TDS-100W水表技术说明书976.pdf

本说明书适合 9 74 版本以上的产品 厂家保留随时更改说明书内容的权利 王京先修改于 2008 2 27 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 流量计 使用技术说明书 一 引言 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 流量计是一种替代常规水表具有长寿命高可靠 高精度的全部采用工业级电子元器件制造而成的全电子工业用水表 流量计 无任何活动部件 用 户一般情况下不需要设置参数 就可像普通水表一样使用 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 流量计是在目前已经在国内得到了广泛使用的 TDS 100 系列外绑式及插入式超声波流量计的基础上 采用美国德州仪器公司的超低功耗 16 位 MSP430 系列单片机为中心处理单元而研制的新一代管段式超声波流量计 在软件上我们移植了大 部分成熟的我公司外绑式流量计的主要有关流量原始数据采集 运算 流量修正等源程序 硬件上 则主要选用了世界上比较著名的半导体生产商生产的最新的低功耗集成电路 超声波信号发射和接收电路结构还是继续使用了我公司的专利技术 双平衡 也称为差分驱动 差分接收 超声波发射和接收电路 因为该种电路结构具有抗干扰 超声波信号相位和波形畸变小 差分信号延迟时间很小 且不受环境温度影响等特点 这一点已被近 10 年多来我公司的超声波流 量所具有的稳定的卓越的性能所证明 超声波传感器采用了已经成熟使用了三年多的我公司拥有的陶瓷传感器技术 该种技术使用陶 瓷作为压电陶瓷片的耦合片 使用焊接工艺 其特点是长期耐高温 稳定好 结实可靠 万年牢靠 不会损坏 水表管段采用了全部铸造工艺制造 绝无开焊泄漏之虑 采用铸造工艺生产的超声波水表另一 个显著的优点是机械尺寸一致性好 其特点是超声波流量计的流量系数一致性非常好 尚没标定的 流量计就可以达到很好的绝对精度 在生产过程中 可以大大减少标定的工作量 大大提高生产效 率 便于大批量低成本生产制造 内部电路采用了美国 Xilinx 公司最新研制的低功耗大规模逻辑阵列 大大简化了电路的设计和 外部电路的复杂性 电路使用的集成电路数目很少 提高了电路部分的整体可靠性 内部的数据处理使用了移植的我公司专门开发独有的单精度快速浮点运算 7 位数字精度 对 于所有内部累积量 其整数部分运算采用了 32 位长整数运算 小数部分则采用 4 字节浮点数运算 该种算法的优点是在累积过程中 把因为有限的数据位运算而造成的误差减少到了最小的程度 通信协议采用了既有正规复杂又有简单的三组协议 这三种协议分别是标准 MODBUS 协议 符合欧盟标准的 M BUS 协议以及简易兼容协议 设置简易兼容协议的目的是为了方便用户进行产 品更新替换 关于协议的使用请详见通讯协议章节 本说明书适应于 9 74 版本以上的 TDS 100W 型超声波水表 二 主要特点与规格 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 流量计具有下列主要特点 1 结实可靠 无任何活动部件 10 年免维护设计 2 超低功耗 电池可用 6 10 年 两线制不需要电池 3 高精度 1 级 2 级 4 陶瓷探头 耐磨耐高温 可测量液体温度范围 20 160 5 防水防尘 IP68 标准防护设计 可水下 2 米常年工作 6 接口完备 RS232 和 RS485 双接口 也可以使用 TTL 电平直接连接其他低功耗设备 7 双向测量 具有正累积器和负累计器 8 无泄漏 管段使用模具铸造而成 无泄漏之虑 9 低始动流量 流体流速可低至 0 01m s 10 显示内容多 自动循环显示正负累计 流速 瞬时流量等 11 多通信协议 可同时使用两种协议 标准 M BUS 协议和兼容协议 12 测量精度与介质及其温度无关 13 9 66 版本以上水表主板能够使用本公司生产的插入式探头 可测量 2000 毫米以下的大口径 管道 规格表 规格表 测量原理 超声波传播时差原理 专利双平衡收发信号处理 专利号 03110854 4 精度 1 2 两个不同等级 重复性 0 5 显示 本地 96 段超低功耗液晶显示器 可显示 1 正负累积 瞬时流量 流速 累计工作时间 日期时间代码 2 电池电量 超声波信号强度与质量 3 流体声速 工作状态错误等 4 可选配采用发光数码管显示的远端显示单元 最大距离 1000 米 接口与 输出 1 RS232 窃电工作 2 RS485 需要外加 5V 电源 这时不再需要电池 3 4 20 毫安电流环 需要外部供电 双线制工作方式 这时不需要电池 4 M BUS 需要另行配置 软件协议已配置 5 GPRS 需要另行配置 软件协议已配置 6 非隔离的 OCT 脉冲信号输出 对应正累积流量 7 串口 TTL3 3V 电平接口 操作 磁性操作棒 内部双按键 远端显示器 通信协议 1 标准 MODBUS RTU 以及 MODBUS ASCII 2 简易协议 兼容水表协议 3 欧盟标准 M BUS 协议 测量周期 默认 3 秒 1 次 用户可设定为 1 秒至 31 秒一次 传感器 高温高压陶瓷探头 介质 水及其他介质 30 160 使用温度 环境温度 40 80 LCD 显示器 25 60 其他功能 与性能 1 自动循环显示常用测量结果 可编程 2 故障自诊断 故障指示器 3 累计量单位 1 0 1 0 01 0 001 0 0001 0 00001 0 000001 立方米共六种单位可选择 4 通信波特率 300 1200 2400 4800 9600 可带效验位 5 仪表头俯视 平视 订货时用户可选择 6 前 24 个月每月累积流量流速等 7 8 位长正负累积器 内部 64 位运算 8 专利双平衡 20dB 动态范围超声波自适用接收电路 确保状态恶化能可 靠工作 9 掉电时自动保存数据功能 10 其他众多可编程功能 供电 1 单节 3 6V 锂电池 电压低至 2 8V 时能工作正常 2 RS232 窃电工作 不再需要电池即可工作 3 4 20mA 电流环环路供电 不再需要电池即可工作 4 使用 RS 485 时需要单独外加 5V 电源 电流小于 5 毫安 功耗 1 测量周期 5 秒 1 次 管径为 100mm 时 平均功耗为 0 33mW 2 测量周期 1 秒 1 次 管径为 100mm 时 平均功耗为 1 65mW 3 空管时自动进入省电工作模式 功耗降低至 30 可延长电池寿命 外壳防护 IP68 压铸铝仪表壳 可水下 2 米常年工作 管段 铸造工艺一次铸制而成无泄漏 管段长度采用普通水表标准 25 1000mm 全系列不同的规格用户可选 三 测量原理 超声波流量计具有非常好的原理性 设 Tantou1 Tantou2 分别是插入管道的两个超声波传感器 设从 Tantou1 发出的超声波到 达 Tantou2 的时间为 T1 而从 Tantou2 发出的超声波到达 Tantou1 的时间为 T2 当流体有流 动时 则这两个传输时间 T1 T2 是不同的 会有一个非常小的差别 这个差别称为时差 测量出这 个时差 通过下列公式就可以推算出流体流速 V D T1 T2 T1 T2 SIN 2 其中 D 是管道的内直径 是两探头连线与管道轴线之间的夹角 流体流速乘以管道截面积就得到了瞬时流量 当 一定时 可以看出所测量的流速只同 T1 T2 有关 而与流体的声速无关 即与测量的介 质无关 四 功耗与电池寿命 如果电池供电的超声波流量计单是采用超低功耗的单片机以及低功耗的集成电路 还远远不能 达到规定的要求 还需要通过周期性切断暂时不用的电路以及使部分电路进入睡眠状态等措施来达 到超低功耗的目的 因此电池供电的超声波流量计的功耗主要与所采用的管段直径和流量测量周期 时间两个因素有关 一般来讲功耗与管段的直径成正比关系 与测量周期时间成反比关系 流量测量周期是一般是由生产厂家设定的 目前国外的产品一般设定的流量测量周期是 4 秒 即每 4 秒进行一次流量的测量 国内厂家则每 10 秒进行一次流量的测量 显然测量周期过大 会 导致流量计短时间响应性能降低 特别是在需要快速仪表响应的场合 测量周期太大会导致仪表不 能满足应用要求 本质上 衡量一个电池供电超声波流量计功耗的指标是其峰值工作电流以及其工作时间占空比 峰值工作电流是指低功耗的超声波流量计的全部电路全部处于工作状态时所需要的电流 而工作时 间占空比与流量计工作时间与休眠时间有关 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表的峰值 工作电流小于 6 毫安 因此 对于不同的管段直径以及不同的测量周期时间的仪表 其功耗是不同的 也就是电池的 寿命是不同的 一般地 超声波流量计厂家声称的电池寿命参数往往是指在较小的管道直径和较大 的流量测量周期 例如一般 10 秒 的条件下的电池寿命 因此对于较大管径 电池寿命会 缩短 就是这个原因 电池快速耗尽的一个可能的原因是主控制器对电源的切换电路操作不当 或者当主控制器本身 失控 造成功耗比较大的超声波信号发射和接收电路不能及时断电而造成电路不能断电长时间通电 等 显然出现这样情况的仪表质量是存在问题的 而电池寿命除了和功耗成正比关系外 还和所采用的锂电池容量有关系 电池容量越大 电池 的寿命越长 TDS 100W型系列超声波超低功耗工业水表一般地采用19安时的一次性锂电池供电 用户可以从下表得到比较准确的电池寿命 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表理论电池寿命 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表理论电池寿命 单位 年 电池容量 19 安时 不考虑电池自身的放电 管径 mm 测量周期 25 32 50 80 100 200 300 500 1000 1 秒每次 2 3 4 5 6 7 8 9 10 五 使用电流环 请注意在某些工业恶劣环境下 接入电流环回路后 会造成仪表不能正常工作 这时应该采用 电流环隔离器 对于 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 如果用户选用电流环 则流量计使用电流 环的环路电流供电 这时不需再使用电池供电 在这种情况下 TDS 100W 型系列超声波超低功 耗工业水表就成了完全地两线制仪表 使用电流环时 在外部需要一个 12V 至 24V 的供电电源 如果线路较短时 可以使用 12V 就 能满足要求 一般地都是采用 24V 电源供电 一般地 电流环的环路电流最小值是 4 毫安 最大值是 20 毫安 在电流环上测量到的电流值 就是超声波水表测量到的瞬时流量 该电流值与瞬时流量及设定的仪表的最大量程之间的关系是 正积量 瞬时量 负积量 流 正积量 瞬时量 负积量 流 速 总时间 时 速 总时间 时 间 日 间 日 期 状 期 状 态 态 电流环电流 4 毫安 16 当前瞬时流量 设定最大量程 例如设定的最大量程是 100 立方米 小时 当前管道的瞬时流量是 40 立方米 小时 当电流环 输出电流应该是 4 16 40 100 10 4 毫安 当电流环电流输出不正确时 例如出现电流环路电流大于 20 毫安 原因往往是设定的最大量 程设置不当 当电流环环路电流大于 24 毫安时 往往说明存在电路硬件故障 需要交厂家维修 最大量程值是可以用户编程的 即可以现场重新编程 但是操作步骤繁杂 请用户尽量在选用超声 波水表的时候用书面文件明确告诉我们 如果确实需要修改 或者应用场合确实需要频繁更改最大 量程 请及时和我们联系 我们会细心地指导您完成修改 六 操作与仪表设置 TDS 100W 显示器外观如右图所示 各部分说明如下 用于显示数值量 符号表示超声波信号强度 符号表示超声波信号质量 Q 值 符号转动表示流量不为零 符号 表示存在需要修理的故障 符号表示流体流动方向 符号表示流量为零或未达到额定灵敏度 符号表示电池电量 剩一格时表示电池电量已消耗 2 3 不显示时 必须立即更换电池 符号表示瞬时流量 立方米 每小时 符号表示瞬时热量 吉焦耳 每小时 热量表使用 水表无意义 符号表示累积热量 千瓦时 热量表使用 水表无意义 符号表示供 回水温度差 热量表使用 水表无意义 海峰 LOGO 商标 厂家可设置使其不显示 分别指向面板上的汉字用于指明目前所显示量 一般地正常工作时 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波热量计会自动循环显 示上面的 8 个菜单内容 下面的下箭头符号则依次指向显示量的说明 常用的测量结果只需要等待 几秒钟的时间就可以查看 绝大数情况下 用户根本不需要进行任何操作 自动循环显示的菜单数目和时间间隔都是用户可编程的 如果设定的菜单数目为 0 或是 1 则 窗口就不再循环 而是固定显示单一内容 如果有按键输入 自动循环显示将停止 无按键输入 60 秒钟之后 继续自动进行循环显示 如果在瞬时流量 瞬时热流量 温差前面出现 U 符号 则表示这个量值尚未达到规定的灵 敏度 流量不会进行累积 累计运行时间是从水表 流量计通电开始计量的 故障时间是从水表 流量计停止测量时开始 的 未正常测量的水表 流量计会不断累计故障时间 在用户初次安装无故障运行 30 秒之后 故障 累计时间就会复零 累积量使用 8 位数字显示 小数点的位置用户可根据流量的大小自行编程 瞬时量使用 5 位数字显示 如果所显示的数字中含有 E 字样 则标明此数绝对值过大 按键 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波热量计共设置了两套按键 一套为干簧 管 不需打开机壳使用磁棒在机壳外部操作 另外一套使用轻触按键 在机壳内部 两套按键两两 并联 分别称为 显示键 和 修改键 磁性 显示键 位于面板右下方标志处 修改键 位 于面板左上方 并无标志 如果按键时间短于 3 秒钟 显示键起 下一个 Go Down 相当于下箭头键 的作用 如果 按键时间长于 3 秒钟 则起 放弃 对应计算机的 ESC 键 的作用 对于修改键 如果按键时间短于 3 秒钟 则起 上一个 Go Up 相当于上箭头键 的作用 如果按键时间长于 3 秒钟 则相当于确认键 Enter 对应计算机的回车键 例如欲输入 12345 这个数字 仪表会提示第一个要修改的数字为第一位 用对应的数字闪动 表示 这时短按修改键修改这个数字的值 直到出现要求的数字 然后键入显示键 把闪动移到下 一个数字上 然后继续用修改键修改 直到所有数字输入完毕 键入确认键 长按修改键 3 秒 进 行确认 如果输入错误 则需要多键入几次显示键 把闪动移回到欲修改上的数字上重新输入 按键数 目少 需要按键的次数就多 任何修改操作 包括日期时间的修改 都是需要输入密码才能完成的 而不同级别的修改操作 又需要不同的修改密码 设有超过 4 级不同的密码 以防不当修改操作造成仪表不能正常工作 一般用户进行常规的操作需要两级操作就可以完成 菜单 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波热量计使用多级菜单结构 分为主菜单 简称 M 菜单 用户服务菜单 简称 P 菜单 用户设置菜单 简称 L 菜单 厂家设置菜单 简 称 C 菜单和 H 菜单 主菜单共有 24 个窗口 显示用户常用的测量结果和参数 用户菜单共有 16 个菜单 用于用户作简单的仪表设置及查看月累计等功能 用户设置菜单现有 14 个菜单 用于用户设置仪表阻尼系数 仪表标定系数等 厂家设置菜单则用于厂家设置及调试用 用户主菜单 在用户主菜单中按住 3 秒之后再松开显示键 就进入服务菜单 通过键入短显示键 可依次得 到下列显示窗口 序号 显示样式 含义 修改 菜单号 00 0000000 0 m3 正累积流量 小数点的位置可设置 需密码 不 00 01 0 4567 m3 h 当前瞬时流量 单位是立方米 小时 不 01 02 0000000 0 m3 负累积流量 单位是立方米 小数点位置可设置 需密码 不 02 03 2 3456 当前流体流速 单位是 米 秒 不 03 04 000036 98 h 累计运行时间 单位是小时 不 04 05 23 59 59 当前时间 按住修改键 3 秒进入修改状态进行时间修改 是 05 06 05 08 01 当前日期 按住修改键 3 秒进入修改状态进行日期修改 是 06 07 F 85 7 状态显示 指示错误代码 超声波信号强度 信号质量数字 不 07 08 08 123 56 总传播时间 不 08 09 09 12 456 传播时差 不 09 E0 000012 40 h故障运行总时间 包括空管 维修时间等 不 10 E1 E1 100 3 显示超声波信号传输时间比 不 11 E2 E2 1485 5 显示估测流体声速 单位米 秒 不 12 E3 E3 16 456 当前电流环输出值 单位毫安 不 13 E4 E4 1 0000 备用 保留用于热量计 不 14 E5 E5 1 0000 备用 保留用于热量计 不 15 E6 E6 3 5699 电池电压 单位是伏特 当小于 3V 时 需要更换电池 不 16 E7 E7 9 36 版本号 可用于 M BUS 节点搜索中 不 17 E8 86803768 设备序列号的后 8 位 每一台表不同 不 18 E9 EU 123 通信号码 M BUS 主地址号码 有效地址范围 0 252 是 19 E10 000036 58 h 与菜单 04 重复 累计运行时间 单位是小时 不 20 E11 050821 08 显示初次出厂时参数设置日期 分别是年月日及小时 不 21 E12 88888888 GJ hLCD 所有字段 检查字段是否接触不良 L 设置菜单入口 不 22 E13 xxxxxxxxx 显示串口输入数据前面 4 字节数据 用于通讯测试 23 E14 EE PC 0 显示当前所使用的通讯协议 可更改 密码 111111 PC 0 选择使用协议 M bus MODBUS ASCII 简易协议 PC 1 选择使用协议 MODBUS RTU 是 24 注 1 若修改某项可以修改的内容 必须长按 3 秒修改键后进入修改状态 短按修改键可以改变数字的 值 再次长按 3 秒修改键进行修改确认 长按 3 秒显示键 会放弃本次修改并退出修改状态 2 在第一次启动任何修改菜单时都会进入密码输入菜单 用户必须输入正确的密码 111111 打 开修改使能锁后才能进行修改 修改锁在 8 小时之内将一直维持打开状态 无任何按键超过 480 分钟修改锁将自动关闭 如果想立刻关闭修改锁 可在除 08 09 E10 E12 之外的菜单键入 3 秒修改键 3 如果在瞬时流量 瞬时热流量 温差前面出现 U 符号 则表示这个量值尚未达到规定的灵敏 度 流量不会进行累积 4 累计运行时间是从水表 流量计通电开始计量的 故障时间是从水表 流量计停止测量时开始的 未正常测量的水表 流量计会不断累计故障时间 在用户初次安装无故障运行 30 秒之后 故障累 计时间就会复零 服务菜单 简称为 P 菜单 密码 111111 在用户菜单中按住 3 秒之后再松开显示键 就进入服务菜单 序号 显 示 样 式 含 义 出厂值 修改 号码 P0 P0 8 自动循环菜单数目设置 0 表示不循环 1 表8 是 40 示自动回 00 菜单 P1 P1 8 循环显示时间间隔 单位秒 0 表示不循环 8 是 41 P2 P2 1 测量周期 0 表示 1 秒 1 31 表示测量周期秒 数 数值越大 电池寿命越长 1 是 42 P3 86803768 M BUS 辅助地址 第二地址 同序列号 是 43 P4 P4 no 故障时间计时器清零 是 44 P5 P5 4800 选择通信速率 300 9600 波特 使用 MBUS 时需 要使用偶校验 4800 是 45 P6 P6 456 56 m3 h 本月中最大瞬时流量 不 46 P7 P7 456 56 KW 备用 本月中最大瞬时热流量 用于热量计 不 47 P8 P8 345 m3 本月中最大的单间隔累积量 不 48 P9 P9 12 本月出现故障的天数 不 49 P10 P EnLog 按 3 秒显示键 进入按月纪录数据子菜单 4A P11 Pb 03 31 结算日及其设定 结算日储存的其它内容可在 月纪录中查询 04 01 是 4B P12 86803468 KWh 备用 至结算日上一年结束时总累积热量 00000000 不 4C P13 012340 46 m3 至结算日上一年结束时的总累积流量 000000 00 不 4D P14 000111 11 h 至结算日上一年结束时累计故障时间 00000000 不 4E P15 PF04 05 26 工作正常后首次出现错误的日期 00 00 00 是 4F 在 P 菜单中 按显示键 3 秒或者 60 秒不进行操作 显示就会自动转入用户主菜单 按月纪录数据菜单 在服务菜单 P EnLog 中长按 3 秒显示键 进入到按月纪录数据菜单 共有 24 32 个月 累计记录 序号 显示样式 长按 3 秒显示键后可通过轻按显示键顺序显示下列内容 1 0105 04 01 24 2406 05 01 上月中错误天数 上月末累积流量数 上月末累积热量数 上月末 故障时间数 上月末工作时间数 上月中最大瞬时流量 上月中最 大瞬时热流量 上月中最大单时间段累积计数 上月末正累积流量 数 上月末正累积热量数 上月末负累积流量数 上月末负累积热 量数 最大瞬时流量日期 最大瞬时热量日期 说明 1 显示样式中后六位表示记录时刻例如 0105 04 01 表示 05 年 3 月份记录数据 05 年 4 月 1 日 0 时 0 分 0 秒记录 2 月记录数据的显示样式同用户菜单中相应量 出错信息代码 在主用户菜单 07 号显示菜单中 显示了所有可能的错误代码 当显示器上面状态栏中出现一 个 扳手 符号时 请对照本表格 确定出错类型 便于应对 如果同时存在多个错误 在正常测量后 将在下一显示周期依次显示下一错误 在任何情况下 如果 07 菜单中 F 后的代码如果不是 而是数字和字母 则表示产生了一 种 错误 这种 错误 可能是并不影响流量计的正常工作 但建议用户按照上表中代码确认错 误类型 有问题请咨询厂家 显示错误代码 出错原因 解决对策 F ss q 工作正常 ss 表示信号强度范围 00 99 q 表示信号质量范围 0 9 F0 x ss q 流量测量出现错误 管道阻塞 结垢 超声波电路出现问题 测量管中有空气 排气 撤下清理 联系工厂 F1 ss q F2 ss q F3 ss q F4 ss q 对水表无意义 进水温度探头线路断开 进水温度探头线路短路 回水温度探头线路断开 回水温度探头线路短路 检查连接线路 联系工厂 F5 ss q 对水表无意义 温度测量电路异常 F6 ss q 电池快耗尽 更换相同品牌电池或联系工厂 F7 ss q 超量程错误 电流环过限 更改量程或联系工厂更改量程 F8 ss q F9 ss q FA ss q Fb ss q 存储器错误 硬件线路错误 主频 硬件线路错误 ROM 硬件线路错误 开路 短路 这些错误只有在首次上 电自时才会产生 断开电 源重新上电 联系工厂 Fc ss q 硬件线路错误 时差系数异常 联系工厂 Fd ss q 对水表无意义 流体流动方向错误 检查并更改安装方向 Fn ss q 对水表无意义 对热表进水回水温差是 负值 可能存在错误 检查并互换温度探头 根据要求选择 安装在回水 进水管道上 设置菜单 简称为 L 菜单 密码 123456 为了进入设置菜单 需要操作下列步骤 1 按显示键走到在 E12 菜单 显示所有字段 2 长按 3 秒修改键 显示 PASScodE 后 再次长按 3 秒修改键 显示 P 000000 3 使用短修改键 更改数值 使用显示键移动闪动字符的位置 输入密码 111111 4 长按 3 秒修改键 显示 L EncodE 后长按 3 秒修改键 输入第二级密码 123456 再长 按 3 秒修改键 将进入 L0 号菜单 再键入显示键移动显示菜单 序号 显示样式 含义 出厂值 修改 L0 L0 10 阻尼系数 单位为测量间隔时间的次数 10 是 50 L1 L1 0200 低流速切除值 流量测量灵敏度 单位 m s 0 02 是 51 L2 L2 0 0005 静态置零 必须在静态条件下 否则会造成仪表测量错误 0 xxxx 是 52 L3 L3 123 56 总传播时间 单位微妙 不 53 L4 L4 12 456 传播时差 单位纳秒 不 54 L5 L5 150 00 满度量程设置 单位 m3 h 是 55 L6 L6 1 0000 用户仪表系数 用户标定因子 另需要密码才能修改 1 0000 是 56 L7 L7 2 累积流量小数点位置选择 可选择值 0 1 2 3 4 5 6 分别对应单位 1 0 1 0 01 0 001 0 0001 0 00001 0 000001 立方米 2 是 57 L8 L8 3 用于热量累积器小数点 累积热量小数点值可选择值 0 1 2 3 4 分别对应单位 0 0001 0 001 0 01 0 1 1 KWh GJ 是 58 L9 L9 1 热表 热量计单位选择 0 GJ 1 KWh 1KWh 0 0036GJ 是 59 LA LA 7 定义仪表类型 水表 7 是 5A Lb Lb 120 信号变差时 流量保持时间 120 是 5B Lc Lc no 所有累积器置零 需密码方能操作 是 5C Ld Ld 400 00 设置报警信号上限值 默认值为 0 表示从 OCT 输出的是流量 正累积脉冲 此项非 0 值表示 OCT 输出的是越限报警信号 如果要求 OCT 输出累积脉冲信号 则必须此项设置为 0 最小设置单位为 0 1 立方米 要求更小的上限设置值 可通过成 10 倍增大设定用户仪表系数实现 0 是 5D LE Ld 100 00 设置报警信号下限值 0 是 5E LF Ld Encode 输入密码进入下级厂家设置菜单入口 5F 厂家设置菜单 简称为 C 菜单和 H 菜单 厂家设置菜单用于厂家调试安装 用户一般不需要进入 其结构如下表 序号 显示样式 含义 出厂值 修改 C0 C0 4566 内部系数 数值应该介于 3500 4800 之间 不 60 C1 C1 8800 内部系数 数值应该介于 7000 9500 之间 不 61 C2 C2 0 005 主频频率系数 如果大于 0 1 则可能存在错误 不 62 C3 C3 P1000 温度探头选择项 不 63 C4 C4 0 1000 温度差别灵敏度 小于灵敏度的温差表示 0 不 64 C5 C5 0 0000 超声波探头延迟时间 一般取值 0 是 65 C6 C6 0 0000 探头安装角度 平行探头取值 0 是 66 C7 C7 100 00 管道内直径 是 67 C8 C8 108 00 探头安装距离 取值探头陶瓷片之间的直线距离 是 68 C9 C9 1482 3 液体声速 是 69 CA CA 0 0000 静态液体长度 一般为零 是 6A Cb Cb Encode 输入密码进入厂家 H 设置菜单入口 是 6B H0 H0 1 0000 厂家标定因子 是 70 H1 H1 1 0000 12 线段折线修正系数坐标输入窗口 是 71 H2 H2 0 当前使用的折线数目 0 1 表示不修正 是 72 H3 H3 0 0000 厂家专用 73 H4 H4 0 0000 厂家专用 74 H5 H5 655 电流环 4 毫安效准 是 75 H6 H6 3277 电流环 20 毫安效准 是 76 H7 H7 20CL 电流环输出电流验证 是 77 H8 H8 Encode 密码进入操作 是 78 TDS 100W 的管道设置窗口虽然简单 可是可以支持本公司所生产各种探头类型 OEM 厂商 请来电咨询更详细的内部资料 参数输入举例 例子 1 修改 485 网络地址码 1 在主菜单中使用显示键 注意按键时间不超过 3 秒 如果超过 3 秒则会进入 P 菜单 这 时 再按住显示键超过 3 秒钟 就会退出到主菜单 窗口 E9 这时显示 EU 123 字样 假设 123 是原地址码 2 键入 3 秒长修改键 显示 PASScodE 字样 3 键入 3 秒长修改键 显示 P 000000 字样 闪动光标显示在第一位数字上 4 使用短修改键 使第一位数字增加 使用短显示键移动光标的位置 依次输入 111111 密码 5 键入 3 秒长修改键 显示 EU 123 字样 闪动光标显示在第一位数字上 6 使用短修改键 使第一位数字增加 使用短显示键移动光标的位置 依次输入欲设地址码 7 键入 3 秒长修改键 修改完成回到窗口 M19 显示 EU XXX 字样 例子 2 用户自行把一个原先工作在 DN150 管径上的机芯更换为工作在 DN200 的管道上 需要进行下列操作 1 在主菜单中使用显示键 注意按键时间不超过 3 秒 如果超过 3 秒则会进入 P 菜单 这 时 再按住显示键超过 3 秒钟 就会退出到主菜单 窗口 E12 这时显示 88888888 字样 2 键入 3 秒长修改键 显示 PASScodE 字样 3 键入 3 秒长修改键 显示 P 000000 字样 闪动光标显示在第一位数字上 4 使用短修改键 使第一位数字增加 使用短显示键移动光标的位置 依次输入 111111 密码 该密码是 P 菜单密码机主菜单时间日期网络地址等修改项密码 5 键入 3 秒长修改键 显示 L EncodE 字样 6 键入 3 秒长修改键 显示 L 000000 字样 闪动光标显示在第一位数字上 7 输入 L 菜单密码 123456 显示 L0 4 99999 字样 表示已经进入 L 菜单的第一 项 然后再逐次键入修改键 则可依次进入 L1 L2 等菜单 直到 LF 菜单 8 在 LF 菜单中键入 3 秒长修改键 显示 Ld 000000 字样 光标闪动 输入密码 密 码请电话咨询公司技术人员 9 进入 C0 菜单 然后逐次输入显示键 移动到 C7 菜单 在参菜单中输入 200 管内径 10 输入显示键进入 C8 菜单 输入探头间距 此参数请电话咨询公司技术人员 各级密码一旦正确输入 则可以保持 8 小时之内有效 即在 8 小时之内再次进入相关菜单 不再 需要重复输入密码 七 通讯 通讯线及通讯协议 通讯组网使用时 使用者请一定注意 TDS 100W 系列超声波流量计 水表 热量表的通讯接 口是非电器隔离方式的 在很多工业恶劣的环境下 通讯线的连接有可能会造成仪器不能正常工作 甚至损坏 因此建议用户常常使用通讯隔离器 可增加系统的整体可靠运行 减少损坏仪表的可能 性 对于 RS485 接口 我公司有专用的隔离器供货 请您在订货时注明需要配接通讯隔离器 TDS 100W 同时具有标准的 RS485 接口 及一种依靠窃电工作的 RS232C 接口 RS232 使用三根线 一根是地线 接到标明 GND 的接线柱上 另一根是上位计算机来的 RS232 输出线接到标明 RS232IN 字样的接线柱 进入上位机的信号线接到标明 RS232OUT 字样的接线柱 在 RS232 应用场合 水表 流量计可以使用窃电方式供电 可以拆下电池 如果 连接正确 水表会开始工作 否则调换 RS232 的两根输入输出信号即可 使用 RS485 时 需要外接 5V 电源 电流小于 10 毫安 及一根四芯的电缆 一根线接地 线 路板上表明 GND 另一根接 5V 电源 另外两根分别是 485 信号 485 和 485 接到对应标明 的接线柱上 如果您订货时注明了需要电流环输出或者 RS232 RS485 连接 厂家会在仪表出厂时 把相关 线路接好 并标明用途 从 9 62 版本起 一般地厂家使用红色红色连线表示 5V 电源 黑色黑色连线表示 地 白色白色线接 485 A 绿色绿色线接 485 B 为了连接电池供电的数据采集设备 TDS 100W 还可以使用 TTL 3 3V 电平的串行信号 订货时请指明 TTL 电平 字样要求 并且选择下面的两种连线方案注明 便于厂家为您做好并引 出电缆 TTL 电平接线方案 1 TTL 电平接线方案 1 使用两根电缆分别从两个防水接头引出 一根四芯电缆用于连接通信信 号 一根电缆用于 OCT 报警信号输出 四芯带屏蔽电缆表示如下 红色红色线为 TTL OUT 即串行数据输出 绿色绿色线为 TTL IN 即串行 数据输入 白色线为 GND 地线 外屏蔽接机壳 另有一根线空置 两芯带屏蔽电缆表示如下 红色红色线为 OCT 输出 内部接在一个三极管的集电极上 内部无上 拉电阻 黑色为 GND 地线 TTL 电平接线方案 2 TTL 电平接线方案 2 使用一根四芯电缆防水接头引出 引线定义如下 红色红色线为 OCT 输出 内部接在一个三极管的集电极上 内部无上拉电阻 白色线为 TTL OUT 即串行数据输出 绿 色 绿 色线为 TTL IN 即串行数据输入 黑色线为 GND 地线 外屏蔽接机壳 如果您订货时 没有指明采用何种连线方案 厂家会按照方案 2 进行接线 如需自行接线 请务必注意打开机壳 拆下线路板时 注意不要碰坏线路板上的电子元器件 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波流量计 热量计 使用完全一样的通讯协 议 都可以支持三种不同的通信协议 MODBUS M BUS 即 METER BUS 以及简易协议 在主菜单 24 号菜单中选择开关项 EE PC 0 选项 可以同时支持标准 MODBUS ASCII 协议 简易协议 M BUS 协议 这三种协议理论上是完全可以同时使用的 不再需要任何软硬开 关切换 用户在单独使用其中一套协议时 可以忽略另两种的协议的存在 在主菜单 24 号菜单中选择 EE Pu 1 选项可以支持标准 MODBUS RTU 协议 虽然 用户可以发现在 EE Pu 1 协议状态下 其实所有协议可以正常工作 但是我们强烈不推荐这 种用法 即使用 MODBUS RTU 协议时 一定要把协议选择开关放在 Pu 1 选项上 简易通信协议是一种比较简单实用的兼容协议 设置此协议的目的是为了方便用户进行产品更 新换代 同时又能保证同国内主要厂家之间的产品兼容问题 新开发项目 建议用户使用 MODBUS 而不要使用简易协议 MODBUS 是工控领域非常 常用的协议 大部分工控专业软件都支持标准 modus 协议 MODBUS 协议还可以通过市售标准 的转换设备方便地连接到 INTERNET 上 使用 M BUS 协议可以做到仪表数目在联网使用时突破 256 个结点的限制 达到 64 千 另外 的好处可以在线修改所有仪表的子地址 可以读出更多的内部数据 可以做到在同一个网络中存在 多种不同类型的仪表等等 采用 M BUS 的另一个好处是产品符合国际市场要求 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波水表 热量表中有关通信的内容包括 串 行口速率和效验位的设置 位于服务菜单 P4 窗口 协议的选择开关则位于主菜单 24 号窗口 9 36 版还添加了通讯输入口监视器 用户可以在主菜单 23 号窗口中看到上位机传送过来的通讯命令的 前四个字节的数据 以方便确认通信环节是否正常 1 1 MODBUS协议 协议 MODBUS 协议的两种格式都能支持 通过在主菜单窗口 24 中 选择使用 MODBUS RTU 还 是 MODBUS ASCII 格式 默认状态下支持 MODBUS ASCII 格式 TDS 100W 型系列超声波超低功耗工业水表 超声波只能支持 MODBUS 功能代码 03 和 06 两种功能 分别是读寄存器和写单一寄存器 例如在 RTU 方式下读取 1 号设备的从寄存器 1 开始的 10 个寄存器的命令如下 01 03 00 00 00 0A C5 CD 十六进制数字 设备号 功能 起始寄存器 寄存器数目 效验和 在 ASCII 方式下读取 1 号设备的从寄存器 1 开始的 10 个寄存器的命令如下 01030000000AF2 回车换行 有关 MODBUS 协议细节请参考有关资料 在默认状态下通信的设置速率一般是 4800 无效验 9600 波特率一般存在问题 建议用户不要选用 下表是 TDS 100W 的寄存器地址 寄存器 寄存器 个数 变量名称 数据类型 说明 0001 0002 2 瞬时流量 REAL4 单位 m3 h 0003 0004 2 瞬时热流量 REAL4 单位 GJ h 0005 0006 2 流体速度 REAL4 单位 m s 0007 0008 2 测量流体声速 REAL4 单位 m s 0009 0010 2 正累积流量 0009中为低字 0010中为高位字 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 低位字在前 详见下面说明 0011 0012 2 正累积流量小数部分 REAL4 0013 0014 2 正累积热量 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 0015 0016 2 正累积热量小数部分 REAL4 0017 0018 2 负累积流量 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 0019 0020 2 负累积流量小数部分 REAL4 0021 0022 2 负累积热量 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 0023 0024 2 负累积热量小数部分 REAL4 0025 0026 2 费率 1 累积量 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 0027 0028 2 费率 1 累积量小数部分 REAL4 0029 0030 2 费率 2 累积量 BCD8 BCD8 是 4 字节 BCD 数 0031 0032 2 费率 2 累积量小数部分 REAL4 0033 0034 2 温度 1 进水温度 REAL4 REAL4 是标准 IEEE 754 格式 0035 0036 2 温度 2 回水温度 REAL4 单精度浮点数 该格式数据一般 0037 0038 2 本月最大瞬时流量 REAL4 也称为 FLOAT 格式 0039 0040 2 本月最大瞬时热量 REAL4 0041 0042 2 本月最高进水温度 REAL4 0043 0044 2 本月最高回水温度 REAL4 0053 0055 3 仪表日期时间 BCD 6字节BCD数分别表示秒分时日 月年 低位在前 可以使用 06 功 能改写 0056 1 自动储存数据日小时 BCD 2 个字节表示定时储存数据开始 的时间和天 例如 0312H 表示每 月 3 日 12 时储存数据 可以使用 06 功能改写 0064 1 仪表总工作时间 秒 INTEGER 16 比特 字 格式 单位秒 0065 0066 2 仪表总工作时间 小时 BCD8 单位小时 0067 1 当前仪表通讯地址 INTEGER 通讯地址在低字节中 0068 1 仪表故障时间 秒 INTEGER 单位秒 0069 0070 2 仪表故障时间 小时 BCD8 单位小时 0072 1 仪表工作错误代码 INTEGER 16 比特位分别表示含义见备注 4 0077 0078 2 进水电阻数 REAL4 单位欧姆 0079 0080 2 回水电阻数 REAL4 单位欧姆 0081 0082 2 超声波总传播时间 REAL4 单位微妙 0083 0084 2 超声波传播时间时差 REAL4 单位纳秒 0085 0086 2 超声波上游传播时间 REAL4 单位微妙 0087 0088 2 超声波下游传播时间 REAL4 单位微妙 0089 0090 2 当前电流环输出电流值 REAL4 单位毫安 0092 1 工作步骤和信号质量 9 62 版以上才有 INTEGER 高字节为 0 表示测量状态 底字节表示信号质量 数值范围 0 9 数值大表示信号好 0093 1 上游信号强度 9 62 版 INTEGER 数值范围 0 511 0094 1 下游信号强度 9 62 版 INTEGER 数值范围 0 511 0095 1 电池电压 9 62 版以上才有 INTEGER 数值范围 0 4096 转化为电压数 需要乘系数 0 00122 即 10 8192 1495 2 电流环输出满度 REAL4 1499 2 用户标尺因子 REAL4 不可改写 1517 2 报警信号流量上限值 非 零数据启动报警功能 REAL4 版本 9 66 以上有效 如果此值取 0 表示 OCT 输出正累积脉冲信号 1519 2 报警信号流量下限值 REAL4 1523 1 累积流量倍乘因子 INTEGER 1524 1 累积热量倍乘因子 INTEGER 范围 n 0 6 表示累计量乘以 10 的 n 次幂 1525 1 累积热量单位 INTEGER 最低位 0 表示 GJ 1 表示 KWh 1529 2 设备电子序列号码 BCD 本设备电子序列号码 请注意 9 60 版本以下的数据低位在前 而对 9 60 版本包括 9 60 版本以上则是高位在前 注 1 所有累积量的整数部分使用了 BCD8 这样一种常规工控软件不能直接支持的数据格 式 是因为为了兼顾 M BUS 协议所致 一般使用时 可以通过两次读 BCD4 格式数据的方法并采 用下面的方法转换得到结果 设累积的高位字数值为 Nh 对正累积而言是寄存器 0010 中数值 16 比特 BCD 整数 累积的低位字数值为 NL 对正累积而言是寄存器 0009 中数值 16 比特 BCD 整数 累积的小数部分为 Nf 对正累积而言是寄存器 0011 0012 中内容 4 字节浮点数 而 累积流量倍乘因子为 n 寄存器 1523 则正累积量 Nh 10000 NL Nf 10 n 运算时 请采用长整数或者是双精度浮点数进行 防止因为精度不够而丢失有效位数 一般使用时完全可以忽略小数部分影响 2 其他变量不再给出 如果您有需求可咨询我公司 3 请注意上表格中的很多数据对于非热量计来说是无效的 在单独使用流量计时 可以忽 略无关项 这些无关项主要是为了使我们的产品的通讯协议统一 便于用户使用 4 错误代码是 16 比特位其含义如下 Bit0 流量测量错误 Bit1 热量使用 水表无关 进水回路温度测量传感器 1 开路 Bit2 热量使用 水表无关 回水回路温度测量传感器 2 开路 Bit3 热量使用 水表无关 进水回路温度测量传感器 1 短路 Bit4 热量使用 水表无关 回水回路温度测量传感器 2 短路 Bit5 热量使用 水表无关 进水回路温度测量传感器 1 存在故障 Bit6 电池电压低错误 Bit7 电流环输出电流过量程 一般情形下需要设置最大量程 Bit8 内部数据寄存器效验错误 Bit9 主振频率或者时钟频率存在错误 Bit10 程序存储器或者参数区数据效验和错误 Bit11 硬件故障 Bit12 时差测量电路可能存在错误 Bit13 瞬时流量是负值 可能需要调换仪表安装方向 Bit14 热量使用 水表无关 进水回水温差是负值 可能存在错误 Bit15 热量使用 水表无关 进水回路温度测量传感器 2 存在故障 对于水表来说使用此代码时请先注意屏蔽掉那些与热量测量有关的位 因为那些位的状态不 是确定