EDA9033A三相电参数数据采集模块.docx
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EDA9033A三相电参数数据采集模块
EDA9033A三相电参数数据采集模块
使用说明书
山东力创科技有限公司
目 录
一、EDA9033A模块产品简介
二、EDA9033A通讯接口与协议
三、EDA9033A模块供电电源
四、EDA9033A模块引脚定义
五、EDA9033A模块测量精度说明
六、EDA9033A应用连接线路图
七、EDA9033A模块应用与编程
八、EDA9033A模块ASCII码操作指令集说明
九、EDA9033A模块LC-01接口协议说明
十、EDA9033A外置互感器选型
十一、EDA9033A三相电参数数据采集模块订购指南
一、EDA9033A模块产品简介
EDA9033A模块是一智能型电参数数据采集模块;可测量三相三线制或三相四线制电路中的三相电流、电压的真有效值,功率、功率因数和电度数。
其输入为三相电压(0~500V)、三相电流(0~20A),输出为RS-485或RS-232数字信号:
有三相电压值、三相电流值、有功功率、无功功率、功率因数、累计电量及各相有功功率等。
基本精度为0.2级。
EDA9033A模块可广泛应用于各种工业控制与测量系统及各种集散式/分布式电力监控系统。
EDA9033A模块能替代过去的电流.电压.功率.功率因数.电量等变送器及测量这些变送器标准输出信号的模入模块,可大大降低系统成本,方便现场布线,提高系统的可靠性。
其485总线输出与兼容于NuDAM、ADAM等模块的ASCII码指令集,使其可与其他厂家的控制模块挂在同一485总线上,且便于计算机编程,使你轻松地构建自己的测控系统。
采用电磁隔离和光电隔离技术,电压输入、电流输入及输出三方完全隔离。
*输出接口:
RS-485二线制±15KVESD保护、或RS-232TXD、RXD、GND三线制±2KVESD保护。
*通讯速率(bps):
1200、2400、4800、9600、19.2K
*通讯协议:
双协议,一模块同时具有ASCII码格式和十六进制格式双协议。
*输入:
交流50/60HZ三相电压、电流。
*输出:
三相电压ua、ub、uc,三相电流Ia、Ib、Ic的真有效值、有功功率P、无功功率Q、功率因数、累计电量与各相有功功率Pa、Pb、Pc。
以百分数形式输出数据。
*电压量程(相电压):
10V、20V、50V、75V、100V、150V、200V、250V、300V、400V、500V可选。
*可选电流量程有(内置互感器):
1A、2A、3A、5A、10A、20A
量程(外置互感器式):
40A、50A、100A、200A、300A、500A、800A、1000A等,可根据要求订制。
*输入信号每通道采样速率:
4KHz,交流采样。
*输入响应时间(模块内数据更新率):
250ms,同步测量。
*隔离电压:
1000VDC。
*精度等级:
0.2级
*供电电源:
+5V±10%、+10~30V、AC60~265V可选
*功耗:
<0.5W
*工作温度:
-20℃~+85℃存贮条件:
-40℃~+85℃(RH:
5%~95%不结露)
*体积:
122mm* 69mm*73mm
*安装方式:
DIN导轨卡装
EDA9033A模块外形结构图如下:
(返回)
二、EDA9033A通讯接口与协议
1.RS-485二线制±15KVESD保护
2.RS-232TXD、RXD、GND三线制±2KVESD保护
3.TTL电平接口
4.指令为ASCII码格式,兼容于NuDAM、ADAM等模块。
与微机接口时编程方便。
5.指令为十六进制格式,LC-01协议。
更适合与单片机等微控制器接口。
EDA9033A模块带有这两种通讯协议(ASCII码与十六进制格式),用户可通过SLT端(也为INIT*端)选择,SLT端悬空为ASCII码协议,接地为十六进制LC-01协议。
(返回)
三、EDA9033A供电电源
1、+5V供电,功耗小于0.5W,输入纹波小于200mV,输入电压5V±10%。
2、+10~30V供电,功耗小于0.7W,最高输入电压不得超过+32V。
3、交流供电(50HZ),可由测量电压输入线上取得,输入电压范围为60V~265VAC。
模块为交流电源供电时,19、20脚为AC电源输入端;若电源由电压测量线上取时,可将AC-接UGND,AC+接任一相电压。
此时若用户需要(需定制),模块可从9,10脚提供+5V,最大80mA的电源。
模块为DC供电时,19、20脚悬空未用。
(返回)
四、EDA9033A引脚定义
引脚号
名称
描述
3
RXD
RS-232接口数据输入
4
TXD
RS-232接口数据输出
5
GND
地
6
INIT*(SLT)
协议选择端
7
(Y)DATA+
RS-485接口信号正极
8
(G)DATA-
RS-485接口信号负极
9
+5V(+VCC)
电源正,+5V
10
GND
电源负,地
11
UGND
电压输入地
13
UA
A相电压输入
15
UB
B相电压输入
17
UC
C相电压输入
19
AC+
交流供电电源正极
20
AC-
交流供电电源负极
1.2.12.14.16.
18
NC
未连接
IA+:
A相电流输入
IB+:
B相电流输入
IC+:
C相电流输入
LED指示灯:
模块正常运行状态下,指示灯每秒闪烁2次。
注:
1.INIT*(SLT)----协议选择端将SLT端悬空为ASCII码协议,接至5脚为十六进制LC-01协议。
2.电流输入的方向如图示,应从“+”端输入;每相的电流与电压应如图示相对应接入,否则将导致错误的功率与累计电量。
3.9脚为“+VCC”时,输入电源为10~30V;当用户未作要求时,将以+5V供货。
4.模块为交流电源供电时,19、20脚为AC电源输入端;若电源由电压测量线上取时,可将AC-接UGND,AC+接任一相电压。
模块为DC供电时,19、20脚悬空。
(返回)
五、EDA9033A模块测量精度说明
1、电流:
0.2级全量程
2、电压:
0.2级输入大于量程20%时,从10%到20%量程范围内只能保证0.5级。
当输入小于10%时,其测量值普遍偏小,偶尔出现偏大时,可保证输出值不会大于11%量程值。
3、有功功率:
0.2级在功率因数角ф>70度时,在ф小于70度时为0.5级。
4、无功功率:
0.5级无功功率是由有功功率与电流电压计算得出,只为正。
即负脚的无功功率不可测。
5、功率因数:
0.5级
6、电量:
0.5级
注:
有功功率、无功功率、功率因数、电量等的精度,都是与电流、电压输入相关的,即输入电压小于20%量程时,不能保证以上几个参数的精度等级;在电压输入为0~20%范围内其测量值普遍偏小。
(返回)
!
注意EDA9033A模块不允许打开,也没必要打开。
EDA9033A模块的所有配置都由远程设定,内部无用户可动部件。
开盖后将不负责保修。
EDA9033A模块壹年内免费保修。
六、EDA9033A模块典型应用接线图
EDA9033A模块可应用于三相三线制或三相四线制电路。
在三相三线制电路中,UGND端可不连接或接地;在三相四线制电路中,UGND端接中性线(接地)。
EDA9033A输出电压UaUbUc都是相电压(每相对UGND端的电压)。
EDA9033A模块典型接线图:
EDA9033A模块应用于测控系统时,RS-485网络连接示意图如下:
RS-485网络连接示意图
将主计算机EDA485(RS-232/RS-485)转换器输出DATA+端和所有模块的DATA+端连接,DATA-端和所有模块的DATA-端连接,并在两终端接入匹配电阻(距离较近时,也可不用),接入电源。
通过EDA9033A应用软件,便可开始测量。
其ASCII码指令集,便于用任何高级语言编程,使你能轻松地构建自己的测控系统。
(返回)
七、EDA9033A模块应用与编程
EDA9033A模块能连接到所有计算机和终端并与之通讯。
EDA9033A模块可方便地测量三相三线制或三相四线制电路的各参数,可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。
它能替代过去的电流.电压.功率.功率因数.电量等变送器及测量这些变送器标准输出信号的模入模块,可降低系统成本,方便现场布线,提高系统的可靠性。
其485总线输出与ASCII码指令集,使其可与其他厂家的控制模块挂在同一485总线上,且便于计算机编程,使你轻松地构建自己的测控系统。
EDA9033A模块出厂时,都已经过校准,模块地址为01(十六进制)号,波特率为9600bps。
模块地址从0~255
(00~FFH)随意设定;波特率有1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps五种可使用。
模块地址与波特率修改后
,其值存于EEPROM中。
波特率设置:
BaudRate通讯波特率,其值为03~07,对应波特率见下表:
波特率代码(十六进制)
波特率
03
1200bps
04
2400bps
05
4800bps
06
9600bps
07
19200bps
量程选择:
你可根据需要选择电压量程(10~500V)与电流量程(1~20A)EDA9033A模块可正确测量满量程1.5倍的输入信号,超过满量程1.5倍的输入则不能正确测量。
不超过10倍满电压量程与10倍满电流量程的瞬时输入信号不会导致模块的损坏,但要注意电源不要接反或接错。
RS-485网络:
最多可将32个EDA9033A模块挂于同一485总线上,但通过采用RS-485中继器,可将多达256个模块连接到同一网络上,最大通讯距离达1200m。
主计算机通过EDA485(RS-232/RS-485)转换器用一个COM通讯端口连接到485网络。
配置:
将EDA9033A模块安装入网络前,须对其配置,将模块的波特率与网络的波特率设为一致,地址无冲突(与网络已有模块的地址不重叠)。
配置一个模块应有:
EDA485转换器,带RS-232通讯口的计算机和EDA9033A应用软件。
通过EDA9033A应用软件可最容易地进行配置,你也可根据指令集进行配置。
数据采集:
将模块正确连接,主机发读数据命令,模块便将采集的数据回送主机。
EDA9033A模块内数据每250ms更新一次(电流电压等为250ms的时间内的真有效值),电量为从上电时开始累加,收到清除指令后清零,若掉电超过3秒将清零(由于模块采用低功耗设计,瞬间掉电不会使电量丢失,累计电量数据非掉电保存型)。
累计电量数据掉电保存型电量为从上电时从原值开始累加,收到电量底数设定指令后重设定电量底数。
数据以标称满量程的百分数形式输出,格式为一位符号位+或-,5位数据位和一个小数点,其转换公式如下所示:
设标程电流量程为I0,电压量程U0,则:
相电压U=输出数据U*U0V
电流I=输出数据I*I0A
有功功率P=输出数据P*U0*I0*3W
无功功率Q=输出数据Q*U0*I0*3Var
功率因数COSФ=输出数据COSФ
电量=电量输出数据*U0*I0/(3*1000*3600)度
各线电压的计算:
;
;
(返回)
八、EDA9033A模块ASCII码操作指令集说明
读模块名:
$(Addr)M
读配置:
$(Addr)2
写配置:
%(OldAddr)(NewAddr)(InputRange)(BaudRate)(DataFormat)
读数据:
#(Addr)A
读各相功率:
#(Addr)P
读累计电量:
#(Addr)W
电量确认(清零):
&(Addr)(Order)
电量底数设定:
&(Addr)(+)(Data)(CHK)
地址(Addr):
00~FF(两位ASCII码表示的十六进制数)
数据格式为:
1位起始位0,8位数据位,1位停止位1
1.读模块名:
从一指定地址读出模块名
命令:
$(Addr)M
$:
为定界符
(Addr):
地址(00~FF)
M:
为读模块名命令
回车(0DH)
响应:
!
(Addr)(ModuleName)
或
?
(Addr)
!
?
:
为定界符
ModuleName:
为模块名
回车
例:
命令:
$08M
响应:
!
089033
!
:
命令正确
08:
地址
9033:
EDA9033A模块名
2.读配置:
从一指定地址读出模块配置
命令:
$(Addr)2〈CR〉
响应:
!
(Addr)(InputRange)(BaudRate)(DataFormat)〈CR〉
或:
?
(Addr)〈CR〉
例:
命令:
$082
响应:
!
08000601〈CR〉
!
命令正确
08地址
00输入范围
06通讯波特率9600bps
01无校验和
3.写配置:
配置EDA9033A模块,包括地址、波特率
命令:
%(OldAddr)(NewAddr)(InputRange)(BaudRate)(DataFormat)〈CR〉
%为定界符1字节
(OldAddr)原地址00~FFH2字节
(NewAddr)新地址00~FFH(若不改变地址则使新地址等于原地址)2字节
(InputRange)输入范围必须写入002字节
(BaudRate)通讯波特率03~072字节
(DataFormat)必须写入012字节
响应:
!
(Addr)〈CR〉
或
?
(Addr)〈CR〉
例:
命令:
%0809000701〈CR〉
响应:
!
09〈CR〉
此命令为将08号模块配置为09号,波特率配置为19200bps。
模块配置成功。
4.读数据:
读出EDA9033A模块实时数据,输出顺序为Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COSФ。
命令:
#(Addr)A
响应:
>(DataUa)(DataIa)(DataUb)(DataIb)(DataUc)(DataIc)(DataP)
(DataQ)(DataCOSФ)
Data:
格式为一位符号位+或-,5位十进制数据位和一个小数点。
其数值为标称满量程的百分数。
例如I标称量程为5A;若输出数据为+0.8000则实际值为I=+0.8000×5A=+4.0000A
例:
设标程电流量程Io=5A,电压量程Uo=100V
命令:
#08A
响应:
>+1.0000+0.6000+1.0000+0.6000+1.0000+0.6000+0.6000+0.0000+1.0000
则:
Ua=+1.0000×Uo=+1.0000×100V=100.00V
Ia=+0.6000×Io=+0.6000×5A=3.0000A
Ub=+1.0000×Uo=+1.0000×100V=100.00V
Ib=+0.6000×Io=+0.6000×5A=3.0000A
Uc=+1.0000×Uo=+1.0000×100V=100.00V
Ic=+0.6000×Io=+0.6000×5A=3.0000A
P=+0.6000×U0×I0×3=+0.6000×100V×5A×3=+900.00W
Q=+0.0000×U0×I0×3=+0.0000×100×5×3=0Var
COSФ=+1.0000
5、读各相功率:
读出EDA9033A模块各单相功率,输出顺序为Pa、Pb、Pc。
命令:
#(Addr)P
响应:
>(DataPa)(DataPb)(DataPc)
Data:
格式为一位符号位+或-,5位十进制数据位和一个小数点。
例:
量程100V5A
#01P
>+0.8000+0.7000+0.8000
则:
Pa=+0.8×UO×IO=+0.8×100×5=+400W
Pb=0.7×100×5=350W
Pc=0.8×100×0.5=400W
6.累计电量数据的读取与清除:
1)累计电量数据掉电保存型
A、读累计电量
EDA9033A可输出有功累计电量,EDA9033A上电后即开始测量,电量从原掉电前的电量值开始累计。
U、I输入满量程时,最大累计时间为7.5年,超过此值可能产生溢出。
EDA9033A掉电时RAM内的电量数据自动保存到EEPROM中,上电后从EEPROM调到RAM中。
命令:
#(Addr)W
响应:
>(+)(Data)(CHK)
(Addr)
#>:
为定界符
W:
读电量命令
(+):
符号位+或-1字节
(data):
数据8字节ASCII码表示的十六进制数据
(CHK):
校验和2字节为(CHK)前所发10字节数累计和0FFH相与所得2字节十六进制数。
例:
命令:
#08W
响应:
>-0000020E02
‘>’=0x3E‘-’=0x2D‘2’=0x32‘E’=0x45
校验和02=(0x3E+0x2D+0x30+0x30+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x45)MOD0x100
B、电量底数设定
命令:
&(Addr)(+)(Data)(CHK)
响应:
!
(Addr)
(Addr)
&:
为定界符
(+):
符号位+或-1字节
(data):
数据8字节ASCII码表示的十六进制数据
(CHK):
校验和2字节从&开始累加校验和
例:
命令:
&01+0000000032
响应:
!
08
2)累计电量数据掉电非保存型
A、读累计电量
EDA9033A可输出有功累计电量,EDA9033A上电后即开始测量,有功电量从零开始累计存于内部RAM中,EDA9033A收到读电量命令后,则将电量数据输出。
U、I输入满量程时,最大累计时间为258.9小时,超过此值可能产生溢出。
命令:
#(Addr)W
响应:
>(Order)(+)(Data)(CHK)
或?
(Addr)
#>:
为定界符
W:
读电量命令
(+):
符号+或-
(Order):
帧号从00至FF2字节(见注①)
(+):
符号位+或-1字节
(data):
数据6字节十六进制数据
(CHK):
校验和2字节为(CHK)前所发10字节数累计和0FFH相与所得2字节十六进制数。
注①:
帧号、为当前传送的累计电量数据帧的帧号,主机正确读出电量后,应回发一个确认命令,模块收到正确的确认命令后,则将已输出累计电量清除,同时帧号加1,主机再读电量时,其帧号比上次读出的大1(从00~FF循环),电量为上一帧读出后从零累加的新数据。
若模块读未收到正确的确认命令则再次输出时,帧号不变,电量为上次读时的电量加上从上次读到此次读时的电量(即不清零)。
例:
命令:
#08W
响应:
>01-00020E03
‘>’=0x3E‘0’=0x30‘1’=0x31‘-’=0x2D‘2’=0x32‘E’=0x45
校验和03=(0x3E+0x30+0x31+0x2D+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x45)MOD0x100
B、电量确认(电量清零命令):
命令:
&(Addr)(Order)
响应:
!
(Addr)
或
?
(Addr)
例:
发命令:
&0801
响应:
!
08
08
7.ASCII码指令集下测量值的计算:
1)Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic为:
输出值*相应量程
2)Pa、Pb、Pc为:
输出值*电流量程*电压量程
3)P、Q为:
输出值*电流量程*电压量程*3
4)COSφ为:
输出值
5)电量计算:
UO*I0
电量=±DATAN×度
3×1000×3600
(返回)
九、EDA9033A模块LC-01接口协议说明
数据格式为:
1位起始位0,8位数据位,1位停止位1
通讯协议的一般格式:
4CH57HADDRCMD1CMD2CHKEnd
4CH:
起始码1:
1字节
57H:
起始码2:
1字节
ADDR:
地址00H--0FFH1字节
CMD1:
命令11字节
CMD2:
命令21字节
CHK:
校验和,从地址开始数据累加和1字节
END:
结束码,ODH1字节
1、读地址
命令:
4CH、57H、(Addr)、20H、00H、(CHK)、0DH
响应:
4CH、57H、(Addr)、20H、00H、(CHK)、0DH
2、写地址
命令:
4CH、57H、(OldAddr)、21H、(NewAddr)、(CHK)、0DH
响应:
4CH、57H、(OldAddr)、21H、(NewAddr)、(CHK)、0DH
3、改波特率
命令:
4CH、57H、(Addr)、22H、(COM2)、(CHK)、0DH
COM2:
03H——1200bps
04H——2400bps
05H——4800bps
06H——9600bps
07H——19.2kbps
响应:
4CH、57H、(Addr)、22H、(COM2)、(CHK)、0DH
4、读数据
命令:
4CH、57H、(Addr)、30H、(COM2)、(CHK)、0DH
COM2=01H、02H......OBH、32H
其中32H为读电量,COM2所对应的数据内容见下表:
COM2对应的数据
01HUa、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COSφ
02HUa、Ia
03HUb、Ib
04HUc、Ic
05HP、Q、COSφ
06HUa、Ub、Uc
07HIa、Ib、Ic
08HUa、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic
09HP
0AHQ
OBHCOSφ
0CHPa、Pb、Pc读各相功率
响应:
4CH、57H、(Addr)、30H、(COM2)、(DataN)、(CHK)、0DH
DataN:
为COM2所对应十六进制数据,每一数据为双字节,高字节在前低字节在后;标称满量程值为10000(2710H)。
Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic为双字节十六进制数据,无符号位。
P、Q、COSφ、Pa、Pb、Pc,为双字节十六进制数据,最高位(Bits15)为符号位,Bits15=1为负数,Bits15=0为正数。
测量值的计算:
1)Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic为:
输出值
*相应量程
2710H
2)Pa、Pb、Pc为:
输出值(去符号位)
符号位*电流量程*电压量程
2710H
3)P、Q为:
输出值(去符号位)
符号位*电流量程*电压量程*3
2
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- 关 键 词:
- EDA9033A 三相 参数 数据 采集 模块