安科利多功能儀表說明書E-S4

1、版本號V4.01多功能電力儀表產(chǎn)品說明書一、概 述本產(chǎn)品是針對電力系統(tǒng)、工礦企來、公用設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的。它可以高精度的測量所有的常用電力參數(shù)；采用可視度的LED來顯示儀表測量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)運行信息，儀表面板帶有編程按鍵。用戶可以現(xiàn)場方便地實現(xiàn)顯示切換、參數(shù)設置、使用靈活方便?？梢灾苯哟娉Ｒ?guī)電力變送器等輔助單元，作為一種先進的智能化數(shù)字化電網(wǎng)前端采集元件，廣泛應用于各種控制系統(tǒng)、變電自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)中，具有安裝方便、接線簡單、維護方便、工程量小等特點，能夠完成業(yè)界不同PLC、工業(yè)控制計算機通訊軟件組網(wǎng)。功能配置表型號2型9型3型A型測量參數(shù)三相電流三相電壓頻率功率

2、因數(shù)有功功率無功功率有功電能無功電能顯示方式三排LED顯示通訊方式RS485電能脈沖輸出兩路開關量輸入4路可選4路可選2路可選2路可選開關量輸出4路可選4路可選2路可選2路可選模擬量輸出4路可選4路可選××輔助電源AC/DC 80-265V面板尺寸120*120mm96*96mm80*80mm72*72mm開孔尺寸111*111mm91*91mm76*76mm67*67mm1)輔助電源:本產(chǎn)品具備通用的（AC/DC）電源輸入接口，若不作特殊聲明，提供的是AC/DC80-265V電源接口的標準產(chǎn)品，請保證所提供的電源適用于該系列的產(chǎn)品，以防止損壞產(chǎn)品。（DC供電時“L”為正，

3、“N”為負）注：采用交流供電時，建儀在火線一側安裝1A保險絲。電力品質(zhì)較差時，建議在電源回路安裝浪涌抑制防止雷擊，以及快速脈沖群抑制器. 2）輸入信號：它采用了每個測量通道單獨采集的計算方式，保證了使用時完全一致對稱，其具有多種接線方式。適用于不同的負載形式。 說明:A、電壓輸入：輸入電壓應不高于產(chǎn)品的額定輸入電壓（100V或400V）,否則應考慮使用PT，在電壓輸入端須安裝1A保險絲。 B、電流輸入：標準額定輸入電流為5A，大于5A的情況應使用外部CT。如果使用的CT上連有其它儀表，接線應采用串接方式，去除產(chǎn)品的電流輸入連線之前，一定要先斷開CT一次回路或者短接二次回路。 C、要確保輸入電壓

4、、電流相對應，順序一致，進線和出線方向一致；否則會出現(xiàn)數(shù)值和符號錯誤?。üβ屎碗娔埽?D、儀表輸入網(wǎng)絡的配置根據(jù)系統(tǒng)的CT個數(shù)決定，在2個CT的情況下，選擇三相三線兩元件方式；在3個CT的情況下，選擇三相四線三元件方式。儀表接線、儀表編程中設置的輸入網(wǎng)絡NET應該同所測量負載的接線方式一致，不然會導致儀表測量的電壓或功率不正確。其中在三相三線中，電壓測量和顯示的為線電壓；而在三相四線中，電壓測量和顯示為電網(wǎng)的相電壓二、編程和使用 1、測量顯示：本產(chǎn)品可測量電網(wǎng)中的電力參數(shù)有：Ua、Ub、Uc、（相電壓）；Uab、Ubc、Uca（線電壓）Ia、Ib、Ic（電流）；Ps（總有功功率）；Qs（總無功

5、功率）；PFs（總功率因素）；FR（頻率）以及有功電能；無功電能。所有的測量電量參數(shù)全部保存儀表內(nèi)部的電量信息表中，通過儀表的數(shù)字通訊接口可訪問采集這些數(shù)據(jù)。而對于不同的型號的儀表，其顯示內(nèi)容和方式卻可能不一致，請參考具體的說明。所有的電量參數(shù)的計算方法采用如下公式的數(shù)字化的離散方法，具體為；其中P0，累計的有功電能量是有功電能吸收，P<0，累計的有功電能是有功電能。釋放Q>0，累計的無功電能是無功電能感性，Q<0，累計的無功電能是無功電能容性?？稍O置DISP控制字用來編程設置通常狀態(tài)下顯示內(nèi)容，DISP=1（三相電壓），2（三相電流），3（有功功率、無功功率、功率因數(shù)），4

6、（有功電能信息），5（無功電能信息），6（頻率，開關量輸入，輸出），0（16循環(huán)顯示）2、編程操作：在編程操作下，儀表提供了：設置（SET）、輸入（INPT）、通訊（CONN）更改密碼（CODE）四大類輸入設置菜單項目，LED顯示的分層菜單結構管理方式；第1排LED顯示第1層菜單信息；第2排LED顯示第2層菜單信息，第3排LED提供第三層菜單信息。第一層第二層第三層描述密碼（CODE）密碼數(shù)據(jù)（09999）當輸入的密碼正確時才可以進入編程。默認密碼：0001系統(tǒng)設置SET顯示DISP04選擇顯示項目分別為自動和顯示項目亮度B.LCD115此項無意義清電能CLR.E確認后，電能清零信號輸入INP

7、T網(wǎng)絡NETN.3.4和N.3.3選擇測量信號的輸入網(wǎng)絡電壓范圍U. SCL400V和100V選擇測量電壓信號的量程電流范圍I. SCL5A和1A選擇測量電流信號的量程電壓變比T. U19999設置電壓信號變比1次刻度/2次刻度，例：10KV/100V=100電流變比T. I19999設置電流信號變比=1次刻度/2次刻度，例：200A/5A=40通訊參數(shù)CONN地址SN1247儀表地址范圍1247通訊速率BAUD48009600波特率4800、9600協(xié)議PROT字通訊和字節(jié)通訊無意義更改密碼CODEOLD09999當前密碼N-109999要更新的新密碼（一次）N-209999要更新的新密碼（

8、一次）開關量輸出設置D0(1-4)項目參數(shù)1選擇電量項目（1-40）項目參數(shù)2電量參數(shù)報警值選擇所測量的電量參數(shù)中的任意一個（參數(shù)1）以及其報警的上下限（參數(shù)2），經(jīng)過D0模塊判斷后輸出相應的開關通斷信號。模擬輸出設置A0(1-4)項目參數(shù)1選擇電量項目（1-40）項目參數(shù)2電量參數(shù)滿度值（不可更改）選擇所測量的電量參數(shù)中的任意一個（參數(shù)1）以及其滿刻度輸出對應的（參數(shù)2），經(jīng)過A0模塊采集運算后輸出。顯示符號注釋：使用要求：所有的儀表在第一次使用的時候，請檢查儀表的參數(shù)同所在配電系統(tǒng)中需要的參數(shù)的一致性。儀表后面的標簽中都標注了儀表的類型參數(shù)和出廠設置參數(shù)。在正確配置儀表后，按照實際的要求對

9、儀表進行正確的接線，對輔助電源、輸入信號和輸出信號按說有書操作說明中進行。更改電流變比操作示例：例：將5A改為100/5A,操作如下（更改其他設置與之類是，注意字符的變化，不同的字符代表不同的含義，具體請參照字符對照表）三、數(shù)字通訊儀表提供異步半雙工RS485通訊接口，與上位機或后臺監(jiān)控系統(tǒng)連接。各種數(shù)據(jù)信息均可在通訊線路上傳輸，一條線路上可以同時連接多達32個儀表，每個儀表均可設置其通訊地址（Addr）,通訊速率（baud）.線路連接應使用帶有屏蔽網(wǎng)的雙絞屏蔽線，線徑不小于0.5mm2，線路長度不超過1000米，布線時應使通訊線遠離強電電纜或其它強電電場環(huán)境。有多只儀表連接，或是連接距離較遠

10、時，應在末端儀表A、B兩端加裝120-10K匹配電阻，如圖所示。通訊協(xié)議MODBUS-RTU MODBUS 協(xié)議在一根通訊線上采用主從應答方式的通訊連接方式。主機的信號尋址到一臺唯一地址的從機，從機發(fā)出的應答信號以相反的方向傳輸給主機，即：在一根單獨的通訊線上，信號沿著相反兩個方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流（半雙工的工作模式）。 MODBUS協(xié)議只允許在主機（PC,PLC等）和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數(shù)據(jù)交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據(jù)通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。傳輸方式信息傳輸為異步方式，以字節(jié)為單位，字節(jié)格式為：1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗位、

11、1個停止位。數(shù)據(jù)幀的結構：即報文格式地址碼功能碼數(shù)據(jù)碼校驗碼1個BYTE1個BYTEN個BYTE2個BYTE地址碼：在幀的開始部分，由一個字節(jié)（8位二進制碼）組成，十進制為0-255，在我們的系統(tǒng)中只使用1-247，其他地址保留，每個終端設備的地址必須是唯一的，僅僅被尋址到的終端會響應包含了該地址的查詢，當終端發(fā)送回一個響應，響應中的從機地址數(shù)據(jù)告訴了主機哪臺終端與之進行通訊。 功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能，下表列出多功能電力儀表所支持的功能碼，以及它們的意義和功能功能碼意義行為03讀數(shù)據(jù)寄存器獲得一個或多個寄存器的當前二進制值16寫預置寄存器設定二進制到相關的寄存器中數(shù)據(jù)碼

12、：數(shù)據(jù)碼包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應查詢時采集到的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)區(qū)則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數(shù)據(jù)，而從機數(shù)據(jù)碼回送內(nèi)容則包含了數(shù)據(jù)長度和相應的數(shù)據(jù)。校驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節(jié)，包含了一個16位的二進制值。CRC值由傳輸設備計算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設備在接收數(shù)據(jù)時重新計算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進行比較。如果這兩個值不等，就發(fā)生了錯誤。生成一個CRC的流程為： 1).預置一個16位寄存器為FFFFH（16進制，全1），稱之為CRC寄存器。 2).把數(shù)據(jù)

13、幀中的第一個字節(jié)的8位與CRC寄存器中的低字節(jié)進行異或運算，結果存回CRC寄存器。 3).將CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。 4).上一步中移出的那一位如果為0，重復第三位（下一次移出），如果最低位為1，將CRC寄存器與一個預設的固定值（0A001H）進行異或運算。5).重復第三步和第四步直到8次移位，這樣處理完一個完整的八位。6).重復第二步到第五步來處理下一個八位，直到所有的字節(jié)處理結束。7).最終CRC寄存器的值就是CRC的值。通訊報文舉例：1）讀數(shù)據(jù)（功能碼：03）：這個功能可使用戶獲得終端設備采集、記錄的數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)參數(shù)。主機一次請求采集的數(shù)據(jù)個數(shù)不能超出定

14、義的地址范圍。下面的例子是從終端設備地址為1（01H）的從機上讀取3個數(shù)據(jù)Ua、Ub、Uc,數(shù)據(jù)幀中每個地址占兩個字，Ua的地址為6（06H）開始，數(shù)據(jù)長度為6(06H)個字。查詢數(shù)據(jù)幀(主機)地址命令起始寄存器地址（高位）起始寄存器地址（低位）寄存器個數(shù)（高位）寄存器個數(shù)（低位）CRC16高位CRC16低位01H03H00H06H00H06H25HC9H響應數(shù)據(jù)幀（從機）地址命令數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)CRC16高位CRC16低位01H03H0CH4359A6E1H、435A09C4H、435B0E40HB5HB0H數(shù)據(jù)（浮點數(shù)數(shù)據(jù)）經(jīng)轉換后得：Ua=4359A6E1H(217.6V),Ub=435A0

15、9C4H(218.0V).Uc=435B0E40H(219.0V)2）預置數(shù)據(jù)（功能碼16），此功能允許用戶改變多個寄存器的內(nèi)容。需要強調(diào)的是所寫入的數(shù)據(jù)為可寫屬性參數(shù)，個數(shù)不能超過地址范圍，下面的例子是寫入電流變比為400A/5A=80.預置數(shù)據(jù)幀（主機）地址命令起始寄存器地址（高位）起始寄存器地址（低位）寄存器個數(shù)（高位）寄存器個數(shù)（低位）字節(jié)長度寫入數(shù)據(jù)CRC16高位CRC16低位01H10H00H03H00H01H02H0050HA6H5FH響應數(shù)據(jù)幀（主機），表明數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入地址命令起始寄存器地址（高位）起始寄存器地址（低位）寄存器個數(shù)（高位）寄存器個數(shù)（低位）CRC16高位CRC1

16、6低位01H10H00H03H00H01HF1HC9HMODBUS地址信息表：地址項目描述說明設置信息0M編程密碼（只讀）2字節(jié)，1-99991XS1電量顯示選擇電量顯示方式，0-4DZ儀表地址1字節(jié)，1-2472PT電壓倍率PT=電壓1次測/2次測（1-9999）3CT電流倍率CT=電壓1次測/2次測4SRS輸入控制字見位地址說明TXK通訊控制字見位地址說明5STATUS繼電器輸出控制字（遙控開關）D0寄存器，bitl-bit4對應D01-D04，1為開，0為關地址項目描述說明電量信息6,7Ua(三相四線)A相電壓標準的IEEE-754浮點型數(shù)據(jù)格式。讀取的數(shù)據(jù)都是一次測的數(shù)據(jù)，包含了變比參

17、數(shù)，高位在前，低位在后。8,9Ub(三相四線)B相電壓10,11Uc(三相四線)C相電壓12,13 Uab(三相三線)AB線電壓14,15 Ubc(三相三線)BC線電壓16,17 Uca(三相三線)CA線電壓18,19IaA相電流20,21IbB相電流22,23IcC相電流24,25PAA相有功功率26,27PBB相有功功率28,29PCC相有功功率30,31PS總有功功率32,33QAA相無功功率34,35OBB相無功功率36,37QCC相無功功率38,39QS總無功功率40,41SS總視在功率42,43PFS功率因數(shù)44,45FF頻率電能信息說明46，47EPP正向有功電能二次測電能參數(shù)，

18、采用長整型數(shù)據(jù)格式，單位WH，其結果轉換成為1次測電能數(shù)據(jù)時需乘上電流，電壓變比值，讀出的數(shù)據(jù)高位在前，低位在后48，49EPN負向有功電能50，51EQP正向無功電能52，53EQN負向無功電能54，55WPP正向有功電能一次電能參數(shù)，采用IEEE-754浮點型數(shù)據(jù)格式，單位KWH。讀出的數(shù)據(jù)不必乘電流，電壓變比，高位在前，低位在后56，57WPN負向有功電能58，59WQP正向無功電能60，61WQN負向無功電能62DO開關量輸出見位地址說明63DI開關量輸入位地址說明參數(shù)意義通訊控制字TXK bit7654,3210作用：波特率和數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式bit5 bit401-0.8.2通訊速率

19、bit1 bit010-960011-4800輸入控制字SRS bit7654,3210作用：輸入網(wǎng)絡和量程輸入網(wǎng)絡bit70-三相四線，1-三相三線電壓量程bit60-400v,1-100v電流量程bit10-5A,1-1A注：IEEE-754是采用4字節(jié)的二進制的浮點數(shù)來表示一個數(shù)據(jù)電量，其數(shù)據(jù)格式如下字節(jié)地址BYTE1BYTE2BYTE3BYTE4浮點數(shù)內(nèi)容SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM符號位：S=0為正，S=1為負。指數(shù)部分：階碼=E-127.尾數(shù)部分：尾數(shù)=M補上最高位為1.浮點數(shù)一次要采集4個字節(jié)，采集是高位在前，低位在后，采集到的先是BYTE1在

20、最前，BYTE4在最后。四、功能輸出1、電能計量和脈沖輸出：多功能電力儀表提供有功/無功電能計量，2路電能脈沖輸出功能和RS485的數(shù)字接口來完成電能數(shù)據(jù)的顯示和遠傳。儀表LED實現(xiàn)有功電能、無功電能1次測數(shù)據(jù)的顯示，下圖1中表示有功電能數(shù)據(jù)=369.58728KWh(度)；集電級開路的光耦繼電器的電能脈沖（電阻信號）實現(xiàn)有功電能和無功電能遠傳采用遠程計算機終端、PIE、DI開關采集模塊、采集儀表的脈沖總數(shù)來實現(xiàn)電能累積計算。采用的輸出方式是電能的精度檢驗的方式（國家計量規(guī)程：標準表的脈沖誤差比較方法）。1）電氣特性：集電極開路電壓VCC48V、電流Iz50mA。2）脈沖常數(shù)：3200imp/

21、kwh.其意義為：當儀表累積1kwh時脈沖輸出個數(shù)為3200個，需要強調(diào)的是1kwh為電能的2次測電能數(shù)據(jù)，在PT、CT的情況下，相對的N個脈沖數(shù)據(jù)對應1次測電能為1kwhX電壓變比PTX電流變比CT。3）應用舉例：PLC終端使用脈沖計數(shù)裝置，假定在長度T的一段時間內(nèi)采集脈沖個數(shù)為N個，儀表輸入為：10KV/100V、400A/5A，則該時間段內(nèi)儀表電能累積為：N/3200X100X80度電能（下圖2中表示無功電能值為7.32145度無功電能）。2、開關量模塊部分：網(wǎng)絡儀表提供4路開關量輸入功能和4路繼電器的開關量輸出功能。4路開關輸入采用干結點電阻開關信號輸入方式，儀表內(nèi)部配備+5V的工作電

22、源，無需外部供電，可用于監(jiān)測如故障報警節(jié)點，分合閘狀態(tài)，手車位置，電容補償柜，電容投入狀態(tài)等信息；當外部接通的時候，經(jīng)過儀表開關輸入的模塊DI采集其為接通信息，顯示為1；當外部斷開的時候，經(jīng)過儀表開關輸出模塊DI采集為斷開信息顯示為0.開關量輸入模塊不僅能采集和顯示本地的開關信息，同時可以通過儀表的RS485數(shù)字通訊接口實現(xiàn)遠程傳輸功能。即“遙信”功能；4路繼電器的開關量輸出功能，可以用于各種場所的報警指示、保護控制等輸出功能。在開關輸出有效的時候，繼電器輸出導通，開關輸出關閉的時候，繼電器輸出關斷。1）電氣參數(shù)：開入IN：接通電阻R<360；關斷電阻R>100K，開出DO:AC2

23、50V、2A 2)寄存器：DI,DO信息寄存器：該寄存器表示4路開關量輸入和4路開關量輸出的狀態(tài)信息。DI寄存器Bit15-Bit4BIT3BIT2BIT1BIT0對應開關端口DI4DI3DI2DI1復位無意義0000D0寄存器Bit15-4BIT3BIT2BIT1BIT0對應開關窗口D04D03D02D01復位無意義0000DI寄存器的低4位（BIT3、BIT2、BIT1、BIT0）是開關輸入狀態(tài)信息。如果寄存器內(nèi)容為0000 0101則表明開關輸入端3路、1路為導通，4路、2路為關斷。DO信息寄存器的低4位（BT3、BT2、BT1、BT0）是開關輸出狀態(tài)信息。如果寄存器內(nèi)容為0001101

24、則表明開關輸出端4路、3路、1路為導通，第2路為關斷，所有DI,DO信息在儀表的LED上可以顯示。3）應用舉例：A、開關輸入功能：開關模塊具有4路開關量輸入采集功能，在采集輸入信號后，儀表面板的LED顯示其導通-“1”或關斷-“0”信息，用于開關信號的本地監(jiān)視。將儀表切換到開關信息的顯示狀態(tài)，此時面板中間LED顯示開關輸入狀態(tài)信息，從左到右依次為第4路、第3路、第2路、第1路右圖表示第4路、第3路、第1路為導通狀態(tài)，第2路為關斷狀態(tài)。通過儀表RS485數(shù)字通信接口。可將開關信息寄存器的信息傳輸?shù)竭h程的計算機終端。B、開關輸出功能：右表示第4路、第1路為關斷狀態(tài)，第3路、第2路為導通狀態(tài)。開關輸

25、出模塊的功能就是越限報警輸出。設置電參數(shù)的范圍，當測量的電參數(shù)越過設置的范圍時候，對應的開關輸出端口為導通狀態(tài)，面板對應位置會顯示1，當信號回到參數(shù)范圍以后顯示變?yōu)?.儀表內(nèi)部的DOSI為開關設置寄存器，可直接通過面板按鍵操作，對報警對象和報警值進行設置。開關量輸出、變送輸出電量參數(shù)對照表項目開關量輸出變送輸出對應參數(shù)（高報警）對應參數(shù)（低報警）對應參數(shù)（4-20mA）對應參數(shù)（0-20mA）Ua(A相電壓)1212Ub(B相電壓)3434Uc(C相電壓)5656Uab(AB線電壓)7878Ubc(BC線電壓)910910Uca(CA線電壓)11121112Ia(A相電流)13141314Ib

26、(B相電流)15161516Ic(C相電流)17181718Pa(A相有功功率)19201920Pb(B相有功功率)21222122Pc(C相有功功率)23242324Ps（總有功功率）25262526Qa(A相無功功率)27282728Qb(B相無功功率)29302930Qc(C相無功功率)31323132Qs（總有功功率）33343334Ss（總視在功率）35363536PFs（總功率因數(shù)）37383738PF（頻率）39403940開關量設置參數(shù)DOSI可以通過鍵盤的鍵盤編程設置實現(xiàn)。在編程操作中，DOS菜單項目中參數(shù)值就是對應的DOSI相關參數(shù)。下圖：LED1：DO-1表明設置的項目為

27、開關輸出模塊1;LED2;0008為所選擇報警電量項目，8為uab低報警。1000為報警設定值：當uab<額定值X80%的時候,D01輸出報警信號,即:繼電器導通.報警參數(shù)計算方法:報警值 :一次值額定值:儀表一次額定值舉例說明:若儀表為400V，500/5A（三相四線）設定要求報警條件額定值編程設置參數(shù)電參量對應參數(shù)（查對照表）設定值電壓報警Ua>400v40011000Ub>430v31075Uc<80V6200電流報警Ia>500A500131000Ib<400A16800Ic<100A18200功率報警Pa>600KW600251000Pa<120KW26200功率因數(shù)報警Pfs>0.9137900Pfs<0.538500頻率報警Hz>5150391020Hz<49409803、模擬量變送輸出模塊