HZW系列閘門開度傳感器

徐州海河水文設(shè)備有限公司

一、 概述：平板門 弧形門 人字門開度檢測傳感器

HZW系列閘門開度傳感器是針對(duì)閘門測量的特點(diǎn)，采用光電式或接觸式編碼器，在內(nèi)部配以精密的變速機(jī)構(gòu)制造而成。其輸出信號(hào)有并行格雷碼、串行RS485、4-20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量以及SSI同步串行信號(hào)等多種方式供用戶選擇。該傳感器安裝方便，適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠，集檢測與A/D轉(zhuǎn)換為一體，具有斷電記憶跟蹤功能。適合對(duì)各類閘門（平板門、弧形門、人字門、門機(jī)、橋機(jī)等）的起吊高度進(jìn)行測量。其功能、特點(diǎn)，可靠性等深受廣大水利水電工程技術(shù)人員的信賴和好評(píng)。

二、 主要技術(shù)指標(biāo)：平板門 弧形門 人字門開度檢測傳感器

該傳感器的技術(shù)指標(biāo)主要取決于所配編碼器，可選配的編碼器有：HGD65535光電編碼器、HJZ8192接觸式編碼器、12*12編碼器或各種進(jìn)口編碼器。

1、 HGD65535光電編碼器

編碼特性：每周1024組編碼，連續(xù)64周（即1024*64）

工作電壓：DC12-24V

外型尺寸：見圖1

使用環(huán)境溫度：-20℃～+85℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+85℃

消耗電流：≤80mA

防護(hù)等級(jí)：IP64

輸出信號(hào)（可選）：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)

2、 HJZ8192接觸式編碼器(485、4-20MA信號(hào)帶轉(zhuǎn)換盒）

編碼特性：每周128組編碼，連續(xù)64周（即128*64）

工作電壓：DC12-24V（格雷碼無需電源）

外型尺寸：見下圖

使用環(huán)境溫度：-20℃～+85℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+85℃

消耗電流：485≤6mA,4-20MA≤25mA（格雷碼無消耗）

防護(hù)等級(jí)：IP64

輸出信號(hào)（可選）：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；

3、 JX8192機(jī)械編碼器

編碼特性：每周32組編碼，連續(xù)256周（即32*256）

工作電壓：DC12-24V

外型尺寸：見下圖

使用環(huán)境溫度：-20℃～+85℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+85℃

消耗電流：≤25mA

防護(hù)等級(jí)：IP64

輸出信號(hào)（可選）：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)

4、12*12編碼器

編碼特性：編碼，4096*4096

工作電壓：DC12-24V

外型尺寸：下圖

使用環(huán)境溫度：-20℃～+85℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+85℃

    消耗電流：12V電源29毫安；24V電源16毫安。輸出接口和供電電壓不同影響該參數(shù)

防護(hù)等級(jí)：IP65

輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)

三、接線關(guān)系

1、光電接線（用不到的功能線忽略）：

2、光電、磁電編碼器接線（用不到的功能線忽略）：

3、8192并行格雷碼：

19芯航空插頭，1—114為數(shù)據(jù)從低到高D0-D13，19為公用線

4、JX8192機(jī)械編碼器接線關(guān)系：

4.1、485接口（4芯航插）：1-485A；2-485B；3-+12V；4-GND。        

4.2、格雷碼接口（19芯航插）： 1—13為數(shù)據(jù)D0-D12，19為公共端。

4.3、模擬量接口（6芯航插）：1-485A；2-485B；3-4-20mA +；4-4-20mA -；5-+12V；6-GND

四芯航插示意圖                                         6芯航插示意圖

四、安裝使用及注意事項(xiàng)：

1、本傳感器屬于高精度儀器，安裝時(shí)嚴(yán)禁敲擊和摔打碰撞。

2、傳感器與外部聯(lián)接應(yīng)避免剛性連接，而應(yīng)采用聯(lián)軸器、連接齒輪或同步帶聯(lián)接傳動(dòng)。

3、安裝時(shí)注意其允許的軸負(fù)載，不得超過極限負(fù)載。

4、注意不要超過編碼器的極限轉(zhuǎn)速，如超過極限轉(zhuǎn)速時(shí)，電信號(hào)可能會(huì)丟失。

5、接線務(wù)必正確，錯(cuò)誤接線可能會(huì)導(dǎo)致傳感器內(nèi)部電路損壞。

6、請(qǐng)不要將傳感器的輸出線與動(dòng)力等線繞在一起或同一管道傳輸，也不宜在配線盤附近使用，以防干擾。

五、 閘門開度傳感器安裝方法（圖片以接觸式編碼器為例）：

前言：在安裝閘門開度傳感器之前首先要確定：開度傳感器的安裝位置，只有確定好安裝位置后才能確定具體采用以下哪種方式進(jìn)行連接。

（一）、閘門開度傳感器與卷揚(yáng)啟閉機(jī)的安裝方法（推薦1、2、3種方法）

1、彈性聯(lián)軸器安裝：傳感器出軸通過聯(lián)軸器直接與起閉機(jī)卷揚(yáng)軸或小齒輪軸連接。

①在啟閉機(jī)的安裝軸上打三個(gè)M5深20mm的螺孔，將帶軸法蘭盤固定在安裝軸上。

②按照傳感器支架安裝孔的尺寸要求，在安裝軸的下方適當(dāng)位置安裝一塊水平的安裝支板。

③將傳感器支架固定在安裝支板上，注意一定要使傳感器伸出軸與安裝軸盡量保持同軸度，當(dāng)高度或不同軸度太大時(shí)，可在支架下方增加墊塊來調(diào)整。然后緊固四個(gè)安裝地腳螺釘(M6螺絲)。

④將彈性聯(lián)軸器分別緊固在傳感器的伸出軸和連接法蘭上即可。

彈性聯(lián)軸器

2、偏心軸器安裝：傳感器出軸通過偏心聯(lián)軸器直接與起閉機(jī)卷揚(yáng)軸或小齒輪軸連接。

①在啟閉機(jī)的安裝軸上打三個(gè)M5深20mm的螺孔，將偏心法蘭盤固定在安裝軸上。注意要將偏心法蘭的中心孔與安裝軸的中心盡量保持同心。

②按傳感器支架安裝孔的要求，在安裝軸的下方適當(dāng)位置安裝一塊水平的安裝支板。

③將傳感器支架固定在安裝支板上，注意一定要使傳感器伸出軸與安裝軸盡量保持同軸度，當(dāng)高度或不同軸度太大時(shí)，可在支架下增加墊塊來調(diào)整。然后緊固四個(gè)安裝地腳螺釘(M8螺絲)。

④將偏心聯(lián)軸器另一頭套在傳感器軸上，擰緊傳感器軸端的偏心聯(lián)軸器的緊固螺釘。

3、齒輪連接：傳感器伸出軸通過齒輪直接與起閉機(jī)卷揚(yáng)軸或小齒輪軸連接。

①在啟閉機(jī)的安裝軸上打三個(gè)M5深20mm的螺孔，將帶軸法蘭盤固定在安裝軸上。

②按照傳感器支架安裝孔的尺寸要求，在安裝軸的下方適當(dāng)位置安裝一塊水平的安裝支板。

③將齒輪分別套在傳感器伸出軸和法蘭盤接頭上，并擰緊螺釘，使其兩個(gè)齒輪咬合完好。然后將傳感器支架固定在安裝支板上，并擰緊M6螺絲。

注：通過此連接方式，安裝調(diào)整方便，安裝高度調(diào)整范圍大。并可根據(jù)需要擴(kuò)大或縮小傳感器的圈數(shù)。

4、采用鏈輪鏈條安裝方式：此方式是通過鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)傳感器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，主用用于傳感器安裝空間位置有限的地方。先把一只鏈輪安裝在與起閉機(jī)卷揚(yáng)軸或小齒輪軸連接，把另一只鏈輪安裝到傳感器伸出輪上然后套上鏈條，根據(jù)鏈條的長度選取傳感器的安裝位置，注意鏈條要有一定的自由下垂度，如果拉的太緊容易拉傷傳感器伸出軸，兩鏈輪要保護(hù)平行否則鏈條易脫輪。

5、采用吊裝（測繩、測量輪、垂錘）安裝方式：在閘門（平板門、弧形門等）上方的適當(dāng)位置安裝一塊厚度不小于4mm的安裝支板，安裝支板水平面一定要保持水平，在安裝支板上加工四個(gè)M8固定螺孔和兩個(gè)Ф22測繩過孔。注意：四個(gè)M5螺孔的位置一定要確保傳感器測量輪的繩槽中心面與測繩在測量全行程內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡在一個(gè)垂直平面上，然后將傳感器支架固定在安裝支板上，將測量輪裝在傳感器伸出軸上。測繩一端固定在閘門適當(dāng)位置，測繩另一端繞過測量輪上的繩槽后，固定在重錘上。注意：測繩長度要保證在閘門關(guān)閉時(shí)，在測量輪重錘一側(cè)的長度約為0.5m，如果測繩與測量輪不在同一垂直平面上，可以松開測量輪上的緊固螺釘，軸向微調(diào)測量輪在傳感器伸出軸上的位置，以保證在測量過程中測繩不脫槽。

（二）、閘門開度傳感器與螺桿啟閉機(jī)安裝方式：

1、 采用齒輪安裝方式：傳感器出軸通過齒輪（齒輪的齒頂距等于螺桿啟閉機(jī)的螺距）直接與螺桿啟閉機(jī)的螺紋連接。在螺桿啟閉機(jī)的適當(dāng)位置安裝一塊厚度不小于4mm的安裝支板，安裝支板應(yīng)保證水平。

2、 將編碼器固定在安裝支架上，齒輪裝在編碼器伸出的軸上。

3、 將傳感器支架固定在安裝支板上，注意要先確定齒輪與螺桿啟閉機(jī)聶合的位置后再固定安裝支架。安裝完成后螺桿的上升和下降便帶動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)

◆　其它應(yīng)用領(lǐng)域：

各種閥門開度、提升機(jī)吊車定位、、機(jī)械、電力、汽車工業(yè)等各行業(yè)的高精度，長距離的位移，角度（多轉(zhuǎn)）的測量定位。

附1：12*12編碼器協(xié)議

A:作為從機(jī)按SSI協(xié)議輸出24位格雷碼編碼器數(shù)據(jù)，格式如下：

MSB數(shù)據(jù)高位，LSB數(shù)據(jù)低位，D1～Dn是24位格雷碼，S位是0，如果只讀24位也沒問題 ，  

T=1/f，頻率100K～1MHz，Tm=10-30uS，Tp應(yīng)大于Tm

B:RS-485通訊接口，波特率：9600（出廠設(shè)置）。

協(xié)議：異步通訊方式，1起始位、8數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)位、2停止位（兼容 Modbus 通信協(xié)議 RTU方式）。

注意：1)、波特率值：0012H、0024H、0048H、0096H、0192H、0384H，0768H，1152H，分別表示：1200bit、2400bit、4800bit、9600bit、19200bit、38400bit，76800bit，115200bit。注意寫入時(shí)正確填寫。若寫入錯(cuò)誤的值，則使用默認(rèn)9600bit 。

2)、設(shè)備使用未修改的波特率應(yīng)答，之后使用新波特率通訊。

 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存表（字地址空間分配，數(shù)據(jù)全部16進(jìn)制）

  需注意：作為閘位計(jì)、水位計(jì)等產(chǎn)品，為了兼容傳統(tǒng)協(xié)議（數(shù)據(jù)長度1個(gè)字），0H地址為閘位或水位數(shù)據(jù)，01H地址保留?？赏ㄟ^公司設(shè)置軟件修改“規(guī)格 "（地址16H,為0是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，1或其他是傳統(tǒng)閘位計(jì)、水位等）。需注意，該編碼器起始地址為0，modscan等軟件的起始地址為1。大讀取長度25。

注：1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址10H～15H區(qū)間允許讀寫其余只讀。未標(biāo)名稱的儲(chǔ)存空間保留

   2、正反轉(zhuǎn)設(shè)置：0＝正轉(zhuǎn)，其他＝反轉(zhuǎn)。

3、RS-485通訊地址：1～127。

4、每圈數(shù)據(jù)應(yīng)小于 4096，默認(rèn)等于 4095。

5、編碼器規(guī)格＝0標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其他為傳統(tǒng)閘位計(jì)、水位計(jì)等產(chǎn)品協(xié)議。

4.3、4-20mA接口

4mA對(duì)應(yīng)編碼器零點(diǎn)，20mA對(duì)應(yīng)值可通過4-20毫安滿度設(shè)置線設(shè)置（注3)或通過RS485接口，用電腦軟件設(shè)置。

附2：其它編碼器485口通信協(xié)議（讀取部分）

485口通信協(xié)議MOD_HH采用Modbus通信協(xié)議(RTU方式)。海河設(shè)備作為從機(jī)。

數(shù)據(jù)字節(jié)格式：

起始位      數(shù)據(jù)位     （無奇偶校驗(yàn)位） 停止位

1           8                            1

波特率：9600(可設(shè)置)

功能碼03：

利用Modbus通信協(xié)議的03功能碼，讀取傳感器或顯示器的數(shù)值（1個(gè)數(shù)值）。主機(jī)的命令格式是從機(jī)地址、功能碼、起始地址、字節(jié)數(shù)及CRC碼。從機(jī)響應(yīng)的命令格式是從機(jī)地址、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)及CRC碼。數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制碼，二個(gè)字節(jié)，高位在前。CRC碼都是二個(gè)字節(jié)，低位在前。

信息幀格式舉例：

主機(jī)呼：01      03      00    00    00    01    84      0A

站號(hào)   功能碼    起始地址    讀取點(diǎn)數(shù)    CRC校驗(yàn)碼

                                        低       高

從機(jī)答：01       03         02        XX   XX       XX     XX

      站號(hào)    功能碼    讀單元字節(jié)     數(shù)據(jù)          CRC校驗(yàn)碼

                                    高(二進(jìn)制)低

上面01,03,02,XX等均為一個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)為兩個(gè)字節(jié)，高位字節(jié)在前。每幀的開頭和結(jié)尾至少有3.5個(gè)字節(jié)時(shí)間的間隔。用戶在為主機(jī)編程時(shí)，除了站號(hào)（地址）和CRC校驗(yàn)碼之外，其它字節(jié)的字符均采用上面的內(nèi)容不變。主機(jī)格式中的讀取點(diǎn)數(shù)可以為01也可以為02（02是為了兼容某些協(xié)議）。從機(jī)回答幀中的功能碼（03）和讀單元字節(jié)數(shù)（02）不變。CRC的檢驗(yàn)內(nèi)容包括從地址到CRC校驗(yàn)碼之前的全部內(nèi)容。