產品簡介
水利信息化鎘離子傳感器連接4G DTU是一款智能在線化學分析儀器之一，本產品使用的鎘化物電極是一種純手工制造的固態(tài)離子選擇性電極，可測量水中的總游離鎘的含量。
本產品提供鎘離子測量解決方案簡單，快速，經(jīng)濟，準確。本產品配合防水外殼，將水溶液的信號經(jīng)過數(shù)字化整定分析，轉換為標準的485/4-20mA/0-10V的信號。產品一次成型無需標定，上手即可使用。
主要參數(shù)
系統(tǒng)框架圖
485接口框架圖
本傳感器可以連接單獨使用，首先使用12V直流電源供電，設備可以直接連接帶有485接口的PLC，可以通過485接口芯片連接單片機。通過后文的modbus協(xié)議對單片機和PLC進行編程即可配合傳感器使用。同時使用USB轉485即可與電腦連接，使用我公司提供的傳感器配置工具進行配置和測試。 
本產品也可以多個傳感器組合在一條485總線使用，在進行485總線組合時請遵守“485總線現(xiàn)場接線守則”（見附錄）。理論上一條總線可以接16個以上的485傳感器，如果需要接更多的485傳感器，可以使用485中繼器擴充更多的485設備，另一端接入帶有485接口的PLC、通過485接口芯片連接單片機，或者使用USB轉485即可與電腦連接，使用我公司提供的傳感器配置工具進行配置和測試。 
模擬量接口框架圖
模擬量接口可以直接連接PLC數(shù)據(jù)模塊，或者交由單片機對信號做處理，具體可以見下圖： 
硬件連接
設備安裝前檢查
安裝設備前請檢查設備清單：
接口說明
電源接口為寬電壓電源輸入12-24V均可。產品注意信號線正負，不要將信號線的正負接反。
485接口傳感器接線方式：
模擬量接口傳感器接線方式：
出廠默認提供0.6米長線材，客戶可根據(jù)需要按需延長線材或者順次接線。
安裝說明
本儀表是壁掛式。請安裝在墻壁上，盡量避開風雨和太陽直射。為了防止本儀表內部溫度上升，請安裝在通風良好的地方。安裝本儀表時請不要左右傾斜，盡量水平安裝。
電極是非常精密的組件，必須使用正確的安裝方式，錯誤的安裝方式會導致電極損壞或者不可逆的受損。電極采用管道安裝.浸入式.法蘭安裝均可。 
請不要把電極直接投入水中，應選擇電極安裝支架或流通杯固定。安裝前請務必使用生料帶（3/4螺紋處）做好防水封閉工作，避免水進入電極中，造成電極電纜線短路。
停水期間，要確保電極浸泡在被測液中或戴上內裝保護液的保護帽，冬季溫度低長期停水要加防凍裝置或收回室內加水存放。否則會縮短使用壽命。
485接口通信協(xié)議
通訊基本參數(shù)
數(shù)據(jù)幀格式定義
采用 Modbus-RTU 通詢規(guī)約，格式如下：
初始結構>=4字節(jié)的時間
地址碼= 1字節(jié)
功能碼= 1字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū)= N字節(jié)
錯誤校驗= 16位 CRC 碼
結束結構>=4字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通詢網(wǎng)絡中是的（出廠默認0x01）。
功能碼：主機所發(fā)指令功能提示，本變送器只用到功能碼 0x03（讀取存器數(shù)據(jù)）。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通詢數(shù)區(qū)，注意 16bits 數(shù)據(jù)高字節(jié)在前
CRC 碼：二字節(jié)的校驗碼。
問詢幀
應答幀
寄存器地址
通訊協(xié)議示例以及解釋
讀取設備地址0x01的隔離子值
問詢幀
應答幀(例如讀到隔離子值為1.89ppm)
隔離子：
00BD H(十六進制)=189=>隔離子=1.89ppm
讀取設備地址0x01的溫度值
問詢幀
應答幀
溫度：
00AF H(十六進制)=175=>溫度=17.5℃
讀取設備地址0x01溫度、隔離子濃度值
問詢幀
應答幀
溫度：
011B H(十六進制)=283=>溫度=28.3℃
隔離子：
0028 H(十六進制)=40=>隔離子=0.40ppm
模擬量接線說明
模擬量型傳感器接線簡單，只需要將線與設備的端口連接即可。設備支持3/4線制接線方式。
典型四線制接線方式
如下圖所示為電流型傳感器接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源；傳感器的黃(灰)色線為信號正接入采集設備的信號正，電流流向為傳感器到采集設備；傳感器的藍色線為信號正接入電流采集設備的信號負，電流流向為采集設備到傳感器； 
如下圖所示為電壓型傳感器接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源；傳感器的黃(灰)色線為信號正接入采集設備的信號正，黃(灰)線的電壓為輸出電壓；傳感器的藍色線為信號正接入電壓采集設備的信號負，藍線的電壓為參考電壓，與黑線電壓一致為0V。 
典型三線制接線方式
對于典型的三線制接線，相較于四線制接線方式，省略藍線即可，在傳感器中藍線與黑線在傳感器中短路，因此可以省略藍線。
對于三線制電流接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源后，只需要將傳感器的黃(灰)色線為信號正接入電流采集設備的信號正即可。 
對于三線制電壓接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源后，只需要將傳感器的黃(灰)色線為信號正接入電壓采集設備的信號正即可。 
模擬量參數(shù)含義與換算
模擬量4-20mA電流輸出
計算公式為P(隔離子)=(I(電流)-4mA)*滿量程/16mA
其中I的單位為mA。以4mA代表0點，20mA代表量程線性換算即可。
模擬量0-10V電壓輸出
計算公式為P(隔離子)=V(電壓) *滿量程/5000mV
其中V的單位為mV,請以0V代表0點，10V代表量程線性換算即可。
模擬量0-5V電壓輸出
計算公式為P(隔離子)=V(電壓) *滿量程/10000mV
其中V的單位為mV,請以0V代表0點，10V代表量程線性換算即可。
水利信息化鎘離子傳感器連接4G DTU是一款智能在線化學分析儀器之一，本產品使用的鎘化物電極是一種純手工制造的固態(tài)離子選擇性電極，可測量水中的總游離鎘的含量。
本產品提供鎘離子測量解決方案簡單，快速，經(jīng)濟，準確。本產品配合防水外殼，將水溶液的信號經(jīng)過數(shù)字化整定分析，轉換為標準的485/4-20mA/0-10V的信號。產品一次成型無需標定，上手即可使用。
主要參數(shù)
| 參數(shù)名稱 | 參數(shù)內容 |
| 直流供電 | 9-24V DC |
| 耗電 | ≤0.15W（@12V DC , 25℃） |
| 測量精度 | 5%F.s |
| 鎘離子量程 | 0-1000ppm(默認）/0-5000ppm/0-10000ppm |
| 鎘離子分辨率 | 0.1ppm（默認） |
| 輸出信號 | 485/4-20mA/0-10V |
| 溫度范圍 | 連續(xù)0~80℃，間歇81℃~100℃ |
| 重復性 | ±4% |
| 產品尺寸 | 110×85×44mm3 |
| 探頭尺寸 | 155mm*12mm（長度*直徑） |
485接口框架圖
本傳感器可以連接單獨使用，首先使用12V直流電源供電，設備可以直接連接帶有485接口的PLC，可以通過485接口芯片連接單片機。通過后文的modbus協(xié)議對單片機和PLC進行編程即可配合傳感器使用。同時使用USB轉485即可與電腦連接，使用我公司提供的傳感器配置工具進行配置和測試。
模擬量接口可以直接連接PLC數(shù)據(jù)模塊，或者交由單片機對信號做處理，具體可以見下圖：
硬件連接
設備安裝前檢查
安裝設備前請檢查設備清單：
| 名稱 | 數(shù)量 |
| 水溶液隔離子變送器設備 | 1臺 |
| 12V防水電源 | 1臺（選配） |
| 保修卡/合格證 | 1份 |
電源接口為寬電壓電源輸入12-24V均可。產品注意信號線正負，不要將信號線的正負接反。
485接口傳感器接線方式：
| 線色 | 說明 | |
| 電源 | 棕色 | 電源正(12-24VDC) |
| 黑色 | 電源負 | |
| 通信 | 黃(灰)色 | 485-A |
| 藍色 | 485-B |
模擬量接口傳感器接線方式：
| 線色 | 說明 | |
| 電源 | 棕色 | 電源正(12-24VDC) |
| 黑色 | 電源負 | |
| 通信 | 黃(灰)色 | 電壓/電流輸出正 |
| 藍色 | 電壓/電流輸出負 |
安裝說明
本儀表是壁掛式。請安裝在墻壁上，盡量避開風雨和太陽直射。為了防止本儀表內部溫度上升，請安裝在通風良好的地方。安裝本儀表時請不要左右傾斜，盡量水平安裝。
電極是非常精密的組件，必須使用正確的安裝方式，錯誤的安裝方式會導致電極損壞或者不可逆的受損。電極采用管道安裝.浸入式.法蘭安裝均可。
停水期間，要確保電極浸泡在被測液中或戴上內裝保護液的保護帽，冬季溫度低長期停水要加防凍裝置或收回室內加水存放。否則會縮短使用壽命。
485接口通信協(xié)議
通訊基本參數(shù)
| 參數(shù) | 內容 |
| 編碼 | 8 位二進制 |
| 數(shù)據(jù)位 | 8位 |
| 奇偶校驗位 | 無 |
| 停止位 | 1位 |
| 錯誤校準 | CRC冗長循環(huán)碼 |
| 波特率 | 2400bps/4800bps/9600 bps 可設,出廠默認為 9600bps |
| 編碼 | 8 位二進制 |
采用 Modbus-RTU 通詢規(guī)約，格式如下：
初始結構>=4字節(jié)的時間
地址碼= 1字節(jié)
功能碼= 1字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū)= N字節(jié)
錯誤校驗= 16位 CRC 碼
結束結構>=4字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通詢網(wǎng)絡中是的（出廠默認0x01）。
功能碼：主機所發(fā)指令功能提示，本變送器只用到功能碼 0x03（讀取存器數(shù)據(jù)）。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通詢數(shù)區(qū)，注意 16bits 數(shù)據(jù)高字節(jié)在前
CRC 碼：二字節(jié)的校驗碼。
問詢幀
| 地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)一區(qū) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) |
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
| 寄存器地址 | PLC組態(tài)地址 | 內容 | 操作 |
| 0001H | 40002 | 溫度(單位0.1℃) | 只讀 |
| 0002H | 40003 | 隔離子（單位0.01ppm） | 只讀 |
| 0100H | 40101 | 設備地址(0-252) | 讀寫 |
| 0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 讀寫 |
讀取設備地址0x01的隔離子值
問詢幀
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x02 | 0x00,0x01 | 0x25 | 0xCA |
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 隔離子值 | 校驗碼 低位 | 校驗碼 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
00BD H(十六進制)=189=>隔離子=1.89ppm
讀取設備地址0x01的溫度值
問詢幀
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x01 | 0x00,0x01 | 0xd5 | 0xca |
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 溫度值 | 校驗碼 低位 | 校驗碼 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xAF | 0xDB | 0xBF |
00AF H(十六進制)=175=>溫度=17.5℃
讀取設備地址0x01溫度、隔離子濃度值
問詢幀
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x01 | 0x00,0x02 | 0x95 | 0xCB |
應答幀
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 溫度值 | 隔離子值 | 校驗碼 低位 | 校驗碼 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x01 0x1b | 0x00 0x28 | 0xDB | 0xBF |
011B H(十六進制)=283=>溫度=28.3℃
隔離子：
0028 H(十六進制)=40=>隔離子=0.40ppm
模擬量接線說明
模擬量型傳感器接線簡單，只需要將線與設備的端口連接即可。設備支持3/4線制接線方式。
典型四線制接線方式
如下圖所示為電流型傳感器接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源；傳感器的黃(灰)色線為信號正接入采集設備的信號正，電流流向為傳感器到采集設備；傳感器的藍色線為信號正接入電流采集設備的信號負，電流流向為采集設備到傳感器；
對于典型的三線制接線，相較于四線制接線方式，省略藍線即可，在傳感器中藍線與黑線在傳感器中短路，因此可以省略藍線。
對于三線制電流接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源后，只需要將傳感器的黃(灰)色線為信號正接入電流采集設備的信號正即可。
模擬量4-20mA電流輸出
| 電流值 | 隔離子 |
| 4mA | 0 |
| 20mA | 滿量程 |
其中I的單位為mA。以4mA代表0點，20mA代表量程線性換算即可。
模擬量0-10V電壓輸出
| 電壓值 | 隔離子 |
| 0V | 0 |
| 10V | 滿量程 |
其中V的單位為mV,請以0V代表0點，10V代表量程線性換算即可。
模擬量0-5V電壓輸出
| 電壓值 | 隔離子 |
| 0V | 0 |
| 5V | 滿量程 |
其中V的單位為mV,請以0V代表0點，10V代表量程線性換算即可。
