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资料简介

WS711有线水位传感器-使用手册
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1.产品概述

WS711是一款RS485接口的支持通用Modbus-RTU通信的水位传感器,内置隔离型RS485芯片和TI电源芯片,支持6~60V宽电压供电。
本产品由两部分组成:1个小尺寸的处理模块 + 一个5m长的水位探头,将宽电压供电、RS485通信、水位信号处理等功能集成在一条线上,外观简洁、使用方便,可满足各个场景的使用。

1.1.产品特性

  • 电源:TI芯片,6~60V宽电压供电,防反防浪涌;
  • 接口:隔离RS485;
  • 通信:Modbus-RTU通信;
  • 协议:电力行业版本;
  • 配置方式:Modbus命令 / 芮捷AT指令 / 芮捷SensorTool桌面配置工具;
  • 固件升级方式:RS485口;

1.2. 产品规格

参数WS711
接口类型RS485
供电电压宽压版:6~60V
定压版:5V
特性隔离型 RS485
A/B 电平 5V
通信方式Modbus RTU
数据速率1200~ 115200 bps(可配置)
默认9600,无奇偶校验
精度±0.25%Span
量程0~5m(可定制量程)
推荐工作温度-10~80℃
适用环境传感器的处理模块应在无水环境下使用
产品重量≈450g
引线说明红:VCC
黑:GND
黄:485A
白:485B

说明:供电电压默认为6~60V,如要单独5V供电的,需要联系销售人员。

2. 硬件特性

2.1.电气特性

参数WS711整机单位
测试电压12V
待机功耗91.3mW
待机电流7.5mA
读取功耗154mW
读取电流41.6mA
读取响应时间0.053s
说明:请确保传感器在推荐的工作条件下运行。

2.2.测试详情


图2.2.1 WS711待机功耗的测量数据


图2.2.2 WS711的RS485读取状态的测量数据

3.软件协议(电力行业:默认地址51)

由于RS485通信具有稳定、抗干扰的优点,电力行业有了广泛的应用,因此针对这一应用场景,我们单独出一版协议。

3.1.通讯接口

接口标准:RS-485,Modbus-RTU模式
默认波特率:9600
数据格式:8位数据位,1停止位,无校验位

3.2.帧格式定义

数据获取帧:

设备地址
(类型+地址)
功能码寄存器起始地址
MSB
操作寄存器的数量
MSB
CRC16(Modbus)
LSB
1字节1字节2字节2字节2字节

控制命令帧:

设备地址
(类型+地址)
功能码寄存器起始地址
MSB
写入数据
MSB
CRC16(Modbus)
LSB
1字节1字节2字节2字节2字节

上表为协议总览,其中设备地址的高4位用于表示设备类型,低4位为地址,如下表所示:

Bit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0
00050001

Bit 4 ~ Bit 7为传感器类型,00050000为水位传感器;
Bit 0 ~ Bit 3为传感器地址,0001 为地址;
如上表,表示的是当前设备是地址为51(十六进制)的水位传感器。

3.3.寄存器地址

水位传感器的设备类型为0x50,寄存器详述如下:

寄存器地址内容
示例说明
读写模式功能码
0x0AF2水位状态0正常,1告警只读03H
0x0AF3水位高度(cm)传输值=实际值*10只读同上
0x0AF4水位高度修正值(cm)传输值=实际值*10
(范围 0-10,默认 0)
读写06H
0x0AF5高水位告警阈值(cm)传输值=实际值
(范围 0-300,默认10)
读写同上
0x0AF6低水位告警阈值(cm)传输值=实际值
(范围 0-300,默认0)
读写同上
0x0AF7设备地址默认从机地址为 51读写同上

说明:此版本为主动问询式,波特率默认9600,如要更改请使用芮捷SensorTool桌面配置工具。

3.4.水位查询

主机发送:51 03 0A F2 00 02 6A 70

设备地址(默认)功能码寄存器起始地址读寄存器的数量CRC校验
51030A F200 026A 70

设备回复:51 03 04 00 00 00 00 AA 36

设备地址(默认)功能码数据字节数数据1数据2CRC校验
51030400 0000 00AA 36

上述回复表示水位正常,水位高度为0。

3.5.地址修改

主机发送:51 06 0A F7 00 52 B6 4D

设备地址(默认)功能码寄存器起始地址写入数据CRC校验
51060A F700 52B6 4D

设备回复:51 06 0A F7 00 52 B6 4D(与发送数据相同)
上述指令将设备地址改为 0x52,地址修改后马上生效,并且断电保存。

4.用户配置

为了方便用户配置,设备内置了芮捷的AT指令集,支持芮捷的通用AT指令操作或SensorTool桌面配置工具进行操作。

4.1.AT指令配置

使用串口调试工具,使用AT指令查询参数,如下所示:
查询设备地址(从机地址):

主要AT指令有(默认以回车换行结尾):

AT指令功能
AT+CFG?\r\n查询配置,如:
波特率参数
休眠周期
ATI\r\n查询设备版本信息
ATZ\r\n恢复出厂设置
AT+ADDR?查询从机地址
AT+ADDR=xxxxxxxx
示例AT+ADDR=00000001
配置从机地址
示例为配置从机为1

如果没有串口调试工具 ,可以下载芮捷推荐的串口调试工具,如图操作:


图4.1.1 串口驱动和串口调试工具的下载界面

4.2.配置工具配置

也可以使用芮捷桌面工具SensorTool,界面清晰易读,查询或配置更简单,主要配置从机地址DevAddr、可修改波特率、可查询固件版本号。
SensorTool的具体操作可参考芮捷官方的操作指南:SensorTool 操作手册

配置界面显示参数如下:

图4.2.1 SensorTool显示界面参考(以实际版本为准)

SensorTool桌面配置工具下载界面如下,选择最新版本(初次下载可能会被拦截,点击保留和仍然运行即可,无需安装,打开就能用):

图4.2.2 SensorTool配置工具下载界面

5.软件升级

设备支持串口升级,首先需要安装对应的RS-485转USB的串口驱动软件,以便电脑能够通过USB接口连接设备。
然后下载 固件更新工具 进行操作。

5.1.操作步骤

  1. 选择端口(即终端通过RS-485转USB连接电脑的串口号),然后选择波特率9600,目标地址为0x1000。
  2. 固件地址选择对应版本的.bin固件,如升级某个版本1000.bin,操作示意如下。

  3. 点击连接,连接成功后,下载按钮将可用。

  4. 最后点击下载按钮,设备将开启串口升级。升级完成(100%进度)后,可断开连接。

  5. 通过串口配置工具SensorTool查询更新版本号是否更新成功。

固件升级工具的下载界面如下:

图5.1.1 固件升级工具的下载界面

6.外形尺寸

四芯线线长默认为黑色0.5m,线径5mm,探头线长默认为5m,线径7.13mm,探头和处理模块的尺寸如下:


图6.1 WS711的外形尺寸图

7.安装与使用

本传感器的小模块可支持背胶安装,背面贴有3M双面泡棉胶带,撕开背纸,将小模块固定在合适的地方,适用于木制/玻璃/金属/塑料等材质,安装环境为10~60℃。


图7.1 WS711的反面3M双面泡面胶带