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1、 XK07-002-00009 TC401 感应式数字水位传感器 (电子水尺) 用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 2011 年版 目 录 一、 概述 . 1 二、 产品详述 . 2 2.1 工作参数 . 2 2.2 接线定义 . 2 2.3 安装方式 . 2 2.4 系统(电子水尺)连接图 . 4 三、 结构尺寸 . 5 3.1 变送器外型及连接尺寸 . 5 3.2 传感器连接及安装孔尺寸 . 5 3.3 U 型连接件尺寸 . 5 四、 产品选型 . 6 五、 连接技术要求 . 6 六、 Modbus-RTU 通讯协议 . 7 注：注：本手册随机出厂，内容若有变动恕不另行通知。 = 企业
2、全称：太原理工天成电子信息技术有限公司 地 址：太原市南中环街高新区亚日街 2 号 手 机：13922829006 18234016006（高生） Q Q: 250166516 网 址： E-mail ：SZGML = TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 1 / 9 一、 概述 1、 本产品是一种采用先进微处理器芯片为控制器、内置通讯电路的数字式水位传感器，具备高可靠性及抗干扰性能，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。 2、 该产品采
3、用了先进的生产工艺技术，不锈钢防护外壳，内部用高性能的密封材料进行特殊处理，产品具有防腐、防冻、耐热、耐老化的特点，可在泥桨、污液和腐蚀性液体、冰冻等各种恶劣的环境中使用，即不受大气压力、湿度、含沙量、冰冻等外界因素的影响。 3、 该系列传感器具有采样精度与传感器的测量体长度无关的特点，对不同变幅的应用环境，测量精度保持不变，测量精度 1cm。 （等精度测量，对不同的水位变幅，都保持测量精度不变等精度测量，对不同的水位变幅，都保持测量精度不变。 ） 4、 该类传感器既可以单支使用，也可以多支级联使用。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
4、后识别。 5、 本系列产品有多种信号输出方式：RS485（Modbus-RTU、SDI-12） 、CAN、420mA 等供用户自由选择。 6、 本产品既可以和太工天成 TC302 系列遥测终端机（RTU）配合使用，也可独立使用。 传感器实物图 接线盒（背面） U 型连接件 TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 2 / 9 二、 产品详述 2.1 工作参数 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组合 精 度 1cm/0.5cm（全量程等精
5、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/SDI-12）/CAN 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 级联方式 U 形连接件 2.2 接线定义 1）导线类型：使用线径 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 （SDI-12）型 RS485 （Modbu
6、s）型 CAN 型 420mA 红 +12V +12V +12V +24V 黑 GND GND GND GND 绿 A A CH 电流 白 B B CL 空 屏蔽层 接避雷接地端 接避雷接地端 接避雷接地端 接避雷接地端 2.3 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镀锌钢管（内径95） ，也可以用12#槽钢外加
7、防护罩等。 传感器电缆走线管，建议用镀锌钢管， 25即可。 TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 3 / 9 图一 直立安装示意图及实例图 图二 贴壁倾斜安装示意图及实例图 图三 阶梯安装示意图及实例图TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 4 / 9 2.4 系统(电子水尺)连接图 开关电源232-485模块AC220V数据 采集机屏蔽双绞线4芯连接电缆传 感 器 / 电 子 水 尺传 感 器 / 电 子 水 尺太阳能板充电控制器蓄电池遥测装端机/RTU通讯模块GSM/GPRS网络1、电子水尺和遥测终端机连接2、电子水尺和个人
8、计算机连接屏蔽双绞线4芯连接电缆GSM/GPRS网络PLC模块AC220V工控机屏蔽双绞线4芯连接电缆传 感 器 / 电 子 水 尺3、电子水尺和PLC连接TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 5 / 9 三、 结构尺寸 3.1 变送器外型及连接尺寸 3.2 传感器连接及安装孔尺寸 3.3 U 型连接件尺寸 TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 6 / 9 四、 产品选型 TC401-变幅范围：40cm的倍数信号输出类别:M-Modbus485；S-SDI-12；C-CAN；I-420mA；V-15V精度类别:1-1.0cm；
9、 5-0.5cm产品系列号五、 连接技术要求 1. 传感器（成品）级联时需要的材料、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
10、在现场分段逐级安装；在无辅助措施时，不建议整体级联后再安装，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) 在接线盒里逐色将导线连接好，并做好防水处理，盖上接线盒盖并用螺丝紧固即可。 8) 将传感器固定到现场，使用传感器测试工装测试。 9) 安装变送器：将传感器导线插入到变送器底端的进线孔里，并引到线路板上面；按照
11、规定的颜色插到接线座上。 10) 用测试工装测试变送器或直接将变送器接到仪表上，对安装好的变送器进行必要的参数设置（变送器地址、传感器长度、传感器类型）；设置完成后，即可正常工作。 TC401 感应式数字水位传感器用户手册 太原理工天成科技股份有限公司 7 / 9 六、 Modbus-RTU 通讯协议 太工天成“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
12、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）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
13、。 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、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。 -
