ALS

Определение и назначение датчика

Текущий дизайн ALS

Высокоточные датчики уровня воды ("ДУВ" или "ALS", также "измерители" или "датчики") торговой марки Эскорт предназначены для определения уровня заполнения воды в емкостях, резервуарах и емкостях хранения. Измеритель ("датчик") ALS применяется в спецтехнике в качестве измерителя уровня воды, в промышленности - в качестве измерителя уровня любых жидкостей схожих по своим характеристикам с водой. Тип измерения ДУВ Эскорт - емкостной. Его показания основываются на диэлектрической проницаемости среды, в которой он работает; в данном случае для измерения уровня жидкостей неагрессивных к материалам изделия, таких как вода, водные растворы, жидкие удобрения и т.д. Материалы, контактирующие с измеряемой жидкостью: алюминиевый сплав (АД-31), полиацеталь (PA-6)..

Примечание: Датчик ALS не предназначен для использования в жидких продуктах питания, таких как например - молоко, соки, кисломолочные продукты и тд., так как ALS для этого не сертифицирован.

Более подробные технические характеристики представлены в тех.паспорте устройства.

Основные термины и понятия

Датчик уровня воды/Aqua Level Sensor (ДУВ/ALS)  - устройство, предназначенное для измерения уровня воды.

Серийный номер - код, состоящий из ряда букв или цифр, присваиваемый продукту (датчику).

CNT - колебательный контур, благодаря которому вычисляется базовый уровень заполняемости измерительных трубок датчика топливом. Этот уровень преобразуется в конечное значение, определяемое интерфейсом передачи данных.

Протокол передачи данных - набор определённых правил или соглашений интерфейса логического уровня, который определяет обмен данными между различными программами или устройствами. Для ALS основным протоколом передачи является LLS по интерфейсу RS-485.

Режим передачи данных - это своеобразная граница между двумя объектами или узлами, которые регламентируются особым принятым стандартом и реализуются с помощью установленных методов, средств и правил. ALS имеет следующие режимы работы:

• RS-485 (Пассивный и Активный)
• Аналоговый
• Частотный

Интерфейс - физический способ подключения и/или набор программных инструментов, с помощью которого осуществляется передача данных между двумя или более устройствами.

RS-485 - цифровой режим передачи данных. Датчик ждет соответствующего запроса от принимающего устройства. Работает по протоколу LLS. На основе CNT формируется значение в условных единицах выбранного диапазона (1-1023 у.е. или 1-4095 у.е.)

Преобразователь - цифровой преобразователь RS-485 в USB (С200М или С200М2) для настройки проводных датчиков.

Активный (периодический) RS-485 - разновидность вышеуказанного режима работы, при котором датчик, не ожидая запроса от приемника, сам передает пакеты с данными каждые 2 секунды.

Аналоговый - режим, при котором на основе CNT формируется соответствующий вольтаж в примерном диапазоне 0-4.9В.

Частотный - режим, в котором на основе CNT формируется соответствующая частота в Гц (301-1323 Гц при диапазоне значений 1-1023; 301-4395 Гц при диапазоне значений 1-4095).

Навигационный терминал -  это главный элемент системы мониторинга работы транспорта, осуществляемого с помощью спутниковой связи. Без него невозможно осуществлять контроль транспорта, определить координаты местонахождения транспортного средства. Он собирает информацию с датчиков и бортовой системы транспорта, а затем осуществляет её передачу на устройство\сервер, которые принадлежат контролирующему процесс специалисту.

Подготовка

Для чего следует монтировать датчик в геометрический центр передвижной емкости?

Высочайшая точка должна быть выбрана для того, чтобы датчик мог измерить уровень всей жидкости внутри емкости без каких-либо слепых зон.

Показания уровня жидкости датчика установленного в центр емкости будут наименее подвержены влиянию движения и переливания жидкости в емкости.

Если невозможно установить датчик в центр емкости, рассмотрите вариант установки двух датчиков по диагонали в два угла. При перетекании жидкости к одной из сторон емкости на соответствующем датчике уровень будет подниматься, на противоположном - уровень будет соответственно снижаться, при этом средний уровень будет неизменным.

Видео на примере топливного бака о важности установки датчика по геометрическому центру емкости.

Внимание: перед началом тарировки транспортное средство\емкость необходимо расположить ровно по отношению к горизонту, т.е. на ровной поверхности без уклона.

В том случае если емкость имеет неправильную геометрическую форму, датчик необходимо устанавливать в месте максимальной глубины емкости ближе к геометрическому центру.

Датчик установлен в самое высокое место емкости

Когда установка в центр невозможна - два и более ДУВ.

Для повышения точности и уменьшения колебаний уровня устанавливают два датчика в один емкость. В основном данное решение применяется в емкостях емкостью более 600 литров и имеющих длину от 1500 мм. Датчики нельзя устанавливать вплотную к стенкам емкости.

Также, два или более датчиков следует устанавливать, если нет возможности установить датчик в центр емкости и (или) емкость имеет вытянутую форму, т.е. длина резервуара значительно больше, чем его высота.

Два датчика установленных по диагонали

Примечание. Установка одного датчика в вытянутую емкость позволит определять сливы и заполнения. Но увеличение колебаний уровня в движении может не позволить платформе мониторинга правильно считать расход жидкости. Поэтому установка двух датчиков предпочтительнее.

Места установок в емкость сложной формы

Резервуар формы П

В данном случае желательна установка двух ДУВ в самых глубоких местах по геометрическому центру углублений.

Цилиндрическая емкость

В данном случае датчик необходимо устанавливать в геометрический центр емкости.

Длинная цилиндрическая емкость

В случае удлиненных цилиндрических емкостей для улучшения показаний в движении необходимо установить два датчика на равном расстоянии от геометрического центра емкости.

Резервуар в форме лестницы

В случае если в емкости имеется перепад высот и нет общего дна может понадобится установка двух ДУВ.

Тарировка емкости в виде лестницы

При тарировке необходимо создать две таблицы, одна для "ДУВ 1" и вторая для "ДУВ 2"

Предположим что шаг тарировки 10 литров.

В начале тарировки, когда жидкость находится в "Красной зоне" изменения уровня будут происходить только на "ДУВ 2" поэтому мы напрямую добавляем шаги тарировки в 10 литров в таблицу для "ДУВ 2".

Когда жидкость находится в "Желтой зоне" изменения будут происходить и на "ДУВ 1" и на "ДУВ 2", в этот промежуток мы записываем изменения в обе таблицы с половиной шага, то есть заливаем так же по 10 литров но в таблицу каждого датчика записываем по 5 литров.

Когда жидкость находится в "Зеленой зоне" изменения будут происходить только на "ДУВ 1" поэтому мы напрямую добавляем шаги тарировки в 10 литров в таблицу для "ДУВ 1".

На платформе "ДУВ 1" и "ДУВ 2" заводятся как отдельные датчики со своими таблицами и после создается третий виртуальный датчик с суммой литров по двум датчикам, пример заведения двух ДУВ на платформе показан в данной инструкции.

Подготовка датчика

Подготовка трубок датчика

Перед калибровкой датчика следует определить будущую длину  измерительных трубок в соответствии с высотой емкости и обрезать или удлинить их. Длину трубок следует вычислить в соответствии со следующей формулой:

L = H - 15 мм,

где L - длина трубок после изменения длины

и

H - высота емкости в месте установки.

ВНИМАНИЕ!!! Датчик ALS выпускается с длиной трубок 950мм, 1450мм, 1950мм, 2450мм.

Для обрезки трубок используйте ножовку по металлу. Во время отпиливания будьте аккуратны, чтобы не повредить соединение трубок с платой внутри головы датчика и изоляционный материал внутренней трубки.

После обрезки трубок датчика используйте специальный изолирующий термоусадочный колпачок в комплекте ДУВ для изолирования внутренней трубки. Используйте паяльный фен, или любой другой нагревающий элемент.

Для изоляции внутренней трубки в комплекте идет такой изоляционный колпачок:

Установите колпачок на внутреннюю трубку и надавите на него:

Далее используйте строительный фен или паяльный фен для того чтобы термоусадочный изоляционный колпачок схватился с внутренней трубкой и её изоляцией:

Удлинять трубки датчика уровня воды нельзя в виду особенности конструкции внутренней трубки.

Присоединительные размеры

Присоединительные размеры проводных ДУВ

Подключение к датчику, настройка, калибровка и тарировка через конфигуратор на ПК

Установка конфигуратора и подключение к датчику

Датчик можно настроить при помощи конфигуратора на ПК (далее - "конфигуратор").

Подключите датчик к преобразователю USB-RS-485 при помощи 6-ти пинового MOLEX разъема или при помощи кабельных зажимов, если к датчику подключена кабель-трасса). Оранжевый провод - линия А RS-485 интерфейса датчика, белый провод - линия В RS-485 интерфейса датчика, черный провод - GND, красный - PWR.

Датчик подключенный при помощи MOLEX

Датчик подключенный при помощи кабель-трассы (укороченной) и кабельных зажимов

Мы рекомендуем использовать преобразователь USB-RS-485 Escort C200M/C200М2 нашего производства, так как мы не можем гарантировать 100% совместимость наших устройства с преобразователями других брендов.

При работе с ноутбуком, рекомендуем подключить его к сети питания и/или подключить дополнительный USB кабель в разъем ADD PWR C200M. В ином случае может не хватить питания для работы датчика и преобразователя.

Вместе с установкой конфигуратора 1.0.2.38 драйвера на С200М установятся автоматически.

Если вы используете С200М2 на операционных системах windows 10 и 11 драйвера должны установиться автоматически из центра обновления windows, на операционной системе windows 7 и ниже может понадобится отключение электронной подписи драйверов и ручная установка драйверов на С200М2.

Если драйвер был верно установлен, то после подключения преобразователя к вашему ПК/ноутбуку, вы увидите устройство STMicroelectronics Virtual COM Port (1)(С200М) или USB-SERIAL CH341A (2)(C200М2) в пункте COM и LPT порты диспетчера устройства Windows "для входа в данное меню нажмите win+r и введите devmgmt.msc и нажмите ОК(3) и после раскройте подменю ком портов (4)"

Номер ком порта отображаемый в данном меню так же нужен для подключения датчика.

После подключения преобразователя, датчика к нему и проверки установки драйверов с проверкой номера ком порта преобразователя необходимо открыть конфигуратор, выбрать нужный ком порт который мы могли узнать в диспетчере устройств(1) и нажать кнопку ДУТ (2).

Подключение к ДУВ следует сделать в течении 15 сек после того, как датчик был подключен к питанию, если режим работы датчика был изменен с RS-485 на любой другой.

После подключения датчика вы должны увидеть это меню:

1. Серийный номер датчика
2. Версия прошивки датчика (FW)
3. Температура датчика
4. Текущий уровень датчика
5. Текущий уровень CNT (необработанное значение уровня) датчика
6. Сетевые адреса LLS подключенные к данному преобразователю (если в данном списке больше одного адреса значит либо в линию одновременно подключено больше одного датчика либо на линии имеются помехи, в таком случае необходимо проверить подключение к ДУВ на наличие других конфликтующих устройств и необходимо закрыть другие программы использующие ком порты например конфигуратор трекера)
7. Сетевой адрес опрашиваемого датчика (Этот адрес используется при подключении в режиме RS485)
8. Текущий режим работы датчика
9. Текущий диапзаон выдаваемых значений (1-1023 или 1-4095)
10. Текущий тип фильтрации и степень
11. Модель подключенного датчика

Калибровка датчика

После того, как вы укоротили трубки датчика - необходимо провести процедуру калибровки датчика.

Для этого необходимо:

• Перейти в меню "Калибровка датчика"

• ВАЖНО! НЕ ПЕРЕВОРАЧИВАЙТЕ ДАТЧИК И НЕ ЗАЛИВАЙТЕ ЖИДКОСТЬ ВНУТРЬ ТРУБОК ПО АНАЛОГИИ С ТОПЛИВНЫМИ ДАТЧИКАМИ. КАЛИБРУЙТЕ ДАТЧИК ТОЛЬКО ПОГРУЖЕНИЕМ ТУРБОК В ЕМКОСТЬ С ЖИДКОСТЬЮ, В КОТОРОЙ ДАТЧИК БУДЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ.
• Датчик уровня воды сделан на базе топливного датчика, поэтому в меню калибровки будет так же написано "Калибровка без топлива"
• Дождитесь стабилизации уровня CNT (1)
• Уберите выделение с ползунка "Калибровка без топлива" (2)
• Нажмите "Полный" (3)
• Значение "Полный"(4) должно измениться на значение близкое к значению текущего CNT (1), но не равно ему, так как данное значение задается согласно термокомпенсации датчика

• Опустошите трубки от топлива
• Дождитесь стабилизации CNT (1)
• Нажмите "Пустой" (2)
• Значение "Пустой"(3) должно измениться на значение близкое к значению текущего CNT (1), но не равно ему, так как данное значение задается согласно термокомпенсации датчика
• Нажмите "ОК"

• Уровень датчика должен отобразится как 1, процесс калибровки датчика закончен.

Таким образом, CNT должен увеличиваться по мере заполнения трубок датчика жидкостью. Оно должно изменяться от значения, близкого к калибровочному значению Пустой к калибровочному значению Полный.

ВНИМАНИЕ! В случае с датчиком ALS не рекомендуется использовать функцию автоматической калибровки устройства без жидкости (формальное название функции - "Калибровка без топлива")

Установка калибровочного значение "Полный" и "Пустой" вручную

Мы не рекомендуем использовать данный функционал, но вы можете установить калибровочные значение Полный и Пустой вручную для экономии времени тогда, когда вы используете датчики одной и той же длины в одинаковые емкости.

Внимание!!! Установка калибровочных значений вручную вероятнее всего увеличит погрешность датчика! Мы не рекомендуем делать этого!

Для этого, введите калибровочные значения Полный и Пустой ранее калиброванного датчика в соответствующие поля в конфигураторе.

Установка режима, диапазона и сетевого адреса

Установка режима

В основном меню, вы можете изменить режим работы датчика. Название режима совпадает с интерфейсом, который используется для физического подключения датчика к GPS терминалу

Выберите режим который вам нужен(1) и нажмите “Записать параметры в устройство”(2)

- Пассивный RS485 следует выбрать, когда планируется подключать к линии А и В интерфейса RS-485 терминала. Терминал должен иметь функцию опроса датчиков, например запрашивать у них информацию. Терминал должен уметь опрашивать датчики в соответствии с протоколом LLS.

- Частотный режим используется при подключении к GPS терминалу к входам, которые могут принимать и считывать сигналы в диапазоне 300 Hz … 1323 Hz  или 300 Hz … 4395 Hz

- Активный RS485 режим следует использовать, если терминал имеет интерфейс подключения RS-485, но не может самостоятельно опрашивать датчик, например запрашивать у него информацию; датчик будет отправлять свои показания самостоятельно каждые 2 секунды.

Примечание: Аналоговый выход ALS всегда активен на зеленом проводе в диапзаоне 0.2-9В, не нужно отдельно его включать

Установка диапазона

Если вы настраиваете датчик на работу в режимах RS-485, Активный RS-485 или частотном режимах, вы можете выбрать диапазон 1-1023 или 1-4095 (1) . В частотном режиме диапазон будет от 300Гц до 1323 Гц или 300Гц до 4395Гц.

После изменения диапазона нажмите “Записать параметры в устройство” (2).

Диапазон 1-1023 чаще всего применяется для датчиков, которые короче 1 метра. Однако, если речь идет о стационарном резервуаре, высота которого невелика, тогда, как длина и ширина больше 2-3 м, лучше выбрать диапазон 1-4095.

Изменение сетевого адреса

Стандартно сетевой адрес датчика 1, если производится установка более одного ДУВ или присутствуют другие устройства LLS может понадобится смена сетевого адреса на датчике. Сетевой адрес каждого из датчиков, должен быть так же прописан в настройках принимающего устройства (навигационный терминал).

Внимание!!! на одной линии не может быть два устройства с одним сетевым адресом, это вызовет конфликт.

Для смены сетевого адреса введите новый адрес в диапазоне 0-255 в поле "Изменить сет. адрес" (1) и нажмите “Записать параметры в устройство” (2), после конфигуратор должен переключится на новый адрес датчика и отобразить новый адрес датчика в поле "Устройства в сети"(3) и "Опросить сет. адрес"(4).

До смены сетевого адреса

После смены сетевого адреса

Тарировка емкости

Все происходит аналогично тарировки при использовании топливных датчиков. Например на основе датчика TD-150

Установка и удаление пароля

При необходимости на датчик можно установить пароль на изменение настроек.

Для этого:

• Нажмите на кнопку "Сервис"(1) и после "Безопасность"(2)
• В открывшемся меню вы можете ввести пароль состоящий из цифр и после нажать установить пароль Так же обратите внимание что пароль не может начинаться с 0.
• После удачной установки пароля ряжом с иконкой ДУВ должен появится красный замок

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, ЧТО ПРОЦЕДУРА СБРОСА ПАРОЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ ВЕСЬМА ТРУДОЕМКОЙ МЫ РЕКОМЕНДУЕМ ОТВЕТСТВЕННО ОТНЕСТИСЬ К ЗАДАНИЮ ПАРОЛЯ И ЕГО СОХРАННОСТИ.

Для измения настроек запароленного датчика или удаления пароля вам нужно произвести процедуру удаления пароля

• Нажмите на кнопку "Сервис"(1) и после "Безопасность"(2)

• В открывшемся меню введите пароль(или в случае потери пароля, мастер пароль предоставленный техподдержкой) и нажмите "Удалить пароль"

• При удачном удалении пароля замок должен стать зеленым

Внимание! По умолчанию пароль на датчике не установлен! Если вы подключили датчик и на нем уже был задан пароль, свяжитесь с технической поддержкой.

Подключение датчика к GPS терминалу

Схемы подключения

Для того, чтобы подключить датчик к GPS терминалу и к источнику питания воспользуйтесь схемой, представленной ниже.

Схема подключения по RS-485

Схема подключения по Частотному выходу

Схема подключения по Аналоговому выходу

У датчика ALS аналоговый режим включен всегда, его не нужно включать в конфигураторе

Пломбирование датчика и кабеля

Пломбировка датчика актуального образца

Понадобятся защитная крышка датчика и пломба из комплекта

• 

  Защитная крышка проводных ДУВ

• 

  Пломба

Крышка крепится на голову датчика

Проводной ДУВ с защитной крышкой

Затем в специальном отверстии фиксируется сама пломба (ее необходимо вставить до конца, закрытым окончанием наружу)

• 

  Установка пломбы на проводной ДУВ

• 

  Установленная пломба на проводной ДУВ

Чтобы удалить пломбу, следует вкрутить в нее специальный ключ из комплекта (также можно использовать любой саморез подходящего размера) и потянуть его на себя.

Извлечение пломбы проводного ДУВ

Пломба после извлечения

Таким образом, извлечь пломбу будет невозможно, не повредив ее. Это обеспечивает дополнительную защиту от несанкционированного доступа.

Альтернативная пломбировка датчика актуального образца

Так же в комплекте с датчиком актуального образца имеется альтернативная пломба, если необходима номерная пломба.

• Необходимо продеть трос через отверстие в крышке датчика

• Продеть оба конца тросса через отверстие в глове датчика

• Продеть оба конца через пломбу, затянуть тросс и установить пломбу нажав на выпирающую часть

Пломбировка датчика старого образца

Пломбировка кабеля

Для пломбировки разъема датчика проденьте пластиковую пломбу в специальное отверстие на разъеме датчика

Обновление прошивки датчика

Инструкция по прошивке

Также есть видеоинструкция

Актуальную версию прошивки вы можете в разделе загрузок на нашем сайте

Частые проблемы и способы их решения

Уровень 7000

Уровень 7000 - код ошибки Короткое замыкание. Он говорит о том, что вода залилась под голову датчика, например при неправильной калибровке путем переворачивания датчика и залития воды в трубки датчика на манер калибровки топливных датчиков. Так делать ни в коем случае нельзя. Либо посторонние частицы попали между трубок и замыкают их.

Вам следует прочистить трубки датчика - предпочтительно продув их через дренажные отверстия сжатым воздухом.

Если данная ошибка произошла после начала эксплуатации датчика, значит скорее всего данные загрязнения попали в измерительную часть датчика из емкости, и в данном случае также нужно убедиться в чистоте этой емкости, при необходимости - почистить ее. Обратите внимание, что ALS вне загрязнённой емкости может вести себя корректно, тогда как этот же датчик, установленный в такой емкость, может генерировать данный код ошибки.

Уровень 6500

Этот код может говорить об обрыве трубок. Данный код ошибки может сгенерироваться сразу после обрезки трубок. В таком случае просто откалибруйте датчик.

Если уровень измеряемой жидкости не поднимается или датчик не реагирует на присутствие жидкости в трубках, то вероятно произошел обрыв трубок или повреждение измерительной части

Сделайте фото головы датчика (должен быть виден номер датчика), его трубок (должно быть четко видно соответствие или несоответствие длины трубок), сделайте скриншот главного экрана датчика и страницы меню Настройки в приложении и отправьте эти данные в техподдержку.

Датчик не подключается или не определяется в приложении

Если датчик не подключается к конфигуратору, проделайте следующее:

• Убедитесь в том, что выбран верный номер СОМ порта и в том, что установлены драйвера и библиотеки (STMicroelectronics Virtual COM Port (1)(С200М) или USB-SERIAL CH341A (2)(C200М2) в пункте COM и LPT порты диспетчера устройства Windows "для входа в данное меню нажмите win+r и введите devmgmt.msc и нажмите ОК(3) и после раскройте подменю ком портов (4)"
• Если возможно, подключите другой датчик, который точно работает; если он подключается, тогда проблем с СОМ портом или преобразователем нет

• Подключите другой USB кабель к С200М (разъем ADD PWR); проверьте исправен ли USB кабель
• Если используется иной преобразователь, убедитесь, что на датчик подается достаточное питание (12 вольт оптимально)
• Подключая датчик, нажмите Search for sensors в течении 15 секунд после подачи питания на датчик
• Если вышеперечисленное не помогло - перепрошейте датчик
• Если не удается завершить прошивку, обратитесь в нашу техподдержку

Проверка подключения между датчиком и терминалом по RS-485

Если датчик, по какой-либо причине, после того, как вы все верно настроили, не передает данные на терминал, необходимо выяснить, происходит ли обмен данными между устройствами.

Для этого, подключите датчик к терминалу по RS-485. Подайте питание на оба устройства.

После этого возьмите преобразователь RS-485-USB и подсоедините его между датчиком и терминалом так, как показано ниже:

Для RS-485 линии А и В конвертера должны быть подключены к линиям А и В датчика

Подключения для снятие лога RS-485

Запустите terminal.exe и настройте СОМ порт как показано ниже:

Baud rate – 19200, Parity – None, Stop-bits – 1, Handshaking – None

Также, отметьте HEX или ASCII в зависимости от того, в каком формате буДУВ передаваться информация от датчика. Для всех датчиков, кроме TD-600 настроенного в режиме RS-232, нужно выбрать HEX.

После правильного подключения преобразователя выберите СОМ порт и нажмите Connect. Если датчик опрашивается терминалом и отвечает, то все в порядке.

Датчик отвечает терминалу по RS-485

Если нет обмена данными между двумя устройствами, попробуйте опросить датчик вручную.

Для этого, введите запрос 31$01$06$6C для датчика с сетевым адресом 1 и нажмите Send

Отправка запроса на датчик

Структура запроса зависит от сетевого адреса датчика. Если вы измените адрес датчика на 255, например, то запрос будет выглядеть следующим образом

31$FF$06$29

FF - 255 в HEX

29 - контрольная сумма CRC рассчитанная для конкретного запроса

Для того, чтобы посчитать контрольную сумму, вы можете перейти на сайт crccalc и ввести ваш запрос без знака $, выбрать HEX, CRC-8/MAXIM и нажать Calc CRC-8

Расчет CRC для адреса 255

Если датчик опрашивается терминалом и отвечает, то все в порядке.

Если датчик не отвечает терминалу, но отвечает на запрос, который вы отправляете вручную, вам следует проверить порты RS-485 вашего терминала.

Если датчик не отвечает ни на что - следует провести стандартную процедуру диагностики ДУВ

Описание протокола LLS

Протокол описан в данном документе

Пример запроса и ответа для 1 сетевого адреса:

Запрос: 31 01 06 6C

Ответ от датчика: 3E 01 06 19 01 00 92 5D BE

Назначение контактов и проводов

Полезные ссылки

• Технический паспорт устройства
• Страница продукта
• Материалы загрузки