燕赵电子单相直流多功能LCD表说明书.docx
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燕赵电子单相直流多功能LCD表说明书
单相直流多功能电力仪表
(LCD版)
使用手册
(2012.08.V1.0)
多功能电力仪表
一、概述
多功能电力仪表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变送输出等功能的多功能电力仪表,能够完成电量测量、电能计量、数据显示、采集及传输,可广泛应用变电站自动化,配电自动化、智能建筑、企业内部的电能测量、管理、考核。
测量精度为0.5级、实现LED现场显示和远程RS-485数字通讯接口,采用MODBUS-RTU通讯协议。
外形代号
名称
测量
显示
标配功能
16槽型
单相多功能
电力仪表
U、I、P、EP
LCD
分页
显示
RS485通讯、
120方形
96方形
80方形
72方形
二、技术参数
性能
参数
输入测量显示
电压
网络
单相
额定值
DC500V
过负荷
持续:
1.2倍瞬时:
10倍/10s
功率
<1VA135********
阻抗
>500kΩ
精度
RMS测量,精度等级0.5
电流
额定值
DC1A(或使用分流器)
过负荷
持续:
1.2倍瞬时:
10倍/10s
功率
<0.4VA
阻抗
<2mΩ
精度
RMS测量,精度等级0.5
功率
精度0.5级
电能
精度0.5级
显示
可编程、切换、循环(LCD)显示
电源
工作范围
AC/DC85~270V
功耗
≤5VA
输出
数字接口
RS485接口、Modbus-RTU协议
脉冲输出
2路电能脉冲输出,脉冲常数:
5000imp/KWh
环境
工作环境
-10~55℃
储存环境
-20~75℃
安全
耐压
输入/电源>2kV/1min,输入/输出>2kV/1min,电源/输出>1.5kV/1min(50Hz)
绝缘
输入、输出、电源对机壳>100MΩ
电能测量范围
电度测量范围0~999999Mwh,
超过此数值电度从0开始计数
2.1辅助电源:
单相多功能电力仪表具备通用的(AC/DC)电源输入接口,若不作特殊声明,提供的是AC/DC85~270V电源接口的标准产品,请保证所提供的电源适用于该系列的产品,以防止损坏产品。
注:
采用交流供电时,建议在火线一侧安装1A保险丝。
电力品质较差时,建议在电源回路安装浪涌抑制器防止雷击,以及快速脉冲群抑制器。
2.2输入信号:
单相多功能电力仪表采用了每个测量通道单独采集的计算方式,保证了使用时完全一致对称。
2.2.1电压输入:
输入电压应不高于产品的额定输入电压(500V),在电压输入端须安装1A保险丝。
2.2.2电流输入:
标准额定输入电流为1A,大于1A的情况应使用分流器。
如果使用的分流器上连有其它仪表,接线应采用串接方式。
2.2.3要确保输入电压、电流相对应,顺序一致,方向一致;否则会出现数值和符号错误!
(功率和电能)
三、仪表外型、开孔尺寸及面板说明
3.1按键定义
回车键
:
密码进入确认及数字参数修改确认。
菜单键
:
用于选择菜单界面、退出功能和返回上级菜单功能。
向右键
:
测量显示时做转换功能,修改数据时此键为数字加键(从0-9循环)
向左键
:
测量显示时做转换功能,修改数据时此键做数字减键(从0-9循环)
3.2测量显示
可测量电网中的电力参数有:
U(电压);I(电流);P(有功功率)以及EP(电能)所有的测量电量参数全部保存仪表内部的电量信息表中,通过仪表的数字通讯接口可访问采集这些数据。
而对于不同的型号的仪表,其显示内容和方式却可能不一致,请参考具体的说明。
所有的电量参数的计算方法采用如下公式的数字化的离散方法,具体为:
3.3页面显示示意图:
单相多功能电力仪表共有4个电力参数显示页面,用户可设置为自动切换显示,也可设置为手动切换。
通过“
”键来完成页面切换。
序号
名称
格式
说明
1
电能
x.xx
小数点为可浮动
显示内容表示当前总电量2.08KWh
序号
名称
格式
说明
1
电压
x.xxx
小数点为可浮动
显示内容表示当前总电压为10.09V
序号
名称
格式
说明
1
电流
x.xxx
小数点为可浮动
显示内容表示当前总电流为1A
序号
名称
格式
说明
1
功率
x.xxx
小数点为可浮动
显示内容表示当前功率为10W
3.4、编程操作
在编程操作下,仪表提供了:
密码验证和修改(CODE)、系统设置(SET)、显示设置(DIS)、通讯设置(CONN)四个基本菜单项目,使用LCD显示的分层菜单结构管理方式。
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式,即:
左右移动键“
”“
”、菜单回退键“
”、菜单进入/确定键“
”来完成上述功能的所有操作。
“
”:
如果当前正常显示是电能界面,按该键进入编程模式;在编程模式,按该键退回上级菜单,如果当前是第1级菜单,按该键进入参数保存界面,再按则取消保存,退回正常显示界面;
“
”“
”:
切换移动键,实现菜单项目的切换或者数字量的增加或减少。
“
”:
选择/确认键,在编程模式,按该键进入下一级菜单,设置时控制光标移到下一字符或者菜单中下一层选项。
在编程方式退回到测量模式的情况下,仪表会提示“SAVE”,选择“
”表示不保存退出,选择“
”保存退出。
3.5菜单的组织结构
如下:
用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数。
第一层
第二层
第三层
描述
密码
CODE
验证密码
Put
密码数据(0~9999)
当输入的密码正确时才可以进入编程。
默认密码:
0001
修改密码
Set
密码数据(0~9999)
密码验证成功才能修改密码
系统设置
set
电压变比
PT.U
1~5000
设置电压信号变比=1次刻度/2次刻度,例:
10KV/100V=100
电流变比
CT.I
1~5000
设置电流信号变比=1次刻度/2次刻度,例:
200A/5A=40
清电能
E.CLr
YES/no
如果选择"YES",退出编程菜单,按确认电能清零,按退出不清零;选择no不清零。
显示设置
DIS
显示DISP.E
0000
可任意设置休眠时间
显示翻页
DIS.P
Auto/HAnd
Auto:
表示自动翻页,每2S翻页;Hand:
表示手动翻页
亮度
B.LED
0~6
调整数码管亮度,"0"为最暗,
"6"为最亮。
(此项无意义)
通讯参数
CONN
地址Add
1~247
仪表地址范围1~247
通讯速率
bud
1200~19200
波特率1200、2400、4800、9600、19200
通讯校验位
dAtA
N.8.1/o.8.1/E.8.1
N.8.1:
无校验位;o.8.1:
奇校验;E.8.1:
偶校验
3.6编程菜单结构图
用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数:
四、数字通讯
单相多功能仪表提供串行异步半双工RS485通讯接口,采用Modbus-RTU协议,各种数据信息均可在通讯线路上传送。
在一条485总线上可以同时连接多达32个仪表,每个网络电力仪表均可以设定其通讯地址(AddressNO.),不同系列仪表的通讯接线端子号码可能不同,通讯连接应使用带有铜网的的屏蔽双绞线,线径不小于0.5mm2。
布线时应使用通讯线远离强电电缆或其他强电场环境,推荐采用T型网络的连接方式。
不建议采用星形或其他的连接方式。
MODBUS/RTU通讯协议:
MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。
首先,主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备(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,即在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流(半双工的工作模式)。
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。
主机查询:
查询消息帧包括设备地址码、功能码、数据信息码、校验码。
地址码表明要选中的从机设备功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能,例如功能代码03或04是要求从设备读寄存器并返回它们的内容;数据段包含了从设备要执行功能的其它附加信息,如在读命令中,数据段的附加信息有从何寄存器开始读的寄存器数量;校验码用来检验一帧信息的正确性,为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法,它采用CRC16的校准规则。
从机响应:
如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC16校验码。
数据信息码包括了从设备收集的数据:
如寄存器值或状态。
如果有错误发生,我们约定是从机不进行响应。
传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,下面定义了与MODBUS协议-RTU方式相兼容的传输方式。
每个字节的位:
1个起始位、8个数据位、(奇偶校验位)、1个停止位(有奇偶校验位时)或2个停止位(无奇偶校验位时)。
数据帧的结构:
即报文格式
地址码
功能码
数据码
校验码
1个BYTE
1个BYTE
N个BYTE
2个BYTE
地址码:
是帧的开始部分,由一个字节(8位二进制码)组成,十进制为0~255,在我们的系统中只使用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告诉了主机那台终端与之进行通信。
数据码:
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:
功能域码告诉终端读取一个寄存器,数据域则需要反映明从哪个寄存器开始及读取多少个数据,而从机数据码回送内容则包含了数据长度和相应的数据。
校验码:
错误校验(CRC)域占用两个字节,包含了一个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FFFFH(16进制,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)上一步中被移出的那一位如果为0:
重复第三步(下一次移位):
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)重复第二步到第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。
代码
意义
0x3/0x4
读数据寄存器值
0x10
写设置寄存器指令
功能码:
告诉了被寻址到的终端执行何种功能。
下表列出本表支持的功能码,以及他们的意义和功能。
4.1报文格式指令
1)读数据寄存器值(功能码0x03/0x04)
主机请求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
寄存器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x03/0x04
最大25
CRC
报文举例
0x01
0x03
0x000x3D
0x000x03
0X79
0xC9
从机响应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
寄存器字节数
寄存器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
2字节
2字节
报文举例
0x01
0x03
0x06
(6字节数据)
(CRC)
说明:
主机请求的寄存器地址为查询的一次电网或者二次电网的数据首地址,寄存器个数为查询数据的长度,如上例起始寄存器地址“0x000x3D”表示三相相电压整型数据的首地址,寄存器个数“0x000x03”表示数据长度3个Word数据。
参照MODBUS-RTU通讯地址信息表。
2)写设置寄存器指令(功能码0x10)
主机请求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
寄存器个数
数据字节数
寄存器动作值
占用字节
1字节
1字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x10
最大25
最大2*25
CRC
报文举例
0x01
0x10
0x00
0x07
0x000x02
0x04
0x00
0x64
0x00
0x0A
0X73
0x91
从机响应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始继电器地址
继电器值
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
报文举例
0x01
0x10
0x000x07
0x000x02
0XF0
0x09
说明:
为保证正常通讯,每执行一个主机请求,寄存器个数限制为25个。
上例起始寄存器地址“0x000x07”表示电压变比设置的首地址,寄存器个数“0x000x02”表示设置电压变比和电流变比共2个Word数据,写入数“0x000x640x000x0A”表示设置电压变比为100、电流变比为10。
请参照附录1的MODBUS-RTU通讯地址信息表。
MODBUS-RTU通讯地址信息表
地址(Hex)
数据内容
读写(R/W)
数据
长度
(word)
数据范围
备注
0x10
电压(U)
R
1
0-9999
A相
0x11
电流(I)
R
1
0-9999
C相
0x12
有功功率(P)
R
1
0-9999
A相*C相
0x13
低字节
小数点U(DPT)
R
1
1~7
A相数据=(U*10^DPT)/10000
0x13
高字节
小数点I(DCT)
R
1~7
C相数据=(I*10^DCT)/10000
0x14
低字节
小数点P(DPQ)
R
1
4~10
功率数据=(P*10^DPQ)/10000
0x14
高字节
符号位S(sign)
R
1
0:
数据为正
1:
数据为负
bit0:
电压符号,bit1:
电流符号,
bit2:
功率符号
0x15
电能数据低字
R
1
0.01kWh
0x16
电能数据高字
R
1
0x20
编程设置密码
R/W
1
0001-9999
0x21
仪表通讯地址
R/W
1
0001-0247
0x22
电压倍率(PT)
R/W
1
1-9999
0x23
电流倍率(CT)
R/W
1
1-9999
0x24
通信波特率
R/W
1
0-1200;1-2400;2-4800;3-9600;4-19200
0x25
通信数据格式
R/W
1
0-N.8.1;1-O.8.1;2-E.8.1
0x26
低字节
继电器输出状态
R/W
1
Bit0~3第1~4路输出状态
0x26
高字节
开关量输入状态
R/W
Bit9~12第1~4路开入状态
0x27
模拟量输出1数据项和模式
R/W
1
见变送设置说明
0x28
模拟量输出1高端
R/W
1
0-9999
0x29
模拟量输出1低端
R/W
1
0-9999
0x2A
模拟量输出2数据项和模式
R/W
1
见变送设置说明
0x2B
模拟量输出2高端
R/W
1
0-9999
0x2C
模拟量输出2低端
R/W
1
0-9999
0x2D
模拟量输出3数据项和模式
R/W
1
见变送设置说明
0x2E
模拟量输出3高端
R/W
1
0-9999
0x2F
模拟量输出3低端
R/W
1
0-9999
0x30
报警输出1数据项和模式
R/W
1
见报警设置说明
0x31
报警输出1门限值
R/W
1
0-9999
0x32
报警输出2数据项和模式
R/W
1
见报警设置说明
0x33
报警输出2门限值
R/W
1
0-9999
五、接线示意图(以实物接线图为准)
- 配套讲稿:
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