工作方式，最高通讯速率 57600BPS 。采用
2、简单的 ASCII 码命令格式，方便使用。最高采样速度 10 次/秒。该变送器可以通过 RS485 总线组成双绞线网络，特别适用于计算机控制系统中。2.模块性能参数a. 压力输出精度 0.1%FSO，温度输出精度1； b. 对压力传感器可进行零点、非线性、零位温度漂移、温度灵敏度漂移进行补偿；c.激励方式， 恒流 0.2mA2mA，或恒压 5V，供电电源电压为 724V；d. 通信接口采用主从结构半双工 RS485 总线结构，通信速度1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600 可调；e. 通信距离最大为 1200 米，一个通信段上可同时接 32 个模块；f. 任
3、意切换九种常用的压力单位MPa，KPa，PSI，Kg/cm2，mH2O，Bar，mmHg，atm，usr，各压力单位之间切换所带来的误差小于 0.01%FSO；g. 采样速率：10 次/秒，采样位数 15 位；h. 两级防雷设计，提高了防雷能力；i. 外形尺寸：长方形 1749，可根据用户需要定制外形尺寸；k. 工作环境温度4085，湿度 30%95%。33.模块外形及接线说明4. 模块的通信协议和命令模块采用 RS485 通讯协议，半双工工作方式，串行传输速率：1200，2400，4800，9600，19200，38400 ，57600 可选。帧格式：1 位开始位，8 位数据位，1 位停止位
4、，无奇偶校验位。命令返回延迟时间：约 10 毫秒。传输距离：1200 米。41 ASCII 命令格式、命令及注解发送命令：#a C C d d d d ；#是命令的前导码，每一个命令都以#开头。a 是命令的地址码，用于区分该命令是发给哪一个 PTH503/708 模块的。可用 % 作为万能地址码，PTH503/708 除响应与自己地址相符的命令外，所有的 PTH503/708模块还响应地址为 % 的命令。C C 命令码由两个英文字母组成，可分为两种命令，读命令和写命令。d d d d 命令参数，由 16 个十进制或十六进制数字组成。；分号，ASCII 码的 59（3BH） ，是 DAP 命令的
5、结束码一旦 PTH503/708 收到与自己地址码相符的合法命令，除 RS 和 mb 命令外，都要返回 ASCII 格式的值。返回命令：*D*是返回的前导码，每一个命令返回都以*开头。D 是返回值，有可能是字符串，数字等。回车符，ASCII 码的 13（0DH） ，是 DAP 模块返回的结束码万能地址：%是 PTH503/708 的万能地址码，无论 PTH503/708 自己的地址是多少，4都要响应地址码为%的命令。当 RS485 总线上只接有一只 PTH503/708 时，才能使用 % 作为地址发送命令。否则将产生总线竞争，有可能会损坏 PTH503/708。PTH503/708 的 ASC
6、II 命令及注解读命令命令 描述 命令参数 命令举例 回送举例OP 读当前压力值 无 #1OP； *+100.000OT 读当前温度值 无 #1OT； *+21.5A？ 读地址码 无 #1A？； *1U？ 读当前使用的压力单位 无 #1U？； *0KpaF？ 读最大量程值 无 #1F？； *+600.000M？ 读最小量程值 无 #1M？； *-100.000P？ 读比例因子 无 #1P？； *01.000S？ 是否去了皮重 无 #1S？； *OFFN？ 读序列号 无 #1N？； *0801160001RS 软件复位 无 #1RS； 无写命令mu 修改压力输出单位 08 #1mu2； *mu
7、Donema 修改地址码 09，AZ #1ma2； *ma Donemb 修改串行通信的波特率 04 #1mb4； 无sz 平移到零点 无 #1sz； *sz ON调校命令cz 零点校位 无 #1cz； *cz Donecf 满量程校正 无 #1cf； *cf Donest 保存 cz 和 cf 校正后的参数 无 #1st； *st Donesp 备份参数 无 #1sp； *sp Donerp 恢复参数 无 #1rp； *rp DoneOP（Output Pressure）读当前的压力值。5OP 是 PTH503/708 产品最主要的命令，读当前的压力值, 返回为固定长度的 10 位字节字符串
8、。例如，读地址为 1 的 PTH503/708 的压力值命令：#1OP；返回：*+599.820表示地址为 1 的 PTH503/708 当前的压力为+599.820。压力的单位可用命令“U？”确定，当使用不同的单位时，返回字符的小数点位置可能不同。而在同一压力单位的情况下，小数点的位置是固定的。当用“mu”改变压力单位后，小数点的位置发生改变。如果比例因子不等于 1，则 OP 的返回值是实际压力值与比例因子的乘积。OT（Output Temperature）读当前的温度值返回为固定长度的 7 位字节字符串。小数点保留一位。例如：命令：# 1OT；返回：*+22.1表示地址为 1 的 PTH5
9、03/708 当前的温度为+22.1A？（Address？）读 PTH503/708 的地址码例如：命令：#1A？；返回：*1表示有地址为 1 的 PTH503/708 在 RS485 总线上，否则，无返回。在网络应用时，如有多个 PTH503/708 在同一条 RS485 总线上，可用 A？命令搜索挂在总线上所有的 PTH503/708。方法如下：依次执行命令“#1A？”, “#2A？”, “#3A？”,“#ZA？” 。如有返回字符串，并与地址码相同，表示有该地址的 PTH503/708在总线上。地址码的取值范围是 ASCII 码的 09，AZ，az。%是 PTH503/708 的万能地址码
10、。当仅接有一只 PTH503/708 时，可使用 % 作为地址的 A？命令，读该只PTH503/708 的地址。例如：命令#%A？；返回*2表示该只 PTH503/708 的地址是 2。U？（Unit?）) 读当前使用的压力单位,6直接返回当前使用压力单位的字符串。例如：命令：# 1U？；返回：*0Kpa表示有地址为 1 的 PTH503/708 目前使用的压力单位是 Kpa，PTH503/708 共有九种压力单位可供选择, 它们是 0Kpa，1Mpa，2PSI，3Kg/cm2 ，4mH2O，5Bar，6mmHg,，7atm，8usr （自定义） ，返回的字符串（压力单位）前有一个顺序数，有关
11、 usr 单位的定义请参考命令 mu。另外，选择不同的压力单位，使用修改压力单位命令 mu。F？（FSO？）读最大量程的压力值,返回当前压力单位下的最大量程值。例如：命令：#1F？；返回：*+600.000在不同的压力单位下最大量程值是不相同的, F？命令的返回值也发生相应的改变。M？（MSO？）读最小量程的压力值,返回当前压力单位下的最小量程值。例如：命令：#1M？；返回：*-100.000在不同的压力单位下最小量程值是不相同的, M？命令的返回值也发生相应的改变。P？（Proportion?）读压力输出的比例因子返回当前的比例因子。例如：命令：# 1P？；返回：*00.985表示比例因子为
12、 0.985。此时 OP 的返回值比实际的压力小（是实际的压力的 0.985 倍） 。所有 OP 命令都是返回当前的压力值与比例因子的乘积，通常情况下比例因子为 1，不会影响到 OP 的返回值。比例因子主要用于测量液位时，液位高度与压力不匹配的场合。即比例因子用于校正液体密度不等于 1 时，压力与液位的误差。例如液体比重的倒数(比例因子)为 =1.021, 压力单位为(米水)mH2O, 当压力为 Pressure=11.250 mH2O, 则 OP 的返回值将返回实际液体高度(H=Pressure x)的米值, H=11.25 x 1.021=11.486 m 高，即返回 *+011.486.
13、 比例因子只能在工厂7提供的软件中设置。并且，一旦设定后用户不能更改压力单位,否则比例因子将复位到 1.000。比例因子的取值范围是：0.751.25 。S？（Shift To Zero?）是否已有“平移到零”操作（是否有皮重）？返回当前“去皮重”操作的状态，如已去皮重返回*ON，否则如无去皮重返回*OFF。例如：命令：#1S？；返回：*ON有关去皮重，请参考去皮重的开关命令 sz。N？读产品序列号返回产品的序列号，共 16 个字符。例如：命令：#1N？；返回：*0801160001RS（Reset）软件复位 RS 命令软件复位地址码指定的 PTH503/708，无返回值，例如：命令：#1RS
14、；返回：mu （Modify Unit）修改压力单位PTH503/708 有九种压力单位可供选用，它们依次是 0-Kpa，1-Mpa，2-PSI，3-Kg/cm2 ，4-mH2O，5-Bar，6-mmHg, 7-atm，8-usr 。mu 命令带有一位十进制数字的命令参数，取值范围 0-8，其参数值分别按顺序代表对应的压力单位。例如：命令：# 1mu0；返回：*mu Done将地址 1 的 PTH503/708 的压力单位改为 Kpa。第九个压力单位 usr 是用户自定义单位，由工厂根据用户的要求定义，如用户无特别要求，出厂时设定该单位为百分比，即该单位的满量程输出为 100.00（表示 10
15、0.00%） ，可用于测量各点压力到达满量程的程度。为了保证各压力单位之间切换的换算精度小于 0.01% ，和切换后 OP 命令的分辨率小于 0.01% ，同时考虑到 PTH503/708 产品本身的运算开销，PTH503/708 规定8满量程的数值范围是 1.0000-60000 之间。如果压力单位切换后使满量程的数值超出了范围，则 PTH503/708 将拒绝 mu 命令，不切换，而返回：Err 。压力切换后，应用 U？命令检查是否是正确的压力单位。压力单位切换到新的单位，会使比例因子复位到 1。ma （Modify Address）修改地址PTH503/708 的地址是一位数字或字母。地
16、址范围为 09、AZ，az。 mu 命令带有一位十进制 09 数字或 AZ、az 字母的命令参数，该参数是更改后的新的地址码。如果 PTH503/708 成功的执行了 ma 命令将返回*ma Done，例如：命令：# 1maZ；返回：*ma Done将地址 1 的 PTH503/708 的地址改为 Z。地址修改后，用#ZA？命令串检查，应返回*Z。mb（Modify Baud Rate）修改串行通讯的波特率mb 命令带有一位十进制 04 数字的命令参数，其参数值分别按顺序代表对应的波特率。PTH503/708 产品使用 RS485 半双工的串行通讯，有 5 种通讯的波特率可供选用，它们按命令参
17、数 05 依次代表0：1200，1：2400，2：4800，3：9600，4：19200，5：38400，6：57600。例如：命令：#1mb3；返回：无将地址 1 的 PTH503/708 的串行通讯的波特率改为 9600，无返回字符串。修改后立即将主控机的波特率也相应改为 9600，再用其它的命令检查是否通讯正常。sz（Shift To Zero） “平移到零” （去皮重）sz 命令将当前点置为“零” ，即去皮重。sz 命令是一个开关命令，每执行一次 sz 命令将循环“打开/关闭”置“零”功能，即“去皮重/不去皮重” 。执行 sz 命令后，如关闭“去皮重” ，返回*sz OFF，如打开“去
18、皮重” ，返回*sz ON。例如：命令：# 1sz；返回：*sz ON将地址 1 的 PTH503/708 去皮重。此时如压力保持不变，OP 命令的返回值一定是0。有关 sz 命令的详细介绍以及与 cz 的区别，请参看后面“零位和灵敏度的校正”一节。9cz （Calibrate Zero）零位校正cz，cf 分别是零位和满量程校正命令，必须在计量室中，并配备高精度的压力标准下进行。在 20的室温下，将压力设置为零压，保持足够长的时间，使 PTH503/708的输出稳定，执行 cz 命令将当前点置为零。如果 PTH503/708 成功的执行了 cz 命令将返回*cz Done，例如：命令：# 1
19、cz；返回：*cz Donecz 和 cf 命令的参数并没有存入，一旦重新上电或 RS 软件复位，将重新加载原有的零位和满量程参数。如果要存入 cz 和 cf 命令的参数，用 st 命令。cf（Calibrate FSO）满量程校正cz，cf 分别是零位和满量程校正命令，必须在计量室中，并配备高精度的压力标准下进行。在 20的室温下，将压力设置为满量程，保持足够长的时间，使PTH503/708 的输出稳定，执行 cf 命令将当前点置为满量程。如 PTH503/708 成功的执行了 cf 命令将返回*cf Done，例如：命令：# 1cf；返回：*cf Donecz 和 cf 命令的参数并没有存
20、入，一旦重新上电或 RS 软件复位，将重新加载原有的零位和满量程参数。如要存入 cz 和 cf 命令的参数，用 st 命令。st （Store）存入零位和满量程参数st 命令将用 cz，cf 命令对 PTH503/708 的零位和满量程校正后的参数保存。如PTH503/708 成功的执行了 st 命令将返回*st Done，例如：命令：# 1st；返回：*st Donesp 备份模块参数sp 命令把 PTH503/708 所有参数进行备份，一般用于出厂前，举行参数备份。如PTH503/708 成功的执行了 sp 命令将返回*sp Done，例如：命令：# 1sp；返回：*sp Donerp 恢
21、复备份模块参数rp 命令把 PTH503/708 备份的参数，置为工作参数。如 PTH503/708 成功的执行了10rp 命令将返回*rp Done，例如：命令：# 1rp；返回：*rp Done4.2 出错信息PTH503/708 产品只对具有正确引导码并且与自身地址符相同的命令，才作出响应。如果引导码及自身地址符正确，但命令或命令参数错误。PTH503/708 产品返回“*Err”,表示错误。错误的产生可能有以下原因：1）错误的命令，前述命令以外的字符。2）命令参数错误，如位数不对，十六进制和十进制的混淆等。5. 零位与满量程的校正（1）用去皮重和比例因子修正零位和满度输出sz 命令是一
22、个非常有用的命令，可以在任意时刻任意压力的情况下，设定当时的压力为新的起点“0” ，而不会改变产品的灵敏度和实际“0”压输出。常使用 sz 命令去皮重。并可以在任何时刻关闭 sz 的功能。再一次执行 sz 命令，使之返回“sz OFF”。sz 命令的返回是 sz 命令执行后的状态。如 sz 打开则返回“sz ON”，如 sz 关闭则“sz OFF”，不要企图使用 sz 命令的返回字符串去判断 sz 的状态。因每执行一次 sz，则 sz 的状态都会反转变化，而且，原有的 sz ON 时的皮重值，当执行sz 后都会丢失。要判断 sz 的状态(是否已有去皮重),用 S?命令。在实际使用中，可以用 s
23、z 命令使 PTH503/708 的输出平移到“0” （去皮重） ，也可以使用比例因子对输出的灵敏度进行修正。这些修正措施都不会影响PTH503/708 在工厂时标定的参数。可以再一次执行 sz 命令关闭“去皮重“功能，或重新设置比例因子到”1“恢复原有的灵敏度。比例因子可用于修正满度输出的偏差。可设定 0.751.25 之间的比例因子，使OP 的输出和二进制命令 01 的输出为当时测量压力与比例因子的乘积。比例因子的设定不影响出厂是标定的灵敏度。图 5 示意了 sz 打开和关闭对 OP 命令的影响。图 5(A) 是 sz 关闭(sz OFF) 时压力与 OP 返回值的关系, 设在压力值 P1
24、 时执行 sz 命令,使 sz 打开，在 sz ON 时，压力与 OP 返回值的关系如图 5(B)。11（2）用调校命令对零位和满度进行校正cz、cf 命令必须在实验室的计量仪表上运行,用于校验产品。而 sz 命令可以在用户 RTU 的任何时刻执行。sz 命令用于计量压力的相对变化。零位和满度可以用 cz 和 cf 命令进行校正。用户在使用过程中尽可能使用 sz 命令和比例因子对零位和灵敏度（满度）进行修正。cz 和 cf 命令将对出厂时标定的零位和灵敏度进行重新的校正，需要特别慎用。cz 和 cf 命令主要用于当长时间的使用 PTH503/708 的零位或灵敏度产生漂移后，或者由于计量部门的
25、需要对PTH503/708 重新计量标定时，使用比 PTH503/708 高一级的标准压力源在计量室内重新标定 PTH503/708。分别使用 cz 和 cf 命令重新标定 PTH503/708 的零位和灵敏度（满量程） 。标定完成后用 st 命令永久保存新的值，作为下次上电或软件复位后的值。零位校正步骤：装 PTH503/708 和相关的压力标准等，确保压力无泄露、与计算机的通讯正常。置压力到零位，等待 PTH503/708 的输出稳定。向 PTH503/708 发送 cz 命令。PTH503/708 返回 cz Done，表明 PTH503/708 已成功执行 cz 命令。此时 OP 命令
26、的返回值应为 0 。执行 st 命令永久保存 cz 命令调整的新值。满量程校正步骤：满量程的校正步骤与零位校正的类似，无论当前的压力单位是什幺，加满量程压力时，加到 PTH503/708 产品出厂时给定的满量程压力即可，出厂时给定的满量程12压力可用 F？命令读取。在任意一个压力单位完成校正即可，其它的压力单位自动完成。但为直观明了，最好选择与压力标准相同的压力单位。1安装 PTH503/708 和相关的压力标准等，确保压力无泄露、与计算机的通讯正常。2控制压力到满量程压力，等待 PTH503/708 的输出稳定。3向 PTH503/708 发送 cf 命令。PTH503/708 返回 cf Done，表明 PTH503/708已成功执行 cf 命令。此时 OP 命令的返回值应与 F？命令读取的值相同。4执行 st 命令永久保存 cz 命令调整的新值。
