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YL-38拉绳位移传感器说明书(RS485通信版本)

7 min read

YL-38拉绳位移传感器概述 #

    产品特点及应用 #

  • 采用标准的 ModBus-RTU 通讯规约,支持组态王、Intouch、FIX、synall 等流行软件,能与 AB、西门子、施耐德、GE 等国际著名品牌的设备及系统之间实现数据通信;
  • 结构紧凑、直线测量行程长度、安装空间尺寸小、安装维护方便;
  • 金属外壳,防尘、防振动、坚固耐用;
  • 刻槽排线,每圈行程一致,测量行程0-10米;
  • 多股不锈钢拉绳,耐腐蚀性,经济实用,性价比高;
  • 运行次数可达上500万次,线性精度±0.1%,重复性精度±0.01%;

典型应用:拉绳位移传感器特别适合直线导轨系统,液压气缸系统、试验机、伸缩系统(叉车、压机、升降机、弯管机、折弯机等),起重机或缆绳绞车,水库大坝保护系统,闸门开度控制系统、试验机压力机械、液压万能实验机械,仓储位置定位,压力机械,纺织机械,金属板材机械,包装机械,印刷机械、工业机器人、X-Y轴及其它长度位移等相关尺寸测量和位置控制,特别适合电液伺服液压万能试验机的控制。完全可以替代光栅尺,其它应用场合可以定制,完全可以实现低成本的高精度测量。

型号说明 #

#

拉绳位移传感器产品参数 #

量程输出信号线性精度绝对型:

分辨率1024

绝对型:

分辨率4096

轮周长mm
500mmRS485数字信号±0.1%0.098mm0.0244mm100
1000mm±0.1%0.098mm0.0244mm100
2000mm±0.1%0.146mm0.0366mm150
3000mm±0.1%0.195mm0.0488mm200
4000mm±0.1%0.244mm0.061mm250
5000mm±0.1%0.244mm0.061mm250
6000mm±0.1%0.220mm0.0549mm225
7000mm±0.1%0.220mm0.0549mm225
8000mm±0.1%0.332mm0.0830mm340
9000mm±0.1%0.332mm0.0830mm340
10000mm±0.1%0.332mm0.0830mm340
使用寿命500万次工作温度-40~+85°C
出线口拉力2~3N拉线盒材质铝合金,表面防静电干扰,拉头不锈钢

IP68编码器部份为不锈铁材质

最大工作速度1m/s拉绳材质多股钢丝线,外层尼龙涂层
防护等级IP54、IP68、防爆型使用次数大于500万次
电缆线长1-1.2米拉绳线径0.8mm
工作电压:5~24V波特率:9600~115200(默认9600)
工作电流:100mA站号、地址:1-255(默认1)
内核刷新周期:50uS电气寿命:> 100000 h
分辨率:1024(10 bit) 、4096(12 bit)通信协议:见11页

 

 

备注:传感器长度计算方法详见2.4.1

 拉绳位移传感器接线说明 #

通信绿
RS485电源正级(5~24V)0V地置零(ZR)RS485BRS485A

 1.4.1 接线注意事项:

  • 插头型号:IP54插头为5264,IP68及防爆款为航插;
  • 接红线时需注意编码器标签上的电压值5~24V;
  • 正常情况黄线悬空,若是有置零需求的时候,则接置零线;
  • 务必避免置零线(黄线)接触红线,可导致短路,无法通讯 。

1.4.2 黄线(功能线)两个功能具体操作方法:

    • 归零功能:置零线(黄线)接地 100mS以上时,编码器位置值归零;
    • 恢复出厂功能:断电,黄线接黑线,上电保持两分钟,断电,取掉黄线重新上电。

产品配套(如有需要可联系业务人员) #

拉绳传感器支架

串口屏

编码器上位机

串口软件

 拉绳位移传感器尺寸图 #

IP54 BRT38系列0.3米/0.5米/1米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP54 BRT38系列2米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP54 BRT38系列3米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP54 BRT38系列4米/5米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP54 BRT38系列6米/7米拉绳位移传感器安装尺寸图 

IP54 BRT38系列8/9/10米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP68/防爆款 BRT38系列0.3米/0.5米/1米拉绳位移传感器安装尺寸图

 

IP68/防爆款 BRT38系列2米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP68/防爆款 BRT38系列3米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP68/防爆款 BRT38系列4米/5米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP68/防爆款 BRT38系列6米/7米拉绳位移传感器安装尺寸图

IP68/防爆款 BRT38系列8/9/10米拉绳位移传感器安装尺寸图

编码器RS485协议(标准MODBUS-RTU) #

通信协议详述:

本编码器使用MODBUS-RTU(国标GB/T19582-2008)通讯协议进行通讯,支持一主站控制多个从站,通过自带的上位机可以配置 255个从站地址,主站可以是单片机、PLC或PC机等。

2.1.通信参数

出厂时的串口默认配置,波特率默认为 9600bps,数据位 8,无校验,停止位 1;波特率可配置范围 9600~115200bps,编码器默认通信地址(站号)为1。

2.2.  MODBUS-RTU帧格式

本编码器支持 MODBUS的0x03(读保持寄存器)、0x06(写单个寄存器)、0x10(写多个寄存器)。

2.2.1.  0x03读保持寄存器

主站发送:

字节12345678
内容ADR0x03起始寄存器高字节起始寄存器低字节寄存器数高字节寄存器数低字节CRC

高字节

CRC

低字节

第 1字节ADR:从站地址码(1~255)
第 2字节0x03 :读寄存器值功能码
第 3、4字节:要读的寄存器开始地址
第 5、6字节:要读的寄存器数量
第 7、8字节:从字节1到6的CRC16校验和

从站回送:

字节1234、56、7M-1、MM+1M+2
内容ADR0x03字节总数寄存器数据1寄存器数据2…..寄存器数据MCRC

高字节

CRC

低字节

第 1字节ADR:从站地址码(2~255)
第 2字节0x03 :返回读功能码
第 3字节:从4到M(包括4及M)的字节总数
第 4 ~ M字节:寄存器数据
第 M+1、 M+2字节:从字节1到M的 CRC16 校验和

2.2.2.  0x06写单个寄存器

主站发送:

字节12345678
内容ADR0x06寄存器高字节寄存器低字节寄存器数高字节寄存器数低字节CRC

高字节

CRC

低字节

当从站接收正确,从站回送:

字节12345678
内容ADR0x06寄存器高字节寄存器低字节寄存器数高字节寄存器数低字节CRC

高字节

CRC

低字节

2.2.3.  0x10 写多个寄存器

字节1234567
内容ADR0x10起始寄存器高字节起始寄存器低字节寄存器数量高字节寄存器数量低字节数据字节总数
字节8、910、11N、N+1N+2N+3
内容寄存器

数据 1

寄存器

数据 2

寄存器

数据 M

CRC

高字节

CRC

低字节

当从站接收正确时,从站回送:

字节12345678
内容ADR0x10寄存器高字节寄存器低字节寄存器数高字节寄存器数低字节CRC

高字节

CRC

低字节

当从站接收错误时,从站回送:

字节12345
内容ADR0x83异常码CRC高字节CRC低字节

 2.3. 寄存器定义

2.3.1. 编码器寄存器

寄存器地址描述取值范围支持功能码备注
0x0000~0x0001编码器值0~0xFFFFFFFF

(0~4294967295)

0x03
0x0002编码器圈数值0~0xFFFF

(0~65535)

0x03
0x0003编码器单圈值0~0xFFFF

(0~65535)

0x03
0x0004编码器地址1-2550x06通信地址
0x0005波特率0x0000~0x00040x060x00: 9600

0x01:19200

0x02:38400

0x03:57600

0x04:115200

0x0006编码器模式0x0000

0x0001

0x0005

0x060x00:查询模式

0x01:自动回传编码器值

0x05:自动回传编码器角速度值

 

0x0007编码器自动回传时间0~65535(毫秒)0x06默认:50毫秒

注意:一旦设置自动回传时间小于20毫秒,编码器将再设置其他参数容易失败,谨慎使用!!

0x0008编码器重置

零点标志位

0x00010x06写入0x0001,编码器以当前位置为零点
0x0009编码器值

递增方向

0x0000~0x00010x060x00:顺时针

0x01:逆时针

0x000A编码器角速度

采样时间

 

0~65535(毫秒)

 

0x06

 

默认:100mS

 

0x000B~0x000C编码器设置

当前位置值

0~0xFFFFFFFF

(0~4294967295)

0x10设置编码器当前位置值
0x000E编码器设置

中点标志位

0x00010x06写入0x0001,编码器以当前位置为中点
0x000F编码器设置

5圈标志位

0x00010x06写入0x0001,编码器以当前位置为5圈值
0x0020~0x0021编码器角速度值-2147483648~

2147483647

0x03有符号整数

2.4. 编码器详细参数说明

2.4.1. 编码

寄存器地址0x0000~0x0001西门子PLC地址40001~40002
数据范围0~X(X为单圈分辨率*硬件圈数-1)单位
默认值读/写仅读(支持功能码0x03)
生效方式记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有的多圈编码器

编码器长度计算(仅供参考):

1,把拉绳传感器数值递增方向设置为拉出时数据增大

2.在拉绳未拉出时设置当前位置值为1000(基准,可另设其他值)

3.公式L=(X-1000)*轮周长/单圈分辨率   (单位 mm)

通信示例:

Tx:01 03 00 00 00 02 (C4 0B)

Rx:01 03 04 00 01 76 3B (CC 40)

注:括号内为 CRC 校验位,编码器值返回数据是 00 01 76 3B (十进制:95803)

2.4.2. 编码器圈数值

寄存器地址0x0002西门子PLC地址40003
数据范围 0~Y(硬件圈数-1)单位
默认值读/写仅读(支持功能码0x03)
生效方式记忆 掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有多圈编码器

通信示例:

Tx:01 03 00 02 00 01 (25 CA)

Rx:01 03 02 00 08 (B9 82)

注:括号内为 CRC 校验位,编码器圈数值返回数据是 00 08 (十进制:8 圈)

2.4.3. 编码器单圈值

寄存器地址0x0003西门子PLC地址40004
数据范围 0~N(N为单圈分辨率-1)单位
默认值读/写仅读(支持功能码0x03)
生效方式记忆 掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有多圈编码器

编码器当前单圈角度=编码器单圈值*360/单圈分辨率。例如读取编码器单圈值为634,单圈分辨率为1024(即10bit,2^10=1024),编码器当前角度=634*360/1024=222.89°

通信示例:

Tx:01 03 00 03 00 01 (74 0A)

Rx:01 03 02 02 7A (38 C7)

注:括号内为 CRC 校验位,编码器单圈值返回数据是 02 7A (十进制:634)

2.4.4. 编码器地址

寄存器地址0x0004西门子PLC地址40005
数据范围1~255单位
默认值1读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式 立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:编码器地址/ID/站号

通信示例:

Tx:01 06 00 04 00 02 (49 CA)

Rx:01 06 00 04 00 02 (49 CA)

注:括号内为CRC校验位,设定地址是02 (HEX:0x0002)

2.4. 5. 波特率

寄存器地址0x0005西门子PLC地址40006
数据范围0~4

(0:9600bps

1:19200bps

2:38400bps

3:57600bps

4:115200bps )

单位
默认值0(9600bps)读/写   仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围 所有编码器

通信示例:

Tx:01 06 00 05 00 02 (18 0A)

Rx:01 06 00 05 00 02 (18 0A)

注:括号内为CRC校验位,设置的波特率为38400 bps(0x02)

2.4.6. 编码器模式

寄存器地址0x0006西门子PLC地址40007
数据范围0~5

(0x00:查询模式

0x01:自动回传编码器值

0x05:自动回传编码器角速度值)

单位
默认值0(查询模式)读/写仅写(支持功能0x06)
生效方式立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:编码器工作模式

通信示例:

Tx: 01 06 00 06 00 01 (A8 0B)

Rx: 01 06 00 06 00 01 (A8 0B)

注:括号内为CRC校验位,设置当前编码器数据模式为自动回传编码器值(默认查询)

2.4.7. 自动回传时间

寄存器地址0x0007西门子PLC地址40008
数据范围0~65535单位mS(毫秒)
默认值50(mS)读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:编码器自动回传数据的时间周期(需配合编码器自动回传数据模式使用)

通信示例:

Tx: 01 06 00 07 00 64 (39 E0)

Rx: 01 06 00 07 00 64 (39 E0)

注:括号内为CRC校验位,设定自动回传时间为100毫秒(HEX:0x0064)

特别注意:一旦设置自动回传时间小于20毫秒,编码器再设置其他参数很容易失败,谨慎使用!!

 2.4.8. 编码器重置零点标志位

寄存器地址0x0008西门子PLC地址40009
数据范围0~1单位
默认值读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:此地址写入1后,即设置编码器当前位置为零点,当前编码器值读取为0

通信示例:

Tx:01 06 00 08 00 01 (C9 C8)

Rx:01 06 00 08 00 01 (C9 C8)

注:括号内为CRC校验位,设置当前编码器值为0

 2.4.9. 编码器值递增方向

寄存器地址0x0009西门子PLC地址40010
数据范围0~1

(0:CW顺时针递增

1:CCW逆时针递增)

单位
默认值1(CCW逆时针递增)读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:编码器值递增方向(编码器输出轴朝向观察者)

通信示例:

Tx:01 06 00 09 00 00 (59 C8)

Rx:01 06 00 09 00 00 (59 C8)

注:括号内为CRC校验位,设置当前编码器值顺时针数值增加

2.4.10. 编码器角速度采样时间

寄存器地址0x000A西门子PLC地址40011
数据范围0~65535单位 mS(毫秒)
默认值100(mS)读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆掉电记忆
数据类型无符号整数适用范围 所有编码器

通信示例:

Tx: 01 06 00 0A 03 E8 (A9 76)

Rx: 01 06 00 0A 03 E8 (A9 76)

注:括号内为CRC校验位,设定自动回传时间为1000毫秒(HEX:0x3E8)

2.4.11. 设置编码器当前值

寄存器地址0x000B~0x000C西门子PLC地址40012~40013
数据范围0~X(X为单圈分辨率*硬件圈数-1)单位
默认值读/写仅写(支持功能码0x10)
生效方式立即生效记忆
数据类型无符号整数适用范围所有多圈编码器

通信示例:

Tx:01 10 00 0B 00 02 04 00 00 30 39 (66 0E)

Rx:01 10 00 0B 00 02 (30 0A)

注:括号内为 CRC 校验位,设置的位置为 12345 (HEX:0x00003039)

2.4.12. 编码器设置中点标志位

寄存器地址0x000E西门子PLC地址40015
数据范围 0~1单位
默认值读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆
数据类型无符号整数适用范围所有编码器

说明:设定当前编码器值为M(M为单圈分辨率*硬件圈数/2)

通信示例:

Tx:01 06 00 0E 00 01 (29 C9)

Rx:01 06 00 0E 00 01 (29 C9)

注:括号内为CRC校验位,设置编码器当前位置或角度为量程中点

2.4.13. 编码器设置5圈标志位

寄存器地址0x000F西门子PLC地址40016
数据范围0~1单位
默认值读/写仅写(支持功能码0x06)
生效方式立即生效记忆
数据类型无符号整数适用范围 所有多圈编码器

说明:设定当前编码器值为Z(Z为单圈分辨率*5),例如编码器单圈分辨率为1024,设置之后,当前编码值为5*1024=5120。

通信示例:

Tx:01 06 00 0F 00 01 (78 09)

Rx:01 06 00 0F 00 01 (78 09)

注:括号内为 CRC 校验位,设置当前编码器值为 5 圈值

2.4.14. 编码器角速度值

寄存器地址0x0020~0x0021西门子PLC地址40033~40034
数据范围 -2147483648~2147483647单位
默认值读/写仅读(支持功能码0x03)
生效方式立即生效记忆 –
数据类型 有符号整数适用范围所有编码器

说明:线速度 = 编码器角速度值*轮周长 / 单圈分辨率 / 转速采样时间(单位:m/S)

例如:编码器角速度值回传为74565,轮周长为60mm(0.06m),单圈分辨率为 32768,转速采样时间为 100mS(0.1S)

编码器线速度 = 74565*0.06/32768/0.1 = 74565*0.000018310546875= 1.365325927734375m/S通信示例:

Tx:01 03 00 20 00 02 (C5 C1)

Rx:01 03 04 00 01 23 45 (73 30)

 

注:括号内为CRC校验位,编码器值返回数据是00 01  23 45 (十进制: 74565)

2.5. CRC校验函数代码参考

unsigned int Crc_Count(unsigned char pbuf[],unsigned char num)

{

int i,j; unsigned int wcrc=0xffff;

for(i=0;i<num;i++)

{

wcrc^=(unsigned int)(pbuf[i]);

for (j=0;j<8;j++)

{

if(wcrc&0x0001)

{

wcrc>>=1; wcrc^=0xa001;

}

else

wcrc>>=1;

}

}

return wcrc;

}

拉绳传感器指示灯说明 #

3.1.  默认由5个闪灯状态组成,默认状态:“蓝—>蓝—>蓝—>青—>蓝”间隔1s慢闪,表示编码器供电正常;

3.2. 其他工作状态指示

  • 查询编码器数据状态:绿灯间隔5s快闪;
  • 黄线设置零点状态:橙灯间隔5s快闪;
  • 黄线上电复位状态:紫灯间隔5s快闪;
  • 编码器数据自动返回状态:停1s慢闪,间隔5s快闪,闪烁5次,定义参照第一条。
  • 红灯为编码器故障

3.3. 当编码的ID和波特率更改后,闪灯的颜色会相应变化,状态灯颜色参照表及代表的意义如下。

颜色及其数值定义关系:

颜色绿
数值012345

(表1)

RS485/RS232/TTL/RS422波特率及其数值定义关系:

波特率9600192003840057600115200
数值01234

(表2)

 

  • 上电正常工作状态:停4s,间隔1s慢闪烁5次,前4次闪灯颜色组合成一个四进制数据可以转换成对应编码器ID号,最后一次闪灯颜色定义为波特率;

 

  • 例如:橙—>青—>紫—>橙—>蓝,查表1表2可得出对应数字为:21320,最后一位0, 根据上述表格0对应波特率为9600,前4位组成2132四进制数,转换成十进制ID:2*4^3+ 1*4^2 + 3*4^1 + 2*4^0 = 158(编码器ID)。

状态灯闪烁定义及示例:

 第1段

编码器ID

第2段

波特率

LED状态OFFONONONONONOFF
保持时间4s1s1s1s1s1s4s
状态示例
对应数字21320
状态解析2*4^3+ 1*4^2 + 3*4^1 + 2*4^0 = 158波特率为9600
状态含义编码器ID波特率

拉绳位移传感器安装注意事项 #

  • 拉绳位移传感器安装在固定位置,拉头拉出,严禁松手让拉线瞬间缩回;
  • 运动需保持无障碍,安装时要使拉线垂直拉出 ;
  • 非技术人员严禁拆卸,如有需要请在技术人员指导下进行拆卸重装;
  • 不锈钢绳安装时,需要注意角度把控,如有需要可适当增加滑轮改变方向,以确保测量精度及钢索的使用寿命,避免让线摩擦出线口;
  • 使用过程中应减少过量的粉尘杂质进入产品内,容易导致钢索涂塑层破坏或导致运转不顺等故障;
  • 请确认在电源关闭的状态下接线,注意错误接线可能导致编码器主板烧坏。

我们的服务 #

  • 本公司产品在正常使用(除客户不正当使用或因短接引起的电路永久损坏)情况下,质保期2年,免费提供远程技术指导服务,超出质保期限的产品寄回维修仅收取成本人工费用;
  • 可开具专票(13%)、普票(1%),如需开票请联系业务人员;
  • 图纸、上位机、通信协议等可在研蓝自动化科技官网下载:www.yanlanmc.cn,如需绝对值编码器教学视频可在我公司视频号观看。