超聲波一體式氣象站

1. 產(chǎn)品介紹

1.1 產(chǎn)品概述

該一體式氣象站可廣泛適用于環(huán)境檢測，集風速、風向、溫濕度、噪聲采集、PM2.5和PM10、CO2、大氣壓力于一體，設備采用標準MODBUS-RTU 通信協(xié)議，RS485信號輸出，通信距離遠可達2000米，可將數(shù)據(jù)通過 485 通信的方式上傳至客戶的監(jiān)控軟件或 PLC 組態(tài)屏等，也支持二次開發(fā)。

該產(chǎn)品廣泛適用于需要測量環(huán)境溫濕度、噪聲、空氣質量、CO2、大氣壓力等各種場合，安全可靠，外觀美觀，安裝方便，經(jīng)久耐用。

1.2 功能特點

本產(chǎn)品體積小、重量輕，采用優(yōu)質抗紫外線材質，使用壽命長，采用高靈敏度的探頭，信號穩(wěn)定，精度高。關鍵部件采用進口器件，穩(wěn)定可靠，具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。

* 采用多采集裝置一體式設計，安裝方便。

* 風速風向采用超聲波原理測量，無啟動風速限制，零風速工作，無角度限制，360°，可同時獲得風速、風向的數(shù)據(jù)。

* 噪聲采集，測量精確，量程高達30dB~120dB。

* PM2.5和PM10同時采集，量程：0-1000ug/m3，分辨率1ug/m3，*雙頻數(shù)據(jù)采集及自動標定技術，一致性可達±10%。

* CO2量程：0-5000ppm，分辨率1ppm。

* 測量環(huán)境溫濕度，測量單元為瑞士進口，測量準確。

* 寬范圍0-120Kpa氣壓量程，可應用于各種海拔高度。

* 采用的485電路，通信穩(wěn)定。

1.3 主要技術指標

直流供電（默認） 12VDC

大功耗 RS485輸出 0.8W

精度 風速 ±(0.2m/s±0.02*v)(v為真實風速) 風向 ±3° 濕度 ±3%RH(5%RH~95%RH,25℃) 溫度 ±0.5℃（25℃） 大氣壓力 ±0.15Kpa@25℃ 75Kpa 噪聲 ±3db PM10 PM2.5 ±10%（25℃） CO2 ±(40ppm+ 3%F·S) (25℃)

量程 風速 0~60m/s

風向 0~359° 濕度 0%RH~99%RH 溫度 -40℃~+120℃ 大氣壓力 0-120Kpa 噪聲 30dB~120dB PM10 PM2.5 0-1000ug/m3 CO2 0-5000ppm

長期穩(wěn)定性 溫度 ≤0.1℃/y 濕度 ≤1%/y 大氣壓力 -0.1Kpa/y 噪聲 ≤3db/y PM10 PM2.5 ≤1%/y CO2 ≤1%/y

響應時間 風速 1S 風向 1S 溫濕度 ≤1s 光照強度 ≤0.1s 大氣壓力 ≤1s 噪聲 ≤1s PM10 PM2.5 ≤90S CO2 ≤90S

輸出信號 RS485輸出 RS485(標準Modbus通訊協(xié)議)

1.4產(chǎn)品選型

RS- 公司代號

FSXCS- 一體式氣象站 N01- 485通信（標準Modbus-RTU協(xié)議） 1 一體式殼體

注意：選擇PM要素則不可再選CO2要素，二者不可同時選擇。

2. 設備尺寸

設備尺寸圖（單位：mm）

3. 設備安裝說明

3.1 設備安裝前檢查

設備清單：

■一體式氣象站設備1臺

■安裝螺絲一包

■保修卡、合格證

3.2安裝方法

抱合座安裝：

超聲波氣象站

橫梁安裝：

3.3 接口說明

直流電源12V供電。485信號線接線時注意A/B兩條線不能接反，總線上多臺設備間地址不能沖突。

線色 說明

電源 棕色 電源正（12V DC） 黑色 電源負

通信 綠色 485-A 藍色 485-B

3.4 485現(xiàn)場布線說明

多個485型號的設備接入同一條總線時，現(xiàn)場布線有一定的要求，具體請參考資料包中《485設備現(xiàn)場接線手冊》。

4. 配置軟件安裝及使用

4.1 軟件選擇

打開資料包，選擇“調試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”，找到“485參數(shù)配置工具”

打開即可。

4.2 參數(shù)設置

①、選擇正確的COM口（“我的電腦—屬性—設備管理器—端口”里面查看COM端口），下圖列舉出幾種不同的485轉換器的驅動名稱。

②、單獨只接一臺設備并上電，點擊軟件的測試波特率，軟件會測試出當前設備的波特率以及地址，默認波特率為4800bit/s,默認地址為0x01。

③、根據(jù)使用需要修改地址以及波特率，同時可查詢設備的當前功能狀態(tài)。

④、如果測試不成功，請重新檢查設備接線及485驅動安裝情況。

5. 通信協(xié)議

5.1 通訊基本參數(shù)

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

錯誤校驗 CRC（冗余循環(huán)碼）

波特率 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設，出廠默認為4800bit/s

5.2 數(shù)據(jù)幀格式定義

采用Modbus-RTU 通訊規(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：為變送器的起始地址，在通訊網(wǎng)絡中（出廠默認0x01）。

功能碼：主機所發(fā)指令功能指示，本變送器只用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）。

數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！

CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。

主機問詢幀結構：

地址碼 功能碼 寄存器起始地址 寄存器長度 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

1字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié)

從機應答幀結構：

地址碼 功能碼 有效字節(jié)數(shù) 數(shù)據(jù)一區(qū) 數(shù)據(jù)二區(qū) 數(shù)據(jù)N區(qū) 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

1字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié)

5.3 通訊寄存器地址說明

寄存器中的內(nèi)容如下表所示（支持03/04功能碼）：

寄存器地址 PLC或組態(tài)地址 內(nèi)容 操作 定義說明

500 40501 風速值 只讀 實際值的100倍

501 40502 風力 只讀 實際值 （當前風速對應的風級值）

502 40503 風向（0-7檔） 只讀 實際值（正北方向為0，順時針增加數(shù)值，正東方為2）

503 40504 風向（0-360°） 只讀 實際值（正北方向為0°順時針增加度數(shù)，正東方為90°）

504 40505 濕度值 只讀 實際值的10倍

505 40506 溫度值 只讀 實際值的10倍

506 40507 噪聲值 只讀 實際值的10倍

507 40508 PM2.5值（若選CO2類型設備則此寄存器為CO2值） 只讀 實際值

508 40509 PM10值（若選CO2類型設備則此寄存器為空） 只讀 實際值

509 40510 大氣壓值（單位Kpa,） 只讀 實際值的10倍

5.4 通訊協(xié)議示例以及解釋

5.4.1舉例：讀取變送器設備（地址0x01）的實時風速值

問詢幀

地址碼 功能碼 起始地址 數(shù)據(jù)長度 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

0x01 0x03 0x01 0xF4 0x00 0x01 0x C4 0x04

應答幀

地址碼 功能碼 返回有效字節(jié)數(shù) 風速值 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

0x01 0x03 0x02 0x00 0x7D 0x78 0x65

實時風速計算：

風速：007D (十六進制)= 125 => 風速 = 1.25 m/s

5.4.2舉例：讀取變送器設備（地址0x01）的風向值

問詢幀

地址碼 功能碼 起始地址 數(shù)據(jù)長度 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

0x01 0x03 0x01 0xF6 0x00 0x01 0x65 0xC4

應答幀

地址碼 功能碼 返回有效字節(jié)數(shù) 風向值 校驗碼低字節(jié) 校驗碼高字節(jié)

0x01 0x03 0x02 0x00 0x02 0x39 0x85

風向計算：

風向：0002 (十六進制)= 2 => 風向 = 東風

5.4.3舉例：讀取變送器設備（地址0x01）的溫濕度值

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 0x01 0xF8 0x00 0x02 0x44 0x06

應答幀（例如讀到溫度為-10.1℃，濕度為65.8%RH）

地址碼 功能碼 有效字節(jié)數(shù) 濕度值 溫度值 校驗碼低位 校驗碼高位

0x01 0x03 0x04 0x02 0x92 0xFF 0x9B 0x5A 0x3D

溫度：當溫度低于0℃時以補碼形式上傳

0xFF9B (十六進制)= -101 => 溫度 = -10.1℃

濕度：

0x0292(十六進制)=658=> 濕度 = 65.8%RH

6. 常見問題及解決辦法

設備無法連接到PLC或電腦

可能的原因：

1)電腦有多個COM口，選擇的口不正確。

2)設備地址錯誤，或者存在地址重復的設備（出廠默認全部為1）。

3)波特率，校驗方式，數(shù)據(jù)位，停止位錯誤。

4)主機輪詢間隔和等待應答時間太短，需要都設置在200ms以上。

5)485總線有斷開，或者A、B線接反。

6)設備數(shù)量過多或布線太長，應就近供電，加485增強器，同時增加120Ω終端電阻。

7)USB轉485驅動未安裝或者損壞。

8)設備損壞。

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