安科瑞电机综合保护器ARD2使用说明书080327docx.docx
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安科瑞电机综合保护器ARD2使用说明书080327docx
ARD2系列
智能电动机保护器
安装使用说明书
一、概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
二、品型号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
三、通用技指⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3
四、外型尺寸及安装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3
五、示与用程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
六、接方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
七、通⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
八、系用方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28
九、保功能明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32
十、注意事⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37
十一、范例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38
上海安科瑞电气有限公司
一、概述
ARD2系列智能电动机保护器(以下简称保护器),采用最新的单片机技术,具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。
保护器能对电动机运行过程中出现的起动
超时、过载、断相、不平衡、欠载、剩余电流(接地/漏电)、堵转、过压、欠压等多种情况进行保护,并设有SOE故障事件记录功能,方便现场维护人员查找故障原因。
适用于煤矿、石化、冶
炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。
本保护器具有RS485远程通讯接口,4~20mA模拟量输出,方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。
实现电动机运行的远程监控。
二、产品型号
ARD2—/
附加功能(表2)
起动方式:
A—直接起动
额定电流(表1)
设计序列号
企业代号:
安科瑞电气有限公司
表1
互感器额定电流
互感器匝数
整定电流Is
范
电动机功率
(A)
(一次)
围(A)
(kW)
1
~
~3
25
1
~25
3~12
100
1
25~100
12~
55
250
1
63~250
30~132
800
1
250
800
132
440
~
~
表2
附加功能
代号
附加功能
代号
远程起动
Q
4~20mA模拟量输出
M
报警
J
4路开关量输入
K
通讯接口
C
SOE事件记录
SR
漏电保护
L
三、通用技术指标
表4
技术参数
技术指标
保护器辅助电源
AC220V/AC380V,功耗8VA
电机额定工作电压
AC380V,50Hz
6.3A(1.6A-6.3A)
采用小型专用电流
25A(6.3A-25A)
互感器测量模块
电动机额定工作电流
100A(25A-100A)
250A(63A-250A)
采用专用电流互感
800A(250A-800A)
器
继电器输出
3路,AC250V、3A;DC30V、3A;
开关量输入
4路,光电隔离
通讯
RS485Modbus协议
SOE事件记录容量
8个事件记录
工作温度:
-10oC~55oC
环境
贮存温度
-20oC~65oC
相对湿度
5﹪~95﹪不结露
海拔
≤2000m
污染等级
2级
防护等级
IP20
四、外形尺寸及安装
4.1外形及安装开孔尺寸
正视图
盘面开孔
主体部分
侧视图
互感器部分(1~100A)
互感器部分(100~250A)
互感器部分(250~800A、零序互感器)
安装方法
主体部分安装互感器部分(~100A)安装
安装连线
拆卸连线
250A以上互感器接线
五、显示与用户编程
显示说明
表5
序号
名称
状态
功能说明
1
A相LED指示灯
亮
该指示灯亮则表明
11显示的为A相电流
2
B相LED指示灯
亮
该指示灯则表明
11显示的为B相电流
3
C相LED指示灯
亮
该指示灯亮则表明
11显示的为C相电流
4
运行LED指示灯
亮
该指示灯亮则表明电动机正在运行
5
脱扣LED指示灯
亮
该指示灯亮则表明保护器脱扣继电器已动作
6
报警LED指示灯
亮
该指示灯亮则表明保护器报警继电器已动作
7
确定按键
按下
选择操作功能或返回上级菜单
8
左方向键
按下
察看事件或数字量减或移位
9
右方向键
按下
察看显示数据或数字量增
10
取消/复位键
按下
退出菜单或取消操作或将保护器复位
11
4位LED数码管
0000
显示测量数值
注
A、B、C相指示灯
全亮
指示灯全亮则表明11显示的为三相平均电流
用户编程
按保护器上的“确定”键,至显示“P001”,按“”键和“”
键用于菜单的选择,到相应的菜单序号后,按“确定”键,进入
值域的设置,按“”键进行数据位的选择,按“”键用于数
字的增加,所需参数设置完毕后,按“确定”键进行保存,再按“取消”键退出菜单。
其中,保护器的各种保护功能的打开与否用“on”“oFF”表示。
参数设置见下表:
表6
面板参数
设定类别
默认值
设定范围
单位/说明
~
~25
P001
满载电流
100
25~100
安培
250
63~250
800
250~800
P002
脱扣等级设定
5
5、10、15、20、
级
25、30、35、40
P003
起动时间
10
~
秒
P004
过载报警域值设定
85
1~99%
%
P005
断相脱扣延时
1
~
秒
P006
接地/漏电故障电流设定
300
100~1000
毫安
P007
接地/漏电故障脱扣延时
~
秒
设定
P008
欠载脱扣域值设定
50
10~99%
%
P009
欠载脱扣延时设定
~
秒
P010
不平衡脱扣域值设定
30
10~99%
%
P011
不平衡脱扣延时设定
~
秒
P012
不平衡报警设定
20
10~99%
%
P013
报警允许位开/关
OFF
OFF/ON
过载报警
P014
OFF
OFF/ON
不平衡报警
P015
ON
OFF/ON
过载脱扣
P016
OFF
OFF/ON
接地/漏电脱扣
P017
OFF
OFF/ON
欠载脱扣
P018
脱扣允许位开/关
ON
OFF/ON
缺相脱扣
P019
OFF
OFF/ON
欠电压脱扣
P020
OFF
OFF/ON
过电压脱扣
P021
OFF
OFF/ON
堵转脱扣
P022
OFF
OFF/ON
不平衡脱扣
P023
欠电压脱扣域值设定
80
55~90%
%
P024
欠电压脱扣延时设定
~
秒
P025
过电压脱扣域值设定
120
110~150%
%
P026
过电压脱扣延时设定
~
秒
P027
堵转电流设定
~800
安培
P028
堵转脱扣延时设定
~
秒
2400、4800、
P029
MODBUS波特率设定
9600
9600、19200、
bps
38400
P030
MODBUS地址设定
1
1~247
查看数据
测量数据查看:
用户可按动“”键,切换显示三相平均电
流、A相电流、B相电流、C相电流、AB线电压、零序电流值。
事件记录查看:
用户可按动“”键,至4位LED数码显示
“Eut1”,表示事件1(此为最近一次保护器脱扣的事件记录),
可按动“确定”键,数码管显示为“CAuS”,按动“确定”键,查
看脱扣原因。
按动“取消”返回上一层菜单,按动“”键可依
次查看脱扣动作的“onth”月、“day”日、“hour”时、“iunt”
分、“sEc”秒。
或用户在“Eut1”时,按动“”键或“”键,
查看其他的事件。
本保护器记录最近8次发生的脱扣事件。
表7事件记录说明:
通讯故障代码
显示
故障原因
备注
1
Stot
起动超时
2
hEAt
热过负荷(过载)
3
UdCU
电流过低(欠载)
4
CUIb
电流不平衡
5
LoPh
断相
6
oErU
过电压
7
UdEU
欠电压
8
StAL
堵转
oUdF接地/漏电
9
shor短路
10
六、接线方式
电流、电压接线
继电器输出
开关量输入
RS485通讯
零序电流输入
4~20mA模拟量输出
七、通讯协议
通讯协议概述
ARD2系列电动机保护器使用MODBUS-RTU通讯协议,MODBUS
协议详细定义了校验码、数据序列等,这些都是特定数据交换的必要内容。
MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接(半双工),这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向
传输。
首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备(从机),然后,终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。
MODBUS协议只允许在主机(PC,PLC等)和终端设备之间通讯,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。
传递的通讯信息是11位字格式,包含1个起始位、8个数据位(最小的有效位先发送)、无奇偶校验位、2个停止位。
信息帧格式
地址码功能码数据区CRC校验码
1字节1字节n字节2字节
地址码:
地址码在帧的开始部分,由一个字节(8位二进制码)组成,十进制为0~255,在ARD2系列电动机保护器中只使
用1-247,其它地址保留。
这些位标明了用户指定的终端设备的地址,该设备将接收来自与之相连的主机数据。
每个终端设备的地
址必须是唯一的,仅仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询。
当终端发送回一个响应,响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。
功能码:
功能码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。
下表列出了该系列仪表用到的功能码,以及它们的意义和功能。
功能定义操作
03H/04H读数据寄存器获得一个或多个寄存器的当前二进制值
10H预置多寄存器设定二进制值到一系列多寄存器中
数据区:
数据区包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。
这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。
例如:
功能码告诉终端读取一个寄存器,数据区则需要指明从哪个寄存器开始及读取多少个数据,内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同内容而有所不同。
传输方式CRC校验码:
错误校验(CRC)域占用两个字节,包含了一个
信息传输为异步方式,并以字节为单位,在主机和从机之间16位的二进制值。
CRC值由传输设备计算出来,然后附加到数据
帧上,接收设备在接收数据时重新计算CRC值,然后与接收到的CRC域中的值进行比较,如果这两个值不相等,就发生了错误。
生成一个CRC的流程为:
1、预置一个16位寄存器为0FFFFH(全1),称之为CRC寄存器。
2、把数据帧中的第一个字节的8位与CRC寄存器中的低字节进行异或运算,结果存回CRC寄存器。
3、将CRC寄存器向右移一位,最高位填以0,最低位移出并检测。
4、如果最低位为0,重复第三步(下一次移位);如果最低位为1,将CRC寄存器与一个预设的固定值(0A001H)进行异或运算。
5、重复第三步和第四步直到8次移位,这样处理完了一个完整的八位。
6、重复第2步到第5步来处理下一个八位,直到所有的字节处理结束。
7、最终CRC寄存器的值就是CRC的值。
此外还有一种利用预设的表格计算CRC的方法,它的主要特点是计算速度快,但是表格需要较大的存储空间,该方法此处不再赘述,请参阅相关资料。
功能码简介
功能码03H或04H:
读寄存器
此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。
主机一次请求的数据个数没有限制,但不能超出定义的地址范围。
下面的例子是从01号从机读3个采集到的基本数据(数据帧中每个地址占用2个字节)L1、L2、L3,其中L1的地址为0000H,L2的地址为0001H,L3的地址为0002H。
主机发送
发送信息
从机返回
返回信息
地址码
01H
地址码
01H
功能码
03H
功能码
03H
起始地址
高字节
00H
字节数
06H
低字节
00H
高字节
00H
寄存器
数据
00H
寄存器数量
高字节
00H
低字节
低字节
03H
高字节
00H
CRC校验
寄存器
数据
00H
高字节
05H
低字节
码
低字节
CBH
高字节
00H
寄存器数据
00H
低字节
高字节
21H
CRC校验码
75H
低字节
功能码10H:
写寄存器
功能码10H允许用户改变多个寄存器的内容,该仪表中系统参数、继电器输出状态等可用此功能号写入。
主机一次最多可以写入8个(16字节)数据。
下面的例子是预置地址为
01的仪表输出开关量DO2。
开关量输
入/输出状态指示寄存器地址为
0003H,第0-3位对应DI1-DI4,
第
8-10位分别对应DO0-DO2。
主机发送
发送信息
从机返回
返回信息
地址码
01H
地址码
01H
功能码
10H
功能码
10H
起始地址
高字节
00H
起始地
高字节
00H
低字节
03H
址
低字节
03H
寄存器数
高字节
00H
寄存器数
高字节
00H
量
低字节
01H
量
低字节
01H
字节数
02H
CRC校验
高字节
F1H
0022H待写
高字节
04H
码
低字节
C9H
入数据
低字节
00H
CRC校验码
高字节
A4H
低字节
A3H
地址参量
表8
地址
地址
参数
读写属
数值范围
类型
性
1
0x00
L1相实际电流
R
0~9999
word
单位
2
0x01
L2相实际电流
R
0~9999
word
单位A
3
0x02
L3相实际电流
R
0~9999
word
单位A
开关量输出
DO0脱扣
高字节
4
0x03
xxxxxxxx
R/W
DO1报警
BYTE
D07~DO0
DO2远程起动
开关量输入
DI0输入1
DI1输入2
低字节
xxxxxxxx
R
DI2输入3
BYTE
DI7~DI0
DI3输入4
5
0x04
保留
R
0
word
6
0x05
保留
R
0
word
7
0x06
保留
R
0
word
8
0x07
断相脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
9
0x08
线电压UAB
R
210~570
word
单位V
10
0x09
平均实际电流
R
0~9999
word
单位
11
0x0A
接地/漏电电流
R
100~1000
word
单位mA
12
0x0B
保留
R
0
word
13
0x0C
保留
R
0
word
14
0x0D
满载电流设定
R/W
16~8000
word
单位A
15
0x0E
脱扣等级设定
R/W
5、10、15、20、
word
25、30、35、40
16
0x0F
起动时间
R/W
1~9999
word
单位
17
0x10
过载报警域值设定
R/W
1~99
word
单位%
18
0x11
保留
R
0
word
19
0x12
接地/漏电故障电流设定
R/W
100~1000
word
单位mA
20
0x13
接地/漏电故障脱扣延时
R/W
1~250
word
设定单位
21
0x14
保留
R
0
word
22
0x15
欠载脱扣域值设定
R/W
10~99
word
单位%
23
0x16
欠载脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
24
0x17
保留
R
0
word
25
0x18
不平衡脱扣域值设定
R/W
10~99
word
单位%
26
0x19
不平衡脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
27
0x1A
不平衡报警域值设定
R/W
10~99
word
单位%
报警允许位开/关
DO0过载报警
28
0x1B
xxxxxxxx
R/W
word
DO1不平衡报警
D07~DO0
DO0过载脱扣
DO1漏电脱扣
脱扣允许位开/关
DO2欠载脱扣
DO3断相脱扣
29
0x1C
xxxxxxxx
R/W
word
DO4欠压脱扣
D07~DO0
DO5过电压脱扣
DO6堵转/堵塞脱扣
DO7不平衡脱扣
30
0x1D
保留
R
0
word
MODBUS波特率设定
2400、4800、9600、
31
0x1E
2400、4800、9600、19200、
R/W
word
19200、38400
38400
32
0x1F
MODBUS地址设定
R/W
1~247
word
33
0x20
欠电压脱扣域值设定
R/W
55~90
word
单位%
34
0x21
欠电压脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
35
0x22
过电压脱扣域值设定
R/W
110~150
word
单位%
36
0x23
过电压脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
37
0x24
堵转电流设定
R/W
16~8000
word
单位
38
0x25
堵转脱扣延时设定
R/W
1~250
word
单位
39
0x26
远程复位
R/W
0正常1复位
word
40
0x27
0
word
41
0x28
0
word
42
0x29
0
word
43
0x2A
0
word
44
0x2B
保留
R
0
word
45
0x2C
0
word
46
0x2D
0
word
47
0x2E
0
word
48
0x2F
0
word
49
0x30
事
R
高字节
STA1
动作方式
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