（蘇）XK07-002-00014

HZW系列閘門開度傳感器

使用說明書（13.0版）

徐州海河水文設(shè)備有限公司

徐州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三環(huán)東路

一、概述：

HZW系列閘門開度傳感器是針對(duì)閘門測(cè)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(cè)與A/D轉(zhuǎn)換為一體，具有斷電記憶功能。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(cè)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)：

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、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℃～+75℃（不結(jié)露）

保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃

消耗電流：≤70mA

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

編碼特性：每周128組編碼，連續(xù)64周（即128*64）

工作電壓：格雷碼無需電源

外型尺寸：見下圖

使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）

保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃

消耗電流：≤40mA

防護(hù)等級(jí)：IP64

輸出信號(hào)：并行格雷碼

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：DC12V

外型尺寸：見下圖

使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）

保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃

消耗電流：≤40mA

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)

三、接線關(guān)系

1、光電、接觸式編碼器接線：

a、485、4-20mA編碼器輸出尾線接線關(guān)系（4-20mA未訂則不用接）:

b、SSI接口編碼器輸出尾線接線關(guān)系:

c、格雷碼：

19芯航空插頭，光電1—16為數(shù)據(jù)從低到高D0-D15，18為DC12V電源輸入+，19為DC12V電源輸入-；接觸式1—14為數(shù)據(jù)從低到高D0-D13，19為地

2、機(jī)顯接線關(guān)系：

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

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

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?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的安裝方法（推薦1、2、3種方法）：傳感器伸出軸通過彈性聯(lián)軸器；偏心聯(lián)軸器；變比齒輪；鏈輪鏈條；或吊裝式（測(cè)量輪、重錘、測(cè)繩）等方式與閘門的有關(guān)部件連接。

1、采用彈性聯(lián)軸器安裝方式：傳感器伸出軸通過聯(lián)軸器直接與起閉機(jī)卷?yè)P(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、采用偏心軸器安裝方式：傳感器伸出軸通過偏心聯(lián)軸器直接與起閉機(jī)卷?yè)P(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伸出軸上，擰緊傳感器伸出軸端的偏心聯(lián)軸器的緊固螺釘。

3、齒輪連接方式：傳感器伸出軸通過齒輪直接與起閉機(jī)卷?yè)P(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?yè)P(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(zhǎng)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(cè)繩、測(cè)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(cè)繩過孔。注意：四個(gè)M5螺孔的位置一定要確保傳感器測(cè)量輪的繩槽中心面與測(cè)繩在測(cè)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(cè)量輪裝在傳感器伸出軸上。測(cè)繩一端固定在閘門適當(dāng)位置，測(cè)繩另一端繞過測(cè)量輪上的繩槽后，固定在重錘上。注意：測(cè)繩長(zhǎng)度要保證在閘門關(guān)閉時(shí)，在測(cè)量輪重錘一側(cè)的長(zhǎng)度約為0.5m，如果測(cè)繩與測(cè)量輪不在同一垂直平面上，可以松開測(cè)量輪上的緊固螺釘，軸向微調(diào)測(cè)量輪在傳感器伸出軸上的位置，以保證在測(cè)量過程中測(cè)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)，與之相連的編碼器便會(huì)測(cè)出閘門實(shí)際上升或下降的位置。

閘門開度傳感器與螺桿啟閉機(jī)安裝方式：

也可采用吊裝（測(cè)繩、測(cè)量輪、垂錘）連接方式（詳見卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝方式5）

六、安裝示意圖如下（推薦1、2、3、7方法）:

1、直接連接法（彈性聯(lián)軸器、偏心聯(lián)軸器、十字聯(lián)軸器等）：

2、齒輪連接法（齒輪連接方式）：

3、人字門安裝法（彈性聯(lián)軸器連接）：

4、吊裝連接法（通過、重錘與平板閘門聯(lián)接）：

5、液壓平門吊裝安裝法（通過重錘、測(cè)量輪、與液壓平板閘門連接）：

6、吊裝安裝側(cè)面示意圖：

7、螺桿啟閉機(jī)齒輪連接安裝：

8、鏈條鏈輪連接法（鏈條鏈輪用在弧形門的連接方法）：

◆其它應(yīng)用領(lǐng)域：

各種閥門開度、提升機(jī)吊車定位、煉鋼氧槍定位、轉(zhuǎn)爐定位、煤氣柜高程測(cè)量、自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、造紙紡織卷料定長(zhǎng)、機(jī)械、電力、汽車工業(yè)等各行業(yè)的高精度，長(zhǎng)距離的位移，角度（多轉(zhuǎn)）的測(cè)量定位。

附：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

18 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840A

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：010302XXXXXXXX

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?jī)?nèi)容。