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1.產(chǎn)品簡介

1.1產(chǎn)品概述

多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀是我司研發(fā)的一款能夠測量多土層土壤參數(shù)的傳感器。能夠針對不同層次的土壤電導(dǎo)率、水分含量以及溫度狀態(tài)進行動態(tài)觀測，此檢測儀可檢測3層土壤電導(dǎo)率溫濕度狀態(tài)，可檢測5層土壤電導(dǎo)率溫濕度狀態(tài)，可快速、全面的了解集土壤參數(shù)信息。產(chǎn)品采用標準的Modbus-RTU485通信，可通信2000米，支持二次開發(fā)。

產(chǎn)品外殼采用不銹鋼，黑色阻燃環(huán)氧樹脂完全密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤進行長期動態(tài)檢測。

該產(chǎn)品適用于土壤墑情監(jiān)測、科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、 土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、精細農(nóng)業(yè)等場合。

1.2產(chǎn)品特點

* 能夠針對不同層次的土壤電導(dǎo)率、水分含量以及溫度狀態(tài)進行動態(tài)觀測。

* 完全密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤或直接投入水中進行長期動態(tài)檢測。

* 電極采用特殊處理的合金材料，可承受較強的外力沖擊，不易損壞。

* 精度高，響應(yīng)快，互換性好，探針插入式設(shè)計保證測量精確，性能可靠。

1.3技術(shù)參數(shù)

直流供電（默認） DC 5-30V

功耗 1.1W（12V DC供電）

工作溫度 -40℃~+80℃

電導(dǎo)率參數(shù) 量程 0-20000us/cm 分辨率 10us/cm 精度 0-10000us/cm范圍內(nèi)為±3%；10000-20000us/cm范圍內(nèi)為±5%

土壤水分參數(shù) 量程 0-99% 分辨率 0.1% 精度 0-50%內(nèi)2%，50-99%內(nèi)3%

土壤溫度參數(shù) 量程 -40~80℃ 分辨率 分辨率：0.1℃ 精度 ±0.5℃

電導(dǎo)率溫度補償 內(nèi)置溫度補償傳感器，補償范圍0-50℃

防護等級 IP68

探針材料 防腐特制電極

密封材料 黑色阻燃環(huán)氧樹脂

默認線纜長度 1米，線纜長度可按要求定制

輸出信號 RS485(Modbus協(xié)議)

1.4產(chǎn)品選型

RS- 公司代號

3S 檢測3層土壤水分 5S 檢測5層土壤水分 3W3S 檢測3層土壤溫度水分 5W5S 檢測5層土壤溫度水分 3EC3S 檢測3層土壤電導(dǎo)率水分 5EC5S 檢測5層土壤電導(dǎo)率水分 3EC3W3S 檢測3層土壤電導(dǎo)率溫度水分 5EC5W5S 檢測5層土壤電導(dǎo)率溫度水分 N01- 標準Modbus-RTU485通信 TR-5 多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀

2.設(shè)備安裝說明

2.1設(shè)備安裝前檢查

設(shè)備清單：

多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀一臺

合格證、保修卡

2.3安裝方式

垂直挖直徑>20cm的坑，在既定的深度將傳感器鋼針水平插入坑壁，將坑填埋嚴實，穩(wěn)定一段時間后，即可進行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。

2.3產(chǎn)品接線說明

寬電壓電源輸入5~30V均可。485信號線接線時注意A/B兩條線不能接反，總線上多臺設(shè)備間地址不能沖突。

線色 說明

電源 棕色 電源正（5~30V DC） 黑色 電源負

通信 黃色 485-A 藍色 485-B

3. 通信協(xié)議

3.1 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(shè)，出廠默認為4800bit/s

3.2 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(jié)構(gòu) ≥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(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間

地址碼：為變送器的地址，在通訊網(wǎng)絡(luò)中（出廠默認0x01）。

功能碼：主機所發(fā)指令功能指示，本變送器用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）、0x06（寫入寄存器數(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(jié)構(gòu)：

地址碼 功能碼 寄存器起始地址 寄存器長度 校驗碼低位 校驗碼高位

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(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：

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

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

3.3 寄存器地址

根據(jù)設(shè)備安裝方式，不同的土層為不同的ModBus地址，分別為1-5號地址，頂層設(shè)備地址為1號，下一層設(shè)備地址為2號……以此類推，第五層設(shè)備地址為5號。

寄存器地址 PLC或組態(tài)地址 內(nèi)容 操作 定義說明

0000 H 40001 (十進制) 含水率 只讀 含水率實時值（擴大10倍）

0001 H 40002 (十進制) 溫度值 只讀 溫度實時值（擴大10倍）

0002 H 40003 (十進制) 電導(dǎo)率 只讀 電導(dǎo)率實時值

0003 H 40004 (十進制) 鹽度 只讀 鹽度實時值

0004 H 40005 (十進制) 總?cè)芙夤腆w TDS 只讀 TDS實時值

0022 H 40035 (十進制) 電導(dǎo)溫度系數(shù) 讀寫 0-100對應(yīng)0.0%-10.0% 默認0.0%

0023 H 40036 (十進制) 鹽度系數(shù) 讀寫 0-100 對應(yīng) 0.00-1.00 默認55（0.55）

0024 H 40037 (十進制) TDS 系數(shù) 讀寫 0-100 對應(yīng) 0.00-1.00 默認50（0.5）

0050 H 40081 (十進制) 溫度校準值 讀寫 整數(shù)（擴大10倍）

0051 H 40082 (十進制) 含水率校準值 讀寫 整數(shù)（擴大10倍）

0052 H 40083 (十進制) 電導(dǎo)率校準值 讀寫 整數(shù)

07D0 H 42001 (十進制) 設(shè)備地址 讀寫 1~254（出廠默認1）

07D1 H 42002 (十進制) 設(shè)備波特率 讀寫 0代表2400 1代表4800 2代表9600

3.4 通訊協(xié)議示例以及解釋

舉例：讀取設(shè)備地址0x01的溫度水分值

問詢幀（16進制）：

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 0x00 0x00 0x00 0x02 0xC4 0x0B

應(yīng)答幀（16進制）：（例如讀到溫度為-10.1℃，水分為65.8%）

地址碼 功能碼 返回有效 字節(jié)數(shù) 水分值 溫度值 校驗碼低位 校驗碼高位

0x01 0x03 0x04 0x00 0xEB 0xFF 0x9B 0x8A 0x5C

溫度水分值計算：

水分值：00EB H = 235 => 水分 = 23.5%

當(dāng)溫度低于 0 ℃ 時溫度數(shù)據(jù)以補碼的形式上傳。

溫度：FF9B H(十六進制)= -101 => 溫度 = -10.1℃

4.常見問題及解決辦法

4.1 設(shè)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(shè)備地址錯誤，或者存在地址重復(fù)的設(shè)備（出廠默認全部為0x01）。

3)波特率，校驗方式，數(shù)據(jù)位，停止位錯誤。

4)485總線有斷開，或者A、B線接反。

5)設(shè)備數(shù)量過多或布線太長，應(yīng)就近供電，加485增強器，同時增加120Ω終端電阻。

6)USB轉(zhuǎn)485驅(qū)動未安裝或者損壞。

7)設(shè)備損壞。