HZW系列闸门开度传感器

使 用 说 明 书（13.0版）

徐州海河水文设备有限公司

                          徐州市经济开发区三环东路

一、 概述：

HZW系列闸门开度传感器是针对闸门测量的特点，采用光电式或接触式编码器，在内部配以精密的变速机构制造而成。其输出信号有并行格雷码、串行RS485、4-20mA标准模拟量以及SSI同步串行信号等多种方式供用户选择。该传感器安装方便，适应性强，稳定可靠，集检测与A/D转换为一体，具有断电记忆跟踪功能。适合对各类闸门（平板门、弧形门、人字门、门机、桥机等）的起吊高度进行测量。其功能、特点，可靠性等深受广大水利水电工程技术人员的信赖和好评。

二、 主要技术指标：

该传感器的技术指标主要取决于所配编码器，可选配的编码器有：HGD65535光电编码器、HJZ8192接触式编码器、或各种进口编码器。

1、 HGD65535光电编码器

编码特性：每周1024组编码，连续64周（即1024*64）

工作电压：DC12-24V

外型尺寸：见图1

使用环境温度：-20℃～+75℃（不结露） 
保存环境温度：-25℃～+80℃

消耗电流：≤80mA

防护等级：IP64

输出信号（可选）：A-4-20毫安；B-并行格雷码；M-RS485；S-串行SSI信号

2、 HJZ8192接触式编码器(485、4-20MA信号带转换盒）

编码特性：每周128组编码，连续64周（即128*64）

工作电压：DC12-24V（格雷码无需电源）

外型尺寸：见下图

使用环境温度：-20℃～+75℃（不结露） 
保存环境温度：-25℃～+80℃

消耗电流：485≤6mA,4-20MA≤25mA（格雷码无消耗）

防护等级：IP64

输出信号（可选）：A-4-20毫安；B-并行格雷码；M-RS485；

3、 JX8192机械编码器

编码特性：每周32组编码，连续256周（即32*256）

工作电压：DC12-24V

外型尺寸：见下图

使用环境温度：-20℃～+75℃（不结露） 
保存环境温度：-25℃～+80℃

消耗电流：≤25mA

防护等级：IP64

输出信号（可选）：A-4-20毫安；B-并行格雷码；M-RS485；S-串行SSI信号

三、接线关系

1、光电、接触式编码器接线：

a、485、4-20mA编码器输出尾线接线关系（4-20mA未订则不用接）:    

b、SSI接口编码器输出尾线接线关系:  

  c、格雷码：

19芯航空插头，光电1—16为数据从低到高D0-D15，18为DC12-24V电源输入+，19为电源输入-；接触式1—14为数据从低到高D0-D13，19为地

2、机显接线关系：

1、485接口（4芯航插）：1-485A；2-485B；3-+12-24V；4-GND。         

2、格雷码接口（19芯航插）： 1—13为数据D0-D12，19为公共端。

3、模拟量接口（6芯航插）：1-485A；2-485B；3-4-20mA +；4-4-20mA -；5-+12-24V；6-GND

 四芯航插示意图                                         6芯航插示意图

四、安装使用及注意事项：

1、本传感器属于高精度仪器，安装时严禁敲击和摔打碰撞。

2、传感器与外部联接应避免刚性连接，而应采用联轴器、连接齿轮或同步带联接传动。

3、安装时注意其允许的轴负载，不得超过极限负载。

4、注意不要超过编码器的极限转速，如超过极限转速时，电信号可能会丢失。

5、接线务必正确，错误接线可能会导致传感器内部电路损坏。

6、请不要将传感器的输出线与动力等线绕在一起或同一管道传输，也不宜在配线盘附近使用，以防干扰。

五、 闸门开度传感器安装方法（图片以接触式编码器为例）：

前言：在安装闸门开度传感器之前首先要确定：开度传感器的安装位置，只有确定好安装位置后才能确定具体采用以下哪种方式进行连接。

（一）、闸门开度传感器与卷扬启闭机的安装方法（推荐1、2、3种方法）：传感器伸出轴通过弹性联轴器；偏心联轴器；变比齿轮；链轮链条；或吊装式（测量轮、重锤、测绳）等方式与闸门的有关部件连接。

1、采用弹性联轴器安装方式：传感器伸出轴通过联轴器直接与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

①在启闭机的安装轴上打三个M5深20mm的螺孔，将带轴法兰盘固定在安装轴上。

②按照传感器支架安装孔的尺寸要求，在安装轴的下方适当位置安装一块水平的安装支板。

③将传感器支架固定在安装支板上，注意一定要使传感器伸出轴与安装轴尽量保持同轴度，当高度或不同轴度太大时，可在支架下方增加垫块来调整。然后紧固四个安装地脚螺钉(M6螺丝)。

④将弹性联轴器分别紧固在传感器的伸出轴和连接法兰上即可。

 弹性联轴器

2、采用偏心轴器安装方式：传感器伸出轴通过偏心联轴器直接与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

①在启闭机的安装轴上打三个M5深20mm的螺孔，将偏心法兰盘固定在安装轴上。注意要将偏心法兰的中心孔与安装轴的中心尽量保持同心。

②按照传感器支架安装孔的尺寸要求，在安装轴的下方适当位置安装一块水平的安装支板。 

③将传感器支架固定在安装支板上，注意一定要使传感器伸出轴与安装轴尽量保持同轴度，当高度或不同轴度太大时，可在支架下增加垫块来调整。然后紧固四个安装地脚螺钉(M8螺丝)。

④将偏心联轴器另一头套在传感器伸出轴上，拧紧传感器伸出轴端的偏心联轴器的紧固螺钉。

3、齿轮连接方式：传感器伸出轴通过齿轮直接与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

①在启闭机的安装轴上打三个M5深20mm的螺孔，将带轴法兰盘固定在安装轴上。

②按照传感器支架安装孔的尺寸要求，在安装轴的下方适当位置安装一块水平的安装支板。

③将齿轮分别套在传感器伸出轴和法兰盘接头上，并拧紧螺钉，使其两个齿轮咬合完好。然后将传感器支架固定在安装支板上，并拧紧M6螺丝。

注：通过此连接方式，安装调整方便，安装高度调整范围大。并可根据需要扩大或缩小传感器的圈数。

4、采用链轮链条安装方式：此方式是通过链条传动带动传感器轴的转动，主用用于传感器安装空间位置有限的地方。先把一只链轮安装在与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接，把另一只链轮安装到传感器伸出轮上然后套上链条，根据链条的长度选取传感器的安装位置，注意链条要有一定的自由下垂度，如果拉的太紧容易拉伤传感器伸出轴，两链轮要保护平行否则链条易脱轮。

5、采用吊装（测绳、测量轮、垂锤）安装方式：在闸门（平板门、弧形门等）上方的适当位置安装一块厚度不小于4mm的安装支板，安装支板水平面一定要保持水平，在安装支板上加工四个M8固定螺孔和两个Ф22测绳过孔。注意：四个M5螺孔的位置一定要确保传感器测量轮的绳槽中心面与测绳在测量全行程内的运动轨迹在一个垂直平面上，然后将传感器支架固定在安装支板上，将测量轮装在传感器伸出轴上。测绳一端固定在闸门适当位置，测绳另一端绕过测量轮上的绳槽后，固定在重锤上。注意：测绳长度要保证在闸门关闭时，在测量轮重锤一侧的长度约为0.5m，如果测绳与测量轮不在同一垂直平面上，可以松开测量轮上的紧固螺钉，轴向微调测量轮在传感器伸出轴上的位置，以保证在测量过程中测绳不脱槽。

（二）、闸门开度传感器与螺杆启闭机安装方式：

1、 采用齿轮安装方式：传感器出轴通过齿轮（齿轮的齿顶距等于螺杆启闭机的螺距）直接与螺杆启闭机的螺纹连接。在螺杆启闭机的适当位置安装一块厚度不小于4mm的安装支板，安装支板应保证水平。

2、 将编码器固定在安装支架上，齿轮装在编码器伸出的轴上。

3、 将传感器支架固定在安装支板上，注意要先确定齿轮与螺杆启闭机聂合的位置后再固定安装支架。安装完成后螺杆的上升和下降便带动齿轮的转动，与之相连的编码器便会测出闸门实际上升或下降的位置。

闸门开度传感器与螺杆启闭机安装方式：

也可采用吊装（测绳、测量轮、垂锤）连接方式（详见卷扬机安装方式5）

六、 安装示意图如下（推荐1、2、3、7方法）: 

1、直接连接法（弹性联轴器、偏心联轴器、十字联轴器等）：

2、齿轮连接法（齿轮连接方式）：

  3、人字门安装法（弹性联轴器连接）：

    4、吊装连接法（通过、重锤与平板闸门联接）：

5、液压平门吊装安装法（通过重锤、测量轮、与液压平板闸门连接）：

6、吊装安装侧面示意图：

7、螺杆启闭机齿轮连接安装：

8、链条链轮连接法（链条链轮用在弧形门的连接方法）：

◆　其它应用领域：

各种阀门开度、提升机吊车定位、、机械、电力、汽车工业等各行业的高精度，长距离的位移，角度（多转）的测量定位。

附：485口通信协议（读取部分）

485口通信协议MOD_HH采用Modbus通信协议(RTU方式)。海河设备作为从机。

数据字节格式：

起始位      数据位     （无奇偶校验位） 停止位

1           8                         1

波特率：9600(可设置)

功能码03：

利用Modbus通信协议的03功能码，读取传感器或显示器的数值（1个数值）。主机的命令格式是从机地址、功能码、起始地址、字节数及CRC码。从机响应的命令格式是从机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据是二进制码，二个字节，高位在前。CRC码都是二个字节，低位在前。

信息帧格式举例：

主机呼：01      03      00    00    00    01    84      0A

站号   功能码    起始地址    读取点数    CRC校验码

                                         低       高

从机答：01       03         02        XX   XX       XX     XX

       站号    功能码    读单元字节     数据          CRC校验码

                                     高(二进制)低

上面01,03,02,XX等均为一个字节。数据为两个字节，高位字节在前。每帧的开头和结尾至少有3.5个字节时间的间隔。用户在为主机编程时，除了站号（地址）和CRC校验码之外，其它字节的字符均采用上面的内容不变。主机格式中的读取点数可以为01也可以为02（02是为了兼容某些协议）。从机回答帧中的功能码（03）和读单元字节数（02）不变。CRC的检验内容包括从地址到CRC校验码之前的全部内容。