DAP系列智能压力传感器数字接口模块.docx
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DAP系列智能压力传感器数字接口模块
PTH503/708智能数字压力传感器接口模块
技术手册
1.模块概述
PTH503/708智能压力传感器接口模块，采用最新的数字处理技术研发的新一代智能数字接口产品，具有高精度、高可靠性、使用和安装方便等特点。
PTH503/708智能压力传感器接口模块采用低功耗、宽电压设计。
在不进行数字通讯的情况下，功耗不大于20mA。
电压范围是直流7VDC～24VDC。
既可用太阳能或蓄电池供电，也可以采用工业现场的24VDC供电。
两级防雷设计，提高了产品的防雷能力。
PTH503/708智能压力传感器接口模块的通信采用RS485通信协议，半双工工作方式，最高通讯速率57600BPS。
采用简单的ASCII码命令格式，方便使用。
最高采样速度10次/秒。
该变送器可以通过RS485总线组成双绞线网络，特别适用于计算机控制系统中。
2.模块性能参数
a.压力输出精度0.1%FSO，温度输出精度±1℃；
b.对压力传感器可进行零点、非线性、零位温度漂移、温度灵敏度漂移进行补偿；
c.激励方式，恒流0.2mA～2mA，或恒压5V，供电电源电压为7～24V；
d.通信接口采用主从结构半双工RS485总线结构，通信速度1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600可调；
e.通信距离最大为1200米，一个通信段上可同时接32个模块；
f.任意切换九种常用的压力单位MPa，KPa，PSI，Kg/cm2，mH2O，Bar，mmHg，atm，usr，各压力单位之间切换所带来的误差小于0.01%FSO；
g.采样速率：
10次/秒，采样位数15位；
h.两级防雷设计，提高了防雷能力；
i.外形尺寸：
长方形17×49，可根据用户需要定制外形尺寸；
k.工作环境温度－40℃～＋85℃，湿度30%～95%。
3.模块外形及接线说明
4.模块的通信协议和命令
模块采用RS485通讯协议，半双工工作方式，串行传输速率：
1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600可选。
帧格式：
1位开始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。
命令返回延迟时间：
约10毫秒。
传输距离：
1200米。
4．1ASCII命令格式、命令及注解
发送命令：
#aCCdddd；
#是命令的前导码，每一个命令都以#开头。
a是命令的地址码，用于区分该命令是发给哪一个PTH503/708模块的。
可用%作为万能地址码，PTH503/708除响应与自己地址相符的命令外，所有的PTH503/708模块还响应地址为%的命令。
CC命令码由两个英文字母组成，可分为两种命令，读命令和写命令。
dddd命令参数，由1～6个十进制或十六进制数字组成。
；分号，ASCII码的59（3BH），是DAP命令的结束码
一旦PTH503/708收到与自己地址码相符的合法命令，除RS和mb命令外，都要返回ASCII格式的值。
返回命令：
*D↙
*是返回的前导码，每一个命令返回都以*开头。
D是返回值，有可能是字符串，数字等。
↙回车符，ASCII码的13（0DH），是DAP模块返回的结束码
万能地址：
%是PTH503/708的万能地址码，无论PTH503/708自己的地址是多少，都要响应地址码为%的命令。
当RS485总线上只接有一只PTH503/708时，才能使用%作为地址发送命令。
否则将产生总线竞争，有可能会损坏PTH503/708。
PTH503/708的ASCII命令及注解
读命令
命令
描述
命令参数
命令举例
回送举例
OP
读当前压力值
无
#1OP；
*+100.000↙
OT
读当前温度值
无
#1OT；
*+21.5↙
A？
读地址码
无
#1A？
；
*1↙
U？
读当前使用的压力单位
无
#1U？
；
*0—Kpa↙
F？
读最大量程值
无
#1F？
；
*+600.000↙
M？
读最小量程值
无
#1M？
；
*-100.000↙
P？
读比例因子
无
#1P？
；
*01.000↙
S？
是否去了皮重
无
#1S？
；
*OFF↙
N？
读序列号
无
#1N？
；
*0801160001↙
RS
软件复位
无
#1RS；
无
写命令
mu
修改压力输出单位
0～8
#1mu2；
*muDone↙
ma
修改地址码
0~9，A~Z
#1ma2；
*maDone↙
mb
修改串行通信的波特率
0~4
#1mb4；
无
sz
平移到零点
无
#1sz；
*szON↙
调校命令
cz
零点校位
无
#1cz；
*czDone↙
cf
满量程校正
无
#1cf；
*cfDone↙
st
保存cz和cf校正后的参数
无
#1st；
*stDone↙
sp
备份参数
无
#1sp；
*spDone↙
rp
恢复参数
无
#1rp；
*rpDone↙
OP（OutputPressure）读当前的压力值。
OP是PTH503/708产品最主要的命令，读当前的压力值,返回为固定长度的10位字节字符串。
例如，读地址为1的PTH503/708的压力值
命令：
#1OP；
返回：
*+599.820↙
表示地址为1的PTH503/708当前的压力为+599.820。
压力的单位可用命令“U？
”确定，当使用不同的单位时，返回字符的小数点位置可能不同。
而在同一压力单位的情况下，小数点的位置是固定的。
当用“mu”改变压力单位后，小数点的位置发生改变。
如果比例因子不等于1，则OP的返回值是实际压力值与比例因子的乘积。
OT（OutputTemperature）读当前的温度值
返回为固定长度的7位字节字符串。
小数点保留一位。
例如：
命令：
#1OT；
返回：
*+22.1↙
表示地址为1的PTH503/708当前的温度为+22.1℃
A？
（Address？
）读PTH503/708的地址码
例如：
命令：
#1A？
；
返回：
*1↙
表示有地址为1的PTH503/708在RS485总线上，否则，无返回。
在网络应用时，如有多个PTH503/708在同一条RS485总线上，可用A？
命令搜索挂在总线上所有的PTH503/708。
方法如下：
依次执行命令“#1A？
”,“#2A？
”,“#3A？
”,……,“#ZA？
”。
如有返回字符串，并与地址码相同，表示有该地址的PTH503/708在总线上。
地址码的取值范围是ASCII码的0～9，A～Z，a～z。
%是PTH503/708的万能地址码。
当仅接有一只PTH503/708时，可使用%作为地址的A？
命令，读该只PTH503/708的地址。
例如：
命令#%A？
；
返回*2↙
表示该只PTH503/708的地址是2。
U？
（Unit?
））读当前使用的压力单位,
直接返回当前使用压力单位的字符串。
↙
例如：
命令：
#1U？
；
返回：
*0—Kpa↙
表示有地址为1的PTH503/708目前使用的压力单位是Kpa，PTH503/708共有九种压力单位可供选择,它们是0—Kpa，1—Mpa，2—PSI，3—Kg/cm2，4—mH2O，5—Bar，6—mmHg,，7—atm，8—usr（自定义），返回的字符串（压力单位）前有一个顺序数，有关usr单位的定义请参考命令mu。
另外，选择不同的压力单位，使用修改压力单位命令mu。
F？
（FSO？
）读最大量程的压力值,
返回当前压力单位下的最大量程值。
例如：
命令：
#1F？
；
返回：
*+600.000↙
在不同的压力单位下最大量程值是不相同的,F？
命令的返回值也发生相应的改变。
M？
（MSO？
）读最小量程的压力值,
返回当前压力单位下的最小量程值。
例如：
命令：
#1M？
；
返回：
*-100.000↙
在不同的压力单位下最小量程值是不相同的,M？
命令的返回值也发生相应的改变。
P？
（Proportion?
）读压力输出的比例因子
返回当前的比例因子。
例如：
命令：
#1P？
；
返回：
*00.985↙
表示比例因子为0.985。
此时OP的返回值比实际的压力小（是实际的压力的0.985倍）。
所有OP命令都是返回当前的压力值与比例因子的乘积，通常情况下比例因子为1，不会影响到OP的返回值。
比例因子主要用于测量液位时，液位高度与压力不匹配的场合。
即比例因子用于校正液体密度不等于1时，压力与液位的误差。
例如液体比重的倒数（比例因子）为δ=1.021,压力单位为（米水）mH2O,当压力为Pressure=11.250mH2O,则OP的返回值将返回实际液体高度（H=Pressurexδ）的米值,H=11.25x1.021=11.486m高，即返回*+011.486.比例因子只能在工厂提供的软件中设置。
并且，一旦设定后用户不能更改压力单位,否则比例因子将复位到1.000。
比例因子的取值范围是：
0.75～1.25。
S？
（ShiftToZero?
）是否已有“平移到零”操作（是否有皮重）？
返回当前“去皮重”操作的状态，如已去皮重返回*ON↙，否则如无去皮重返回*OFF↙。
例如：
命令：
#1S？
；
返回：
*ON↙
有关去皮重，请参考去皮重的开关命令sz。
N？
读产品序列号
返回产品的序列号，共16个字符。
例如：
命令：
#1N？
；
返回：
*0801160001↙
RS（Reset）软件复位RS命令
软件复位地址码指定的PTH503/708，无返回值，例如：
命令：
#1RS；
返回：
mu（ModifyUnit）修改压力单位
PTH503/708有九种压力单位可供选用，它们依次是0-Kpa，1-Mpa，2-PSI，3-Kg/cm2，4-mH2O，5-Bar，6-mmHg,7-atm，8-usr。
mu命令带有一位十进制数字的命令参数，取值范围0--8，其参数值分别按顺序代表对应的压力单位。
例如：
命令：
#1mu0；
返回：
*muDone↙
将地址1的PTH503/708的压力单位改为Kpa。
第九个压力单位usr是用户自定义单位，由工厂根据用户的要求定义，如用户无特别要求，出厂时设定该单位为百分比，即该单位的满量程输出为100.00（表示100.00%），可用于测量各点压力到达满量程的程度。
为了保证各压力单位之间切换的换算精度小于0.01%，和切换后OP命令的分辨率小于0.01%，同时考虑到PTH503/708产品本身的运算开销，PTH503/708规定满量程的数值范围是1.0000--60000之间。
如果压力单位切换后使满量程的数值超出了范围，则PTH503/708将拒绝mu命令，不切换，而返回：
Err。
压力切换后，应用U？
命令检查是否是正确的压力单位。
压力单位切换到新的单位，会使比例因子复位到1。
ma（ModifyAddress）修改地址
PTH503/708的地址是一位数字或字母。
地址范围为0～9、A～Z，a～z。
mu命令带有一位十进制0～9数字或A～Z、a～z字母的命令参数，该参数是更改后的新的地址码。
如果PTH503/708成功的执行了ma命令将返回*maDone↙，例如：
命令：
#1maZ；
返回：
*maDone↙
将地址1的PTH503/708的地址改为Z。
地址修改后，用#ZA？
命令串检查，应返回*Z。
mb（ModifyBaudRate）修改串行通讯的波特率
mb命令带有一位十进制0～4数字的命令参数，其参数值分别按顺序代表对应的波特率。
PTH503/708产品使用RS485半双工的串行通讯，有5种通讯的波特率可供选用，它们按命令参数0～5依次代表0：
1200，1：
2400，2：
4800，3：
9600，4：
19200，5：
38400，6：
57600。
例如：
命令：
#1mb3；
返回：
无
将地址1的PTH503/708的串行通讯的波特率改为9600，无返回字符串。
修改后立即将主控机的波特率也相应改为9600，再用其它的命令检查是否通讯正常。
sz（ShiftToZero）“平移到零”（去皮重）
sz命令将当前点置为“零”，即去皮重。
sz命令是一个开关命令，每执行一次sz命令将循环“打开/关闭”置“零”功能，即“去皮重/不去皮重”。
执行sz命令后，如关闭“去皮重”，返回*szOFF，如打开“去皮重”，返回*szON。
例如：
命令：
#1sz；
返回：
*szON↙
将地址1的PTH503/708去皮重。
此时如压力保持不变，OP命令的返回值一定是0。
有关sz命令的详细介绍以及与cz的区别，请参看后面“零位和灵敏度的校正”一节。
cz（CalibrateZero）零位校正
cz，cf分别是零位和满量程校正命令，必须在计量室中，并配备高精度的压力标准下进行。
在20℃的室温下，将压力设置为零压，保持足够长的时间，使PTH503/708的输出稳定，执行cz命令将当前点置为零。
如果PTH503/708成功的执行了cz命令将返回*czDone，例如：
命令：
#1cz；
返回：
*czDone↙
cz和cf命令的参数并没有存入，一旦重新上电或RS软件复位，将重新加载原有的零位和满量程参数。
如果要存入cz和cf命令的参数，用st命令。
cf（CalibrateFSO）满量程校正
cz，cf分别是零位和满量程校正命令，必须在计量室中，并配备高精度的压力标准下进行。
在20℃的室温下，将压力设置为满量程，保持足够长的时间，使PTH503/708的输出稳定，执行cf命令将当前点置为满量程。
如PTH503/708成功的执行了cf命令将返回*cfDone↙，例如：
命令：
#1cf；
返回：
*cfDone↙
cz和cf命令的参数并没有存入，一旦重新上电或RS软件复位，将重新加载原有的零位和满量程参数。
如要存入cz和cf命令的参数，用st命令。
st（Store）存入零位和满量程参数
st命令将用cz，cf命令对PTH503/708的零位和满量程校正后的参数保存。
如PTH503/708成功的执行了st命令将返回*stDone，例如：
命令：
#1st；
返回：
*stDone↙
sp备份模块参数
sp命令把PTH503/708所有参数进行备份，一般用于出厂前，举行参数备份。
如PTH503/708成功的执行了sp命令将返回*spDone，例如：
命令：
#1sp；
返回：
*spDone↙
rp恢复备份模块参数
rp命令把PTH503/708备份的参数，置为工作参数。
如PTH503/708成功的执行了rp命令将返回*rpDone，例如：
命令：
#1rp；
返回：
*rpDone↙
4.2出错信息
PTH503/708产品只对具有正确引导码并且与自身地址符相同的命令，才作出响应。
如果引导码及自身地址符正确，但命令或命令参数错误。
PTH503/708产品返回“*Err”,表示错误。
错误的产生可能有以下原因：
1）错误的命令，前述命令以外的字符。
2）命令参数错误，如位数不对，十六进制和十进制的混淆等。
5.零位与满量程的校正
（1）用去皮重和比例因子修正零位和满度输出
sz命令是一个非常有用的命令，可以在任意时刻任意压力的情况下，设定当时的压力为新的起点“0”，而不会改变产品的灵敏度和实际“0”压输出。
常使用sz命令去皮重。
并可以在任何时刻关闭sz的功能。
再一次执行sz命令，使之返回“szOFF”。
sz命令的返回是sz命令执行后的状态。
如sz打开则返回“szON”，如sz关闭则“szOFF”，不要企图使用sz命令的返回字符串去判断sz的状态。
因每执行一次sz，则sz的状态都会反转变化，而且，原有的szON时的皮重值，当执行sz后都会丢失。
要判断sz的状态（是否已有去皮重）,用S?
命令。
在实际使用中，可以用sz命令使PTH503/708的输出平移到“0”（去皮重），也可以使用比例因子对输出的灵敏度进行修正。
这些修正措施都不会影响PTH503/708在工厂时标定的参数。
可以再一次执行sz命令关闭“去皮重“功能，或重新设置比例因子到”1“恢复原有的灵敏度。
比例因子可用于修正满度输出的偏差。
可设定0.75~1.25之间的比例因子，使OP的输出和二进制命令01的输出为当时测量压力与比例因子的乘积。
比例因子的设定不影响出厂是标定的灵敏度。
图5示意了sz打开和关闭对OP命令的影响。
图5（A）是sz关闭（szOFF）时压力与OP返回值的关系,设在压力值P1时执行sz命令,使sz打开，在szON时，压力与OP返回值的关系如图5（B）。
（2）用调校命令对零位和满度进行校正
cz、cf命令必须在实验室的计量仪表上运行,用于校验产品。
而sz命令可以在用户RTU的任何时刻执行。
sz命令用于计量压力的相对变化。
零位和满度可以用cz和cf命令进行校正。
用户在使用过程中尽可能使用sz命令和比例因子对零位和灵敏度（满度）进行修正。
cz和cf命令将对出厂时标定的零位和灵敏度进行重新的校正，需要特别慎用。
cz和cf命令主要用于当长时间的使用PTH503/708的零位或灵敏度产生漂移后，或者由于计量部门的需要对PTH503/708重新计量标定时，使用比PTH503/708高一级的标准压力源在计量室内重新标定PTH503/708。
分别使用cz和cf命令重新标定PTH503/708的零位和灵敏度（满量程）。
标定完成后用st命令永久保存新的值，作为下次上电或软件复位后的值。
零位校正步骤：
⒈装PTH503/708和相关的压力标准等，确保压力无泄露、与计算机的通讯正常。
⒉置压力到零位，等待PTH503/708的输出稳定。
⒊向PTH503/708发送cz命令。
PTH503/708返回czDone，表明PTH503/708已成功执行cz命令。
此时OP命令的返回值应为0。
⒋执行st命令永久保存cz命令调整的新值。
满量程校正步骤：
满量程的校正步骤与零位校正的类似，无论当前的压力单位是什幺，加满量程压力时，加到PTH503/708产品出厂时给定的满量程压力即可，出厂时给定的满量程压力可用F？
命令读取。
在任意一个压力单位完成校正即可，其它的压力单位自动完成。
但为直观明了，最好选择与压力标准相同的压力单位。
1．安装PTH503/708和相关的压力标准等，确保压力无泄露、与计算机的通讯正常。
2．控制压力到满量程压力，等待PTH503/708的输出稳定。
3．向PTH503/708发送cf命令。
PTH503/708返回cfDone，表明PTH503/708已成功执行cf命令。
此时OP命令的返回值应与F？
命令读取的值相同。
4．执行st命令永久保存cz命令调整的新值。
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