压力类
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。
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。
参数 | WS711整机 | 单位 |
---|---|---|
测试电压 | 12 | V |
待机功耗 | 91.3 | mW |
待机电流 | 7.5 | mA |
读取功耗 | 154 | mW |
读取电流 | 41.6 | mA |
读取响应时间 | 0.053 | s |
说明:请确保传感器在推荐的工作条件下运行。
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
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。
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
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 7 | Bit 6 | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | Bit 1 | Bit 0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 1 |
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。
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。
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 |
---|---|---|---|---|
51 | 03 | 0A F2 | 00 02 | 6A 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2 | CRC校验 |
---|---|---|---|---|---|
51 | 03 | 04 | 00 00 | 00 00 | AA 36 |
上述回复表示水位正常,水位高度为0。
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 |
---|---|---|---|---|
51 | 06 | 0A F7 | 00 52 | B6 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。
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。
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
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
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。
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。
点击连接,连接成功后,下载按钮将可用。
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。
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
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
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
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