modbus協(xié)議電磁流量計 金湖海聯(lián)儀表有限公司
0517-86919989 ： 黃
一、modbus電磁流量計概述：
電磁流量計具有標(biāo)準(zhǔn)的 MODBUS 通訊接口，支持波特 率 1200，2400，4800，9600，19200。通過 MODBUS 通訊網(wǎng)絡(luò)， 主站可以采集瞬時流量，瞬時流速，累積流量等參數(shù)。
電磁流量計采用的串口參數(shù)： 1 位起始位 8 位數(shù)據(jù)位
1 位停止位,無校驗。
電磁流量計的 MODBUS 通訊接口在物理結(jié)構(gòu)上采用電 氣隔離方式，隔離電壓 1500 伏,并具有 ESD 保護(hù)，能夠克服工業(yè) 現(xiàn)場的各種干擾，保證通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠運行。
二、modbus協(xié)議電磁流量計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接線
電磁流量計標(biāo)準(zhǔn) MODBUS 通訊網(wǎng)絡(luò)是總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，支持 1 到 99 個電磁流量計組網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)zui遠(yuǎn)的電磁流量計通常要在通訊線兩端并聯(lián)一個 120 歐姆的終端匹配電阻，標(biāo)準(zhǔn)通 訊連接介質(zhì)為屏蔽雙絞線。電磁流量計通訊接線詳見電磁流量計使用說明書。
三、modbus協(xié)議電磁流量計原理簡介：
電磁流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成，測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。傳感器典型結(jié)構(gòu)如下圖所示測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平，測量管上下裝有勵磁線圈。電磁流量計轉(zhuǎn)換器向傳感器勵磁線圈提供穩(wěn)定的勵磁電流，傳感器電極檢出電動勢并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，前置放大器將傳感器感應(yīng)的電動勢放大、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號或頻率信號，便于流量的顯示、控制與調(diào)節(jié)。
勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為Ｂ的工作磁場。此時，如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動勢Ｅ。電動勢Ｅ正比于磁通量密度Ｂ、測量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積。
E＝KBdV 式中: E――――為電極間的信號電壓（V）、B――――磁通密度（T）、d――――測量管內(nèi)徑（m）、V――――平均流速（m/s）
式中K，d為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此,只要測量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計的基本工作原理。
根據(jù)電磁流量計安裝方式分為：管道式和插入式兩種結(jié)構(gòu)。根據(jù)電磁流量計的傳感器和轉(zhuǎn)換器的裝配方式分為：一體式和分體式兩種結(jié)構(gòu)。
四、電磁流量計 MODBUS 寄存器地址定義。
Protocol Addresses （Decimal） | Protocol Addresses （HEX） |
數(shù)據(jù)格式 |
寄存器定義 |
4112 | 0x1010 | Float Inverse | 瞬時流量浮點表示 |
4114 | 0x1012 | Float Inverse | 瞬時流速浮點表示 |
4116 | 0x1014 | Float Inverse | 流量百分比浮點表示（電 池供電表保留） |
4118 | 0x1016 | Float Inverse | 流體電導(dǎo)比浮點表示 |
4120 | 0x1018 | Long Inverse | 正向累積數(shù)值整數(shù)部分 |
4122 | 0x101A | Float Inverse | 正向累積數(shù)值小數(shù)部分 |
4124 | 0x101C | Long Inverse | 反向累積數(shù)值整數(shù)部分 |
4126 | 0x101E | Float Inverse | 反向累積數(shù)值小數(shù)部分 |
4128 | 0x1020 | Unsigned short | 瞬時流量單位（表 3） |
4129 | 0x1021 | Unsigned short | 累積總量單位（表 4/表 5） |
4130 | 0x1022 | Unsigned short | 上限報警 |
4131 | 0x1023 | Unsigned short | 下限報警 |
4132 | 0x1024 | Unsigned short | 空管報警 |
4133 | 0x1025 | Unsigned short | 系統(tǒng)報警 |
五、性能特點：
1.*的抗腐蝕能力，幾乎可測任何導(dǎo)電液體
2.測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
3.抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
4.儀表內(nèi)部無任何阻流部件，無壓損，屬于節(jié)能型儀表
5.直管段要求低，可在線標(biāo)定
6.具有自檢和自診斷功能，方便檢修
7.在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程
六、量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計被測介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s，zui高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。 在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算：
Q=π D² V/4
Q：流量（m3/h） D：管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）
電磁流量計的量程Q應(yīng)大于預(yù)計的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜。
流 速 | 測 量 誤 差 |
0.5～10m/s | ±1.0～±1.5%量程（檢定可達(dá)±1.0%） |
0.1～0.5m/s | ±1.5%量程（滿量程的40%～） |
0～0.1m/s | ±2.0%量程（滿量程的40%～） |
＊用戶對精度有特殊要求的，在一定工作范圍內(nèi)精度可達(dá)±1%測量值。
七.參考流量范圍
口徑 | 流量范圍(m3/h) | 口徑 | 流量范圍(m3/h) | 口徑 | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.32-6.36 | φ200 | 56.52-1130.40 | φ1000 | 1413.00-28260.00 |
φ20 | 0.57-11.30 | φ250 | 88.31-1766.25 | φ1200 | 2034.72-40694.40 |
φ25 | 0.88-17.66 | φ300 | 127.17-2543.40 | φ1400 | 2769.48-55389.60 |
φ32 | 1.45-28.94 | φ350 | 173.09-3461.85 | φ1600 | 3617.28-72345.60 |
φ40 | 2.26-45.22 | φ400 | 226.08-4521.60 | φ1800 | 4578.12-91562.40 |
φ50 | 3.53-70.65 | φ450 | 286.13-5722.65 | φ2000 | 5652.00-113040.00 |
φ65 | 5.97-119.40 | φ500 | 353.25-7065.00 | φ2200 | 6838.92-136778.40 |
φ80 | 9.04-180.86 | φ600 | 508.68-10173.60 | φ2400 | 8138.88-162777.60 |
φ100 | 14.13-282.60 | φ700 | 692.37-13847.40 | φ2600 | 9551.88-191037.60 |
φ125 | 22.08-441.56 | φ800 | 904.32-18086.40 |
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φ150 | 31.79-635.85 | φ900 | 1144.53-22890.60 |
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八、智能電磁流量計外形圖
九、接地保護(hù)時，必須注意以下幾點：
1、傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨接地，不要連在電動機(jī)、工藝管道上，接地電阻應(yīng)小于10歐姆。
2、傳感器的測量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都要接地。
3、傳感器、轉(zhuǎn)換器的接地在現(xiàn)場，去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地，切勿多端接地，以免因電位不同而引入干擾。
4、傳感器安裝在金屬管道上，可將傳感器的接地導(dǎo)線按制造廠的要求連接在管道法蘭上，形成可靠的接地回路儀表的接地點應(yīng)是一個獨立的接地點，不可以共用其他電氣設(shè)備的接地。
十、安裝環(huán)境的選擇：
為了使變送器工作穩(wěn)定，在選擇安裝環(huán)境時應(yīng)注意以下幾方面的要求：
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備（如大電機(jī)、大變壓器的等），以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，不宜在潮濕，易積水的地方安裝。
3、應(yīng)盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)境溫度高于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修，活動方便的地方。
5、流量計應(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥么應(yīng)安裝在流量計下游側(cè)。
十一、安裝要求與使用：
管道式電磁流量計的測量不依賴流量的特性，如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測量區(qū)內(nèi)（如：彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥）則與測量無關(guān)。如果在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度，這時則應(yīng)采取一些措施以穩(wěn)定流速分布：
1、增加前后直管段的長度；
2、采用一個流量穩(wěn)定器；
3、減少測量點的截面。
4 、對外部環(huán)境的要求
a．流量計應(yīng)避免安裝在溫度變化很大或受到設(shè)備高溫輻射的場所，若必須安裝時須有隔熱、通風(fēng)的措施。
b．流量計安裝在室內(nèi)，若必須安裝于室外，應(yīng)避免雨水淋澆，積水受淹及太陽曝曬，須有防潮和防曬 措施。
c．流量計應(yīng)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，必須安裝時，須有通風(fēng)措施。
d．為了安裝、維護(hù)、保養(yǎng)方便，在流量計周圍需有充裕的安裝空間。 e．流量計安裝場所應(yīng)避免有強(qiáng)磁場及強(qiáng)振動源，如管道振動大，在流量計兩邊應(yīng)有固定管道的支座。
5、對直管段的要求對直管段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響，流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求，否則會影響測量精度(也可安裝整流器，盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)
管道安裝類型 |
| 標(biāo)準(zhǔn)管道式 | |
安裝示意圖 | 前直管道L | 后直管道S | |
彎管 | 圖a | 10D | 5D |
水平管 | 圖b | 5D | 3D |
閥門下游 | 圖c | 10D | 5D |
擴(kuò)口管 | 圖d | 10D | 5D |
泵下游 | 圖e | 15D | 2D |
收縮管 | 圖f | 5D | 2D |
混合液 | 圖g | 30D | 3D |
十二、電磁流量計維護(hù)
電磁流量計操作簡單，維護(hù)量較少，但*的使用，依然會使電極出現(xiàn)臟污或磨損等情況。因此要保證測量的精準(zhǔn)，定期對插入式電磁流量計進(jìn)行檢修是非常必要的。對于插入式電磁流量計，每次維護(hù)都必須將系統(tǒng)停運，將管道中的液體排空，才能進(jìn)行拆卸。如果在非正常檢修期間出現(xiàn)故障，插入式電磁流量計的拆裝對連續(xù)生產(chǎn)效能影響甚大。因此，可以在安裝座上加裝一只隔離球閥，在系統(tǒng)不停電磁流量計：運的情況下，實現(xiàn)在線插拔，保證系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。
