更新时间:2024-08-16
1. 使用须知
1.1. 产品配置
表格 1-1 列出了 SH-1000-L 的所有接口配置。
(A). 电流输出和 RS-485 类型的传感器非常适合于长距离、电磁环境复杂的场合, 使用这两种方式传输信号可 以获得良好的抗干扰能力,并且对传输线材要求不高,线材材质、线材长度对测量结果影响甚微;
(B). 无论是电压输出类型传感器,还是干接点、湿接点信号, 其均属于电压信号,抗干扰能力相对较弱,线材 材质、线材长度均有可能对测量结果产生影响;
(C). 以上差异为不同传输方式所具有的固有特性,并非产品设计缺陷,必要时需要根据现场情况为客户提供建 议或者选择合适类型的传感器。
表格 1-1 产品功能和参数
功能和参数
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主要参数
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接口数量
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注意事项
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电流采集
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采集范围:0~20mA
采集精度:±0.5% F.S.
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2
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此方式适合长距离采集,抗干扰能 力较强,对线材质量要求不严格
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电压采集
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采集范围:0~10V
采集精度: ±0.5% F.S.
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2
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此方式适合短距离采集,抗干扰能 力较弱,尽可能使用优质线材传
输,否则将有可能引入测量误差
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干接点
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开关触点信号
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1
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若因开关触点氧化、老化造成该触 点接触电阻过大,则设备可能无法 准确识别干接点信号
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湿接点
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高电平范围:5~27V
低电平范围:≤1V
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1
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与电压采集类似,尽量使用优质线 材传输,否则产品无法正常识别湿 接点信号
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RS-485
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最高波特率:115200
最远传输距离:1200m
组网数量:32
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1
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电磁环境安静的场合,115200 波 特率条件下,普通网线最远传输距 离可达 1200m,恶劣环境下使用 需要使用屏蔽双绞线,必要时还需 接入 120Ω 端接电阻
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1.2. 整体外观
序号
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功能
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序号
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功能
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1
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设备供电口,12V/1A 适配器
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7
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湿接点接入
AI:湿接点输出信号正端
GND:湿接点输出电压负端
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2
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电流采集通道 0
C0:传感器电流输出(电流流入设备)
GND :传感器电流流入(流出设备)
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8
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RS-485 接口
A+:RS-485 信号 A 端 PE:保护接地
B- :RS-485 信号 B 端
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3
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电流采集通道 1
C1:传感器电流输出
GND:传感器电流流入
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9
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复位按键
产品陷入异常时的紧急复位
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4
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电压采集通道 0
V0:传感器电压输出正端
GND:传感器电压输出负端
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10
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天线接入
LoRa 天线接入
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5
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电压采集通道 1
V1:传感器电压输出正端
GND:传感器电压输出负端
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11
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悬挂孔
支持螺钉悬挂安装,螺钉帽直径≤ 6.5mm,螺柱直径≤3mm
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6
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干接点接入
PI :接入开关任意一端或漏极或集电极
GND :接入开关任意一端或发射极或源极
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12
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导轨卡槽
支持 35mm 通用导轨安装方式
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1.3.所需设备和材料
表格 1-2 需要准备的设备和材料
工具设备名称
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规格
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用量
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用途
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主机设备
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型号 SH-1000-L
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1
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数据通讯与回传
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电源适配器
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标配 12V/1A 适配器
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1
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SH-1000-L 主机的供电
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天线
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标配棒状天线
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1
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LoRa 天线
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螺丝刀
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一字刀头宽度 2.4mm 或更小
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1
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用于接线端子的接线
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导线
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AWG 范围:13~24,纯铜1
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若干
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电流、电压、数字量信号接入
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双绞线
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AWG 范围:13~24,纯铜2
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1
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用于 RS-485 通讯和电流采集
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屏蔽电缆
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带屏蔽的双绞线3
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1
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用于恶劣环境下的 RS-485 通讯
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终端电阻
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标配 120Ω 插件电阻4
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2
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改善长距离 RS-485 通讯质量
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接地线
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AWG 13 号多股纯铜线
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1
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保护接地
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(A). 电源适配器建议使用标配的 12V/1A 适配器,该适配器输入范围 100~240VAC,频率 50/60Hz,仅限室内 使用;
(B). 天线须使用随盒标配的 LoRa 天线,擅自使用其他天线将无法保证射频性能;
(C). 螺丝刀需选择一字螺丝刀,并且刀口宽度不宜超过 2.4mm,但刀口太窄容易折损,与此同时,选择合适大 小的手柄以便于发力;
(D). 电流采集、电压采集、干湿接点, 条件允许的情况下,考虑使用双绞线进行传输,尤其是在传输距离较长 时可以提高抗干扰性能;
(E). 长距离传输时,线缆材质、线缆长度对电压传输的影响要远大于电流传输的影响, 因此,对于大于 5m 的 电压采集,选择优质多股纯铜双绞线是很有必要的;
(F). 为保证通讯质量和抗干扰能力,必须使用双绞线进行 RS-485 通讯,这是最典型的应用,可以适应大多数 场合;
(G). 若手头无双绞线可用,可以使用网线中的一组纯铜双绞线进行 RS-485 或者电流采集的信号传输;
(H). 干扰较多的现场,可以考虑使用屏蔽双绞线进行 RS-485 传输,配合随盒标配的两颗 120Ω 电阻,可以进 一步提高稳定性;
(I). 接地线用于接地保护,要求尽可能粗并保证很低的接触电阻,因此推荐选用 13 号多股纯铜线,并将其接 入Figure 1-1 中的 PE 端子。
1 优先考虑使用 13 号多股纯铜导线以保证导线的低阻抗,柔软度和耐久性,尤其位于电压采集、干接点、湿接点接口处的接 线,若条件不允许,可考虑使用网线中的单股纯铜线芯
2 为保证 RS-485 的通讯质量,必须使用双绞线,若无现成双绞线可用,可选取网线中的一组单股纯铜双绞线用于传输
3 可选,极端恶劣的环境下可考虑使用屏蔽双绞线用于 RS-485 通讯,通常使用普通双绞线即可
4 可选,长距离 RS-485 传输时,需要在 RS-485 网络的近端和远端各接入一颗匹配电阻用于改善通讯质量,增强抗干扰性能
2. 接入方法
2.1. 电流采集
产品配备了 2 个电流采集通道,用户可以同时使用或者任选其一。
目前市面上使用广泛的是二线制 4~20mA 电流输出型传感器,工作电压通常为 9~24VDC,具体以传感器说明 书为准,SH-1000-L 不提供对外供电功能,因此传感器需要采用独立电源。
二线制电流输出型传感器通常一根为红色,用于接独立电源;另一根为黑色或者其他颜色,用于电流输出,接 入采集设备。
如Figure 2-1,以电流采集通道 0 为例,将外接电源的正极连接传感器的红色线(或供电端),然后将负极连接 产品的 GND 端子,最后将传感器的电流输出端连接产品的 C0 端子即可。
若需使用电流通道 1,则连接方式与电流通道 0 相同,仅需将 C0、GND 平移到 C1 、GND 即可。
2.2. 电压采集
市面上的电压输出类型传感器以0~10V 或者 0~5V 多见。
通常此类传感器为三线制:VCC、GND、OUT,它们在颜色上各不相同,具体含义以说明书为准,其中 VCC、 GND 为供电端,OUT 为模拟电压输出端。
如Figure 2-2,以电压采集通道 0 为例,将外接电源的正极接传感器的 VCC,将负极接传感器的 GND,然后 再从传感器的 GND 端引出一根线接产品一侧的 GND 端子,最后将传感器的 OUT 电压输出连接产品的 V0 端子即可。
电压采集通道 1 可借鉴通道 0 的接线方法。
2.3. 干接点
干接点通常指的是一些机械开关、继电器、开漏输出等无法主动输出电压的触点或者结点。
(A). 若干接点属于没有任何电气连接的两个触点,则两个触点可以互易,如普通机械开关、按键、继电器等, 无需区分极性,直接与产品侧的 PI 和 GND 相连即可;
(B). 若干接点属于开漏输出或者开集电器输出,则其信号地(发射极或者源极)必须与干接点端子的信号地相 连,而将开漏极或者开集电极与产品侧的 PI 端子相连。
Figure 2-3 仅示出了开集电极类型干接点的连接方式,开漏类型干接点可借鉴此连接方式。
2.4. 湿接点
如Figure 2-4 所示,湿接点信号为电压输出,因此存在两根线:电压正端和电压负端,仅需将正端接 AI 端子, 负端接 GND 即可。
湿接点类型传感器通常是需要独立供电的,图中并未示出,请按照传感器说明书选用合适的电源。
2.5. RS-485 接口
RS-485 类型设备或者传感器通常具有 4 个接线端子:VCC、GND、A 、B,其中 VCC 和 GND 用于 RS-485 设备或者传感器自身供电,真正用于传输信号的为 A 和 B,在某些兼容 RS-422 通讯协议的设备上,A 和 B 分别被 标记为 T/R+和 T/R-。
与之对应,SH-1000-L 设备上也有两个端子:A+、B-,它们分别连接传感器一侧的 A(或 T/R+)和 B(或 T/R-)。
2.5.1. 接线方法
1. 普通双绞线
如Figure 2-5 所示,若 RS-485 采用不带屏蔽层的普通双绞线连接,则只需 A 连 A ,B 连 B,然后将 PE 端子 妥善接保护地(大地)即可。
2. 屏蔽双绞线
屏蔽双绞线较普通双绞线相比增加了屏蔽层,屏蔽层通常需要接保护地,接地位置可选择 SH-1000-L 一侧,也 可选择传感器一侧,但不得两端同时接地,否则不仅起不到屏蔽作用,还会引入额外的干扰,尤其是在长距离传输 时。
2.5.2. 组网方式
1. 拓扑图
RS-485 最常见的接线方式如Figure 2-6 所示。
假设最左侧是主机,右侧均为从机(传感器),则从左往右依次级联即可。
2. 端接电阻位置
当参与组网的设备数量过多时,分别在最近端(一般为主机侧)和最远端(最后一个级联设备)端接一颗 120Ω 电阻将有助于提高通讯稳定性,端接电阻的位置只能是最近端和最远端,其中的任何一颗电阻安装在链路中间均为 错误的做法,如Figure 2-6 中标记“×”的位置即为错误位置。
3. 调试步骤
现场安装时,参考如下步骤:
1. 提前准备好1.3所需设备和材料,并且需要确保现场事先已经安装有调试完成的 LoRa 网关可用;
2. 强烈建议将欲接入的一切有线设备断电之后再开展安装工作;
3. 将 SH-1000-L 主机卡入导轨中或者使用螺钉悬挂安装;
4. 根据实际需要对照第 2 章接入方法进行接线;
5. 旋紧 LoRa 天线并将天线弯折至合适位置;
6. 确认所有接线无误后,将所有外接传感器或设备供电;
7. 使用标配适配器为 SH-1000-L 供电,随后SYS 绿色指示灯开始闪烁;
8. 稍等片刻,若 SYS 绿色指示灯保持常亮状态,则表明 SH-1000-L 已经连接至 LoRa 网关;
9. 此时已可在平台端配置以执行无线数据采集。