1.產品介紹

1.1產品概述

由于動物排泄的糞便中會隨著時間的延長，產生大量的氨氣氣體，這個時候就需要對這些氣體的濃度進行精準檢測，避免人工作業時出現意外事故。在農藥制造廠、化工廠、化肥廠等產生氨氣的場合亦需要對氨氣進行實時的濃度檢測或控制。
我司設計的氨氣變送器，采用進口一線氨氣傳感器，具有反應迅速靈敏、抗力強的特點，經過我司的補償算法、多段標準氣體標定，亦具有長壽命、高精度、高重復性和高穩定性的特點。適用于農業大棚、養殖場、農藥制造廠、化工廠等需要氨氣實時監測控制的場合。
設備采用寬壓10-30V直流供電，485信號輸出，標準Modbus-RTU通信協議、ModBus地址可設置，波特率可更改，通信距離最遠2000米。

1.2功能特點

■采用進口一線電化學傳感器，穩定耐用。
■測量范圍多種選擇，0~50PPM、0~100PPM、0~500PPM。
■測量精度高，可達±2%FS以內,重復性可達2%以內。
■485通信接口標準ModBus-RTU通信協議，地址、波特率可設置，通信距離最遠2000米。
■可選配高品質OLED顯示屏，現場可直接查看數值，夜晚亦可清晰顯示。
■現場供電采用10~30V直流寬壓供電，可適應現場多種直流電源。
■產品采用壁掛式防水殼，安裝方便，防護等級高可應用于惡劣的現場環境。

1.3主要技術指標

供電電源	10~30V DC
輸出信號	485
功耗	0~50ppm（高精度）0.12W
	0~100ppm （高精度）0.12W
	0~500ppm 0.9W
溫度測量范圍	-40℃~+80℃
濕度測量范圍	0~99%RH
溫度精度	±0.5℃(25℃）
濕度精度	±3%RH（60%RH,25℃）
工作溫度	-20~50℃
工作濕度	15~90%RH 無冷凝
壓力范圍	90~110Kpa
穩定性	≤2%信號值/月
響應時間	50、100ppm≦90S 500ppm≤25S
預熱時間	0~50ppm（高精度）≥5分鐘
	0~100ppm （高精度）≥5分鐘
	0~500ppm ≥48小時
氨氣零點漂移（-20~40℃）	0~50ppm（高精度） ≤±2ppm
	0~100ppm （高精度）≤±2ppm
	0~500ppm ≤±15ppm
重復性	0~50ppm（高精度） ≤2%
	0~100ppm （高精度）≤2%
	0~500ppm ≤5%
使用壽命	≥12個月
精度	0~50ppm（高精度） ±5%
	0~100ppm（高精度）±5%
	0~500ppm：20%FS 氧氣含量：≥18%VOL
分辨率	0-50ppm：0.1ppm
	0-100、0-500：1ppm

以上所有規格參數均在環境條件：溫度20℃、相對濕度50%RH、1個大氣壓，待測氣體濃度不超過傳感器量程的環境下測得。

1.4產品選型

氨氣溫濕度三合一變送器選型：

S-SCNN					公司代號
	NH3WS-				氨氣溫濕度三合一變送器
		N01-			485（Modbus協議）
			2-		壁掛王字殼
				50P	對應量程0~50ppm型號
				100P	對應量程0~100ppm型號
				500P	對應量程0~500ppm型號

氨氣濃度變送器選型：

S-SCNN					公司代號
	NH3-				氨氣變送器
		N01-			485（Modbus協議）
			2-		壁掛王字殼
			OLED-		壁掛王字殼帶OLED顯示
				50P	對應量程0~50ppm型號
				100P	對應量程0~100ppm型號
				500P	對應量程0~500ppm型號

4.通信協議

4.1通訊基本參數

編 碼	8位二進制
數據位	8位
奇偶校驗位	無
停止位	1位
錯誤校驗	CRC（冗余循環碼）
波特率	2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設，出廠默認為4800bit/s

4.2數據幀格式定義

采用Modbus-RTU 通訊規約，格式如下：
初始結構 ≥4 字節的時間
地址碼 = 1 字節
功能碼 = 1 字節
數據區 = N 字節
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結束結構 ≥4 字節的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網絡中是的（出廠默認0x01）。
功能碼：主機所發指令功能指示，本變送器可用功能碼0x03（讀取寄存器數據）0x06、0x10（寫入寄存器數據）。
數據區：數據區是具體通訊數據，注意16bits數據高字節在前！
CRC碼：二字節的校驗碼。
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	校驗碼低位	校驗碼高位
1字節	1字節	2字節	2字節	1字節	1字節

從機應答幀結構：

地址碼	功能碼	有效字節數	數據一區	第二數據區	第N數據區	校驗碼
1字節	1字節	1字節	2字節	2字節	2字節	2字節

4.3寄存器地址

單氨氣設備 （其他寄存器相同）

寄存器地址	PLC或組態地址	內容	操作	范圍及定義說明
0000 H	40001	氨氣濃度值	只讀	量程為50ppm時，數值擴大10倍上傳，當為100ppm或者500ppm時，實際值上傳
0002 H	40003

氨氣溫濕度一體設備

寄存器地址	PLC或組態地址	內容	操作	范圍及定義說明
0000 H	40001	濕度值	只讀	0~1000 （擴大10倍后的數值）
0001 H	40002	溫度值	只讀	-400~800 （擴大10倍后的數值）
0002 H	40003	氨氣濃度值	只讀	量程為50ppm時，數值擴大10倍上傳，當為100ppm或者500ppm時，實際值上傳
0032 H	40051	溫度校準值	讀寫	擴大10倍寫入
0035 H	40054	濕度校準值	讀寫	擴大10倍寫入
0038 H	40057	氨氣校準值	讀寫	0-50ppm：擴大10倍寫入其他量程寫入實際值
07D0 H	42001	設備地址	讀寫	1~254（出廠默認1）
07D1H	42002	設備波特率	讀寫	0代表2400 1代表4800 2代表9600

4.4通訊協議示例以及解釋

4.4.1 讀取地址為0x01設備的地址以及波特率

問詢幀（例如：地址為0x01 波特率為4800）

地址碼	功能碼	起始地址	數據長度	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x07 0xD0	0x00 0x02	0xC4	0x86

應答幀

地址碼	功能碼	有效字節數	波特率	地址	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x04	0x00 0x01	0x00 0x01	0x6A	0x33

4.4.2修改地址

問詢幀（假設修改地址為0x02 注意：修改地址后需斷電重啟設備）

地址碼	功能碼	起始地址	修改數值	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x06	0x07 0xD0	0x00 0x02	0x08	0x86

應答幀

地址碼	功能碼	起始地址	修改數值	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x06	0x07 0xD0	0x00 0x02	0x08	0x86

4.4.3修改地址為0x01的波特率

問詢幀（假設修改波特率為9600 注意：修改地址后需斷電重啟設備）

地址碼	功能碼	起始地址	修改數值	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x06	0x07 0xD1	0x00 0x02	0x59	0x46

應答幀

地址碼	功能碼	起始地址	修改數值	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x06	0x07 0xD1	0x00 0x02	0x59	0x46

4.4.4讀取設備地址0x01的NH3值

問詢幀 （單氨氣設備可以讀取00寄存器或者02寄存器，三合一設備只能讀取02寄存器）

地址碼	功能碼	起始地址	數據長度	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x00 0x02	0x00 0x01	0x25	0xCA

應答幀

地址碼	功能碼	返回有效字節數	NH3值	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x02	0x00 0x64	0x9B	0xAF

NH3：
0064(十六進制) =100=> NH3=100ppm

4.4.5讀取設備地址0x01的溫濕度及氨氣值

問詢幀

地址碼	功能碼	起始地址	數據長度	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x00 0x00	0x00 0x03	0x05	0xCB

應答幀

地址碼	功能碼	字節數	濕度值	溫度值	NH3	校驗碼低位	校驗碼高位
0x01	0x03	0x06	0x01 0x67	0xFF 0xB5	0x00 0x64	0xD7	0x5E

溫度：低于0℃時溫度以補碼形式上傳。
FFB5 H(十六進制) = -75 => 溫度= -7.5℃
濕度：
167 H(十六進制)= 359 => 濕度= 35.9%RH
氨氣：
當量程為50ppm時
0064(十六進制) =100 => 氨氣=10 ppm
當量程為100ppm或者500ppm時
0064(十六進制) =100 => 氨氣=100 ppm

4.5氨氣測量單位ppm 與mg/m3 換算關系

轉換公式是基于25℃和1個大氣壓：X ppm = (Y mg/m3)(24.45)/(分子量)或Y mg/m3 = (X ppm)(分子量)/24.45
僅適用于計算氨氣（NH3）：1ppm=1.44mg/m3 1mg/m3=0.70ppm