1、 TC401感应式电子水尺 用户手册 2013年版 潍坊金水华禹信息科技有限公司目 录 一、 产品简介 . 1 1.1. 产品概述 . 1 1.2. 主要用途及适用范围 . 1 1.3. 型号规格 . 1 1.4. 工作环境要求 . 1 二. 产品详述 1 2.1. 功能特点 . 1 2.2. 技术参数 . 3 2.3. 接线定义 . 3 2.4. 系统连接图 . 3 三. 结构尺寸 5 3.1. 变送器外形及尺寸 . 5 3.2. 传感器体及孔位尺寸 . 5 3.3. U型连接件尺寸 . 5 四. 安装与调试 6 4.1. 安装方式 . 6 4.2. 水尺段连接技术要求 . 7 五. 包装、
2、运输及贮存 8 5.1. 包装 . 8 5.2. 运输 . 8 5.3. 贮存 . 8 六. Modbus-RTU通讯协议 . 8 注：本手册随设备出厂，内容若有变动恕不另行通知。 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 1 / 11 一、 产品简介 1.1. 产品概述 TC401感应式电子水尺由感应式传感器测量体、信号转换输出接口两部分组成，利用机械方法定位感应装置感应水位变化，经数字编码处理，实现数字化分度、数字化采样、数字化传输，是新型的全数字化电子水尺。 TC401感应式电子水尺通过标准的信号接口，可以与个人计算机、PLC等连接，也可以与相应的的显示、记录、控制装
3、置（如RTU）连接，共同构成水位测量（控制）系统。 1.2. 主要用途及适用范围 可应用于江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水等水利工程中的水位监测，也可用于自来水、城市污水处理、城市道路积水等市政工程以及酒类、饮料等食品化工工程中的液位监测。 1.3. 型号规格 感应式电子水尺的命名为TC401-NXW，其中： N表示传感器体的分辨力(单位为mm)，用两位数字表示，05表示5mm，10表示10mm，一般都为10mm的。 X表示传感器体的输出信号类型，用英文字母区分： RRS485数字信号输出（推荐使用） I420mA模拟信号输出 CCAN总线数字信号输出 W表示带有测温功能，无测温功能该位省
4、略。 1.4. 工作环境要求 -20+60。 二. 产品详述 2.1. 功能特点 1) 采用先进微处理器芯片为控制器，内置通讯电路、防雷装置； 2) 采用先进的生产工艺技术，不锈钢防护外壳，具备高可靠性及抗干扰性能； 3) 内部用高性能的密封材料进行特殊处理，具有防腐、防冻、耐热、耐老化的特点； 4) 不受泥桨、污液和腐蚀性液体等污染物及沉淀物的影响； 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 2 / 11 5) 不受大气温度、压力、湿度、含沙量、冰冻等外界因素的影响； 6) 采样精度与长度无关，不同变幅的传感器测量精度保持不变，都是1cm。（等精度测量，对不同的水位变幅，
5、都保持测量精度不变。） 7) 该类传感器既可以单支使用，也可以多支阶梯级联使用。级联时每一支传感器配备的变送器都有各自的ID编号，该ID编号可以在线重新设定，便于级联后识别。 8) 本产品有多种信号输出方式：RS485（Modbus-RTU）、420mA、CAN 等供用户自由选择。 9) 本产品对水位波浪做了数字滤波处理，确保水位的真实值。 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 3 / 11 2.2. 技术参数 参数名称 具 体 参 数 备 注 单元规格 40cm/80cm/120cm/160cm/200cm/240cm 6种长度规格 变幅范围 可由以上不同单元规格自由
6、组合 精 度 1cm/0.5cm（全量程等精度测量） 供电电压 数字变送头 DC12V15% 模拟变送头 DC24V15%(最大750) 输出信号 RS485(Modbus-RTU) 420mA 采样频率 20秒 静态电流 15mA（160cm传感器/DC12V供电） 功 耗 180mW（160cm传感器/DC12V供电） 工作温度 -2060 连接方式 U形连接件 2.3. 接线定义 1）导线类型：使用专用定制的0.5mm2四芯屏蔽水工电缆，无特殊约定，变送器导线出厂长度一般为2m。 2）变送器信号引出线颜色规定： 接线颜色 (4芯屏蔽电缆) RS485总线 (Modbus) CAN总线 4
7、20mA 红 +12V +12V +24V 黑 GND GND GND 绿 A CH 电流 白 B CL 空 屏蔽层 接避雷接地端 接避雷接地端 接避雷接地端 2.4. 系统连接图 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 4 / 11 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 5 / 11 三. 结构尺寸 3.1. 变送器外形及尺寸 3.2. 传感器体及孔位尺寸 3.3. U型连接件尺寸 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 6 / 11 四. 安装与调试 4.1. 安装方式 垂直安装（吊装）：根据现场实际情况，可以由不同单元规
8、格的传感器段组合成需要的长度，然后用U形连接件连接成一支整体传感器。 倾斜贴壁安装：与垂直安装方法相同。此时要将传感器测量长度转换为测量高度，故而测量精度将提高。 阶梯式安装：各支传感器分别安装，然后由上位机或RTU计算实际测量值。 固定传感器的安装附件可以用PVC管、镀锌钢管（内径100），也可以用12#槽钢外加防护罩等。 传感器电缆走线管，可以用PVC管，镀锌钢管等，25即可。 图4.1 直立安装示意图及实例图 图4.2 贴壁倾斜安装示意图及实例图 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 7 / 11 图4.3 阶梯安装示意图及实例图 4.2. 水尺段连接技术要求 1
9、. 传感器（即水尺段）连接时需要的材料、附件及工具： 1) 材料与附件：不锈钢螺栓M860、M8螺母、弹簧垫圈、U形连接件等。 2) 工具：12-14#开口扳手、螺丝刀、剥线钳、防水胶带、黑胶布等。 2. 具体操作方法及技术要求： 1) 选择操作场所，要求地面宽阔、平整、无杂物。 2) 清点并备齐级联用的辅助材料及工具。 3) 打开传感器的外包装，取出传感器及安装材料和附件。 4) 按传感器安装的长度要求，将要级联的各段传感器按顺序摆放，注意传感器方向要正确，有文字的传感器体，文字方向向上，即有接线盒的一头朝下。注意：传感器连接长度大于4米时，尽可能在现场分段逐级安装；在无辅助措施时，不建议整
10、体级联后再安装，以防止搬运、移动时损坏传感器。 5) 打开上段传感器接线盒的盒盖，将下段传感器的连接导线从上段传感器的底端进线孔穿入。 6) 先将相连接的传感器端面对齐并尽量靠近，然后把U形连接件放到传感器连接处。（注意U型连接件的开口和传感器的接线盒窗口对正）用M860不锈钢螺栓从四个连接孔穿过去，然后套上垫片和弹簧垫圈后，用螺母紧固。 7) 将上下段的连接线线逐色拧紧接好，先用绝缘胶布分别缠紧，然后再用防水胶带做好防水处理，盖上接线盒盖并紧固螺丝即可。防水处理是关键步骤！ 8) 对安装好的电子水尺进行必要的参数设置（变送器地址、传感器长度等），使之潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应
11、式电子水尺用户手册 8 / 11 符合工程的时间情况。 五. 包装、运输及贮存 5.1. 包装 1) 包装时，周围环境及包装箱内保持清洁、干燥、无异物，以免污染产品及包装。 2) 电子水尺及其附件应分别放置，并有衬垫措施，保证不相互碰撞、摩擦。 3) 包装箱内各部件应安置牢固，以防在运输途中松散。 4) 随同设备装箱的文件有装箱单、产品合格证、用户手册等。 5.2. 运输 1) 包装好的产品应能适应各种运输方式（水平放置）。 2) 包装好的产品应能承受运输中的振动而不出现机械损伤（水平放置）。 5.3. 贮存 贮存产品的仓库，应有良好的通风，周围没有酸性或其它有害气体，温、湿度符合以下要求：
12、温 度：-40+60； 相对湿度：90% （40时）。 六. Modbus-RTU通讯协议 “感应式数字水位传感器”的通讯协议采用Modbus-RTU标准协议，波特率为9600，1个起始位，8个数据位，一个停止位，低位先发送，无校验。 在RTU模式中，新的信息总是以至少3.5个字符的静默时间开始，紧接着传送第一个域：地址域。整帧的信息必须以一个连续的数据流进行传输，如果信息结束前存在超过1.5个字符以上的间隔时间，则出错。 一帧信息的标准结构如下： 开始 地址域 功能域 数据域 CRC校验 结束 T1-T2-T3-T4 8位 8位 n8位 16位 T1-T2-T3-T4 地址域：从机（目标地址
13、）的有效地址范围为 0247，0 为广播地址，使用广播地址时应保证只接有一支传感器，否则会导致数据出错或硬件损坏。 功能域：有效编码为1255。 数据域：数据域由多组这样的数据构成两个十六进制数为一组，范围在 00FF之间。 CRC校验：CRC生成后，低字节在前，高字节在后。 T1、T2、T3、T4代表每个字节的传输时间长度，共为四个字节传输延迟时间。 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 9 / 11 使用命令一览表 序号 功能码 起始地址 命 令 回 复 1 03 0000 读测量数据 水位高度 2 03 0004 读取传感器的地址、类型和传感器长度值 传感器的地址
14、、类型和传感器长度值 3 03 0003 读传感器软件版本号 软件版本号 4 06 0004 设置传感器的地址、类型和长度值 数据正确 数据错误 命令详解 1、功能码03：读测量数据、地址和传感器长度等 数据起始地址：0000、0003、0004。 说明：读取的数据，高位在前，低位在后，16进制数。 描述：目标地址(1字节)+功能码(1字节)+ 起始地址(2字节)+寄存器个数(2字节)+ CRC校验(2字节) 例1、读测量数据（液位高度）：20秒更新一次。 - 命令： 01 03 00 00 00 01 CRC （本命令共8字节） 目标地址 功能码 起始地址 寄存器个数 CRC校验 例：读1号
15、地址的传感器水位值命令 010300000001840A 例：读10号地址的传感器水位值命令 0A03000000018571 - 响应： 01 03 02 0C 30 CRC （本响应共7字节） 目标地址 功能码 字节计数 液位高度 CRC校验 例：读10号地址的传感器水位值返回数据 0A 03 02 02 D0 1D 79 - 注：液位高度0C 30表示十六进制的0C30，转为十进制3120，表示液位高度为3120mm。 液位高度02 D0表示十六进制的02D0，转为十进制0720，表示液位高度为720mm。 例2、读取传感器的实际长度值（mm）： - 命令：0A 03 0004 0002
16、 CRC （本命令共8字节） 目标地址 功能码 起始地址 寄存器数 CRC校验 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 10 / 11 例：读取传感器的地址、类型和传感器长度值命令 0A030004000284B1 - 响应： 0A 03 04 0A 02 0640 E0 BB 目标地址 功能码 字节计数 地址 类型 长度 CRC校验 传感器的地址为10号，类型为感应式，实际长度为1600mm。(0640H = 1600) - 例3、读版本号： - 命令： 01 03 00 03 00 01 CRC （本命令共8字节） 目标地址 功能码 起始地址 寄存器个数 CRC校验
17、例：读10号地址传感器版本号命令 0A03000300017571 例：读未知地址传感器版本号命令 00030003000175DB - 响应： 0A 03 0E 56 33 2E 30 2E 33 20 54 43 34 30 31 2D 33 CRC （本响应共18字节） 目标地址 功能码 字节计数 版本号 CRC校验 例：读10号地址传感器版本号返回： 0A 03 0E 56 33 2E 30 2E 33 20 54 43 34 30 31 2D 33 96 24 版本号为：V3.0.3 TC401-3 - 2、功能码06：设置通讯地址、类型及传感器长度。 数据起始地址：0004 说明：
18、设置通讯地址、类型、传感器长度。 描述：目标地址(1字节)+功能码(1字节)+ 起始地址(2字节)+寄存器个数(2字节)+字节计数(1字节)地址(1字节) 类型(1字节) 长度(2字节)CRC校验(2字节) 传感器类型：2 感应式；1 电容式 例4、设置传感器的地址、类型和长度值（mm）： - 命令：0A 06 0004 0001 04 0A 02 0320 CRC （本命令共13字节） 目标地址 功能码 起始地址 寄存器数 字节计数 地址 类型 长度 CRC校验 潍坊金水华禹信息科技有限公司TC401感应式电子水尺用户手册 11 / 11 例：修改传感器的地址和设置传感器长度值命令 0A06
19、00040001040A02032095F1 （将地址为0AH的传感器设置为地址为10号，感应式，长度改为800mm。） 0320H = 800即800mm （按mm数的十六进制数下传） 例：修改传感器的地址和设置传感器长度值命令 0A060004000104020103206791 （将地址为0AH的传感器设置为地址为2号，电容式，长度改为800mm。） - 响应： 数据正确的回复 0A 06 00 04 00 01 08 B0 数据错误的回复 0A 86 00 04 00 01 09 6E 86：为传感器长度数据不合规范，应为400的整数倍。 - 校验码可使用ComPortTool.exe程序计算。选择CRC_WILSON方式校验。 计算结果应将校验码的高低字节互换，低字节在前，高字节在后。 潍坊金水华禹信息科技有限公司
