多功能電力儀表是自主研發(fā)時一種具有可編程測量、顯示、數(shù)字通訊和電能脈沖變送輸出等多功能智能儀表，能夠完成電量測量、電能計量、數(shù)據(jù)顯示、采集及傳輸，多功能電力儀表廣泛應(yīng)用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、企業(yè)內(nèi)部的電能測量、管理、考核。測量精度為0.5級，實現(xiàn)LED現(xiàn)場顯示和遠程RS-485數(shù)字接口通訊，采用通訊協(xié)議。

中文名

多功能電力儀表

外文名

Multi function power meter

阻    抗

〉300kΩ

精    度

RMS測量，精度等級0.5

功    耗

〈1VA（每相）

測    量

三相電壓、電流、有功功率

目錄

1. 1 概述
2. 2 技術(shù)參數(shù)
3. ? 基本參數(shù)
4. ? 特性
5. ? 功能特點

1. 3 安裝方法
2. ? 輔助電源
3. ? 輸入信號
4. 4 使用方法
5. ? 測量顯示

1. ? 編程操作
2. 5 數(shù)字通訊
3. ? RS485通訊連接
4. ? MODBUS/RTU通訊協(xié)議
5. 6 功能輸出

1. ? 電能計量和脈沖輸出
2. ? 電氣特性
3. ? 脈沖常數(shù)
4. 7 應(yīng)用舉例
5. 8 注意事項

概述

編輯

是一種具有可編程測量、顯示、數(shù)字通訊和電能脈沖變送輸出等多功能智能儀表，能夠完成電量測量、電能計量、數(shù)據(jù)顯示、采集及傳輸，廣泛應(yīng)用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、企業(yè)內(nèi)部的電能測量、管理、考核。測量精度為0.5級，有可實現(xiàn)LED現(xiàn)場顯示和遠程RS-485數(shù)字接口通訊，采用MODBUS-RTU協(xié)議。適用于配電柜、智能樓宇。

技術(shù)參數(shù)

編輯

基本參數(shù)

特性

測量：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功電能、無功電能

計量：正反向有功電能，感性容性無功電能

顯示：三排LED數(shù)碼管顯示，可視度高

通訊：RS485通訊，MODBUS-RTU協(xié)議

輸出：2路電能脈沖輸出(脈沖常數(shù)10000imp/kwh)

擴展：可直接從電流、電壓互感器接入信號，現(xiàn)場可編程設(shè)置輸入?yún)?shù)變比

配選：可附加模擬量4-20mA變送輸出，開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出，上下限越限報警功能

用途：適用于各種進線回路、大容量配出電回路中電參數(shù)的完整監(jiān)測和管理

功能特點

具有安裝方便、接線簡單、維護便利、工程量小、現(xiàn)場可編程設(shè)置輸入?yún)?shù)等特點，并且能夠完工控計算機的組網(wǎng)通信。

安裝方法

編輯

1）.在固定的配電柜上，選擇合適的地方開一個開孔尺寸的安裝孔。

2）.取出儀表，松開定位螺絲，取下固定夾。

3）.將儀表安裝插入配電柜的儀表孔中。

4）.插入儀表的固定夾，固定定位螺絲。

注：L-N為輔助電源 請按儀表外殼接線圖正確接線！

輔助電源

具備通用的（AC/DC）開關(guān)電源輸入接口，若不作特殊聲明，提供的是220V(AC/DC)或110V（AC/DC）電源接口的標準產(chǎn)品，儀表極限的工作電源電壓為AC/DC：80-270V，請保證所提供的電源適用于該系列產(chǎn)品，以上防止損壞產(chǎn)品。

A． 采用交流電源建議在火線一側(cè)安裝1A的保險絲。

B． 對于電力品質(zhì)較差的地區(qū)中，建議在電源回路安裝浪涌抑制器防止雷擊，以及快速脈沖群抑制器。

輸入信號

產(chǎn)品采用了每個測量通道單獨采集的計算方式，保證了使用時*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(yīng)不高于產(chǎn)品的額定輸入電壓（100V或400V），否則應(yīng)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,大于的情況應(yīng)使用外部CT。如果使用的CT上連有其它儀表，接線應(yīng)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。建議使用接線排，不要直接接CT，以便于拆裝。

C。要確保輸入電壓、電流相對應(yīng)，相序一致，方向一致；否則會出現(xiàn)數(shù)值和符號錯誤！?。üβ屎碗娔埽?/p>

D。 儀表輸入網(wǎng)絡(luò)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(shè)置的輸入網(wǎng)絡(luò)NET應(yīng)該同所測量的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，電壓測量顯示的為相電壓。

使用方法

測量顯示

可測量電網(wǎng)中的電力參數(shù)有：Ua、Ub、Uc（相電壓）；Uab、Ubc、Uea（線電壓）Ia、Ib、Ic(電流)；Pa、Pb、Pc、Ps（每相有功功率和總有功功率）；Qa、Qb、Qc、Qs（每相無功功率和總無功功率）；PFs（總功率因數(shù)）；Ss（總視在功率）；FR（頻率）以及有功（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。

顯示方式：

可設(shè)置XS1控制字用來編程設(shè)置通常狀態(tài)下顯示內(nèi)容，XS1=0表示自動循環(huán)顯示，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（頻率），5（有功電能信息），6（無功電能信息）。

編程操作

在編程操作下，儀表提供了設(shè)置（SET）、輸入（INPT）、通訊（CONN）三大類輸入設(shè)置菜單項目，采用LED顯示的分層菜單結(jié)構(gòu)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3層菜單信息。

鍵盤的編程操作采用四個按鍵的操作方式，即：左右移動鍵“←”、“→”，菜單進入或上回退“MENU”鍵、選擇確定“ ” 來完成上述功能的的有操作。

MENU：在儀表測量顯示的情況下，按該鍵盤進入編程模式，儀表提示密碼：CODE，輸入正確密碼后，可對儀表進行編程、設(shè)置，儀表出廠時密碼初始為0001;“MENU”另一個作用是在編程操作過程中，起上退作用。例如，在編程模式下，INPT-I.SCL-5下按“MENU”，儀表會顯示INPT-I.SCL。

“→”、“←”，切換移動鍵實現(xiàn)菜單項目的切換或者數(shù)字量的增加或減少。例如，在菜單項目INPT-T.U-0001下按動“→”會變成INPT-T.U-0002，按住“→”、“←”不放可實現(xiàn)快速增/減功能。

“”選擇后確認，并返回到上次菜單。

在編程方式退回到測量模式的情況下，儀表會提示“SAVE-YES”，選擇“MENU”表示不保存退出，選擇“ ”保存退出。

菜單的組織結(jié)構(gòu)如下，用戶可根據(jù)實際情況選擇適當?shù)木幊淘O(shè)置參數(shù)。

編程設(shè)置字符含義對照表

使用要求：所有的儀表在*次使用的時候，請檢查儀表的參數(shù)周所在配電系統(tǒng)中需要的參數(shù)的一致性。例如，對于AC380V、200A/的線路中需要配置AC400V、200A/的儀表。用戶也可以根據(jù)實際需要對儀表重新進行編程設(shè)置。同樣一個表，對于400A/的線路中，只需要將儀表的CT變比“T.I”修改為80就可以了。在一般情況下，儀表后面的標簽中都表注了儀表的類型參數(shù)和出廠設(shè)置參數(shù)。

在正確的配置儀表后，按照實際的要求對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明書操作說明中進行。

數(shù)字通訊

RS485通訊連接

提供串行異步半工RS458通訊接口，采用MOD-BUS-RTU協(xié)議，各種數(shù)據(jù)記息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時連接多達32個網(wǎng)絡(luò)電力儀表，每個網(wǎng)絡(luò)電力儀表均可以設(shè)定其通訊地址（Address No.），不同系列儀表的通訊接線端子號碼不同，通訊連接應(yīng)使用帶有銅網(wǎng)的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm。布線時應(yīng)使用通訊線遠離強電電纜或其他強電場環(huán)境，推薦采用型網(wǎng)絡(luò)的連接方工，不建議采用星形或其他的連接方式。

MODBUS/RTU通訊協(xié)議

MODBUS協(xié)議在一根通訊線上采用主從應(yīng)答方式的通訊連接方式。首先，主計算機的信號尋址到一臺*地址的終端設(shè)備（從機），然后，終端設(shè)備發(fā)也的應(yīng)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的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(shè)備之間通訊，而不允許獨立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，這樣各終端設(shè)備不會在它們初始化時占據(jù)通訊線路，而于響應(yīng)到達本機的查詢信號。

主機查詢：查詢消息幀包括設(shè)備地址碼、功能人碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗碼。地址碼表明要選中的從機設(shè)備；功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能，例如功能代碼03或04是要求從設(shè)備讀寄存器并返回它們的內(nèi)容；數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的其它附加信息，如在讀命令中，數(shù)據(jù)段的附加信息有從何寄存器開始讀的寄存器數(shù)量；校驗碼用來檢驗一幀信息的正確性，為從設(shè)備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法，它采用CRC16的校準規(guī)則。

從機響應(yīng)：如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中有從機地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16校驗碼。數(shù)據(jù)信息碼包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)：如寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生，我們約定是從機不進行響應(yīng)。

傳輸方式是指一個數(shù)據(jù)幀內(nèi)一系列獨立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用于傳輸數(shù)據(jù)的有限規(guī)則，下面定義了與MODBUS協(xié)議-RTU方式相兼容的傳輸方式。每個字節(jié)的位：1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、（奇偶校驗位）、1個停止位（有奇偶校驗位時）或2個停止位（無奇偶校驗位時）。

數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)：即：報文格式。

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，其它地址保留。這些位標明了用戶的終端設(shè)備的地址，該設(shè)備將接收來自與之相連的主機數(shù)據(jù)。每個終端設(shè)備的地址必須是*的，僅僅被尋址到的終端會響應(yīng)包含了該地址的查詢。當終端發(fā)送回一個響應(yīng)，響應(yīng)中的從機地址數(shù)據(jù)告訴了主機哪臺終端與之進行通信。

功能碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。下表列出所支持的功能碼，以及它們的意義和功能。

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(yīng)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(shè)置值。例如：功能域碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)域則需要反映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(yīng)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(shè)備計算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)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。如果這兩個值不相等，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OFFFFH（16進制，全1）,稱之為CRC寄存器。

（2）.把數(shù)據(jù)幀中的*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(jié)果存回CRC寄存器。

（3）.將CRC寄存器向右移一位，zui高位填以0，zui低位移出并檢測。

（4）.上一步中被移出的那一位如果為0：重復第三步（下一次移位）；為1：將CRC寄存器與一個預設(shè)的固定值（0A001H）進行異或運算。

（5）.重復第三點和第四步直到8次移位。這樣處理完了一個完整的八位。

（6）.重復第2步到第5步來處理下一個八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。

（7）.zui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：03/04）：這個功能可使用戶獲得終端設(shè)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)沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。下面的例子是從終端設(shè)備地址為12（0CH）的從機上，讀取3個數(shù)據(jù)Ia、Ib、Ic(數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)每個地址占用2個字，Ia的字地址為18（12H）開始，數(shù)據(jù)長度為6（06H）個字。字通訊方式。）查詢數(shù)據(jù)幀（主機）

響應(yīng)數(shù)據(jù)幀（從機）

表明Ia=43556680H(213.4A)、Ib=43203040H（160.1A）、Ic=42DDCC80(110.8A).

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)不超過地址范圍，下面的例子是寫入電流變比為400A/=80通訊方式。

預置數(shù)據(jù)幀（主機）

響應(yīng)數(shù)據(jù)幀（從機），表明數(shù)據(jù)已寫入。

MODBUS地址信息表：

注：是采用4字節(jié)的二進進制的浮點數(shù)來表示一個數(shù)據(jù)電量，其數(shù)據(jù)格式和意義如下：

符號位：SIGN=0為正，SIGN=1為負。

指數(shù)部分：E=指數(shù)部分-126。

尾數(shù)部分：M=尾數(shù)部分補上zui高位為1。

數(shù)據(jù)結(jié)果：REAL=SIGN×2×M/（256×65536）

例如：主機讀電能數(shù)據(jù)，從地址表上可以知道電能（正有功吸收）地址為：（字節(jié)方式，兼容舊標準）

92（005CH）長度為4（0004H）

主機：01H 04H 00 5CH 00 04H 31 DBH

從機：01 04H 04H 50 80 00 00H EBH 6CH`其中50 80 00 00為有功電度（吸收）數(shù)據(jù)，EBH 6CH CRC16的低位和高位。

其大?。篠IGN（符號位=0，正），指數(shù)EX=A1H-126=35，尾數(shù)：80 00 00H

結(jié)果：2×80，00 00H/100 00 00H=Wh=17179869kWh。

功能輸出

電能計量和脈沖輸出

提供電能計量，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3排12位LED實現(xiàn)有功是能（正向）、無功電能（感性）1次側(cè)數(shù)據(jù)的顯示，右圖中表示正向有功電能數(shù)據(jù)=369587.28kWh(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（正向）和無功電能（反向）遠傳，采用遠程的計算機終端、PLC、DI開關(guān)采集模塊采集儀表的脈沖總數(shù)來實現(xiàn)電能累積計量。休用輸出方式的輸出還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）。

電氣特性

集電極開關(guān)電壓VCC≤48V、電流Iz≤50mA。

脈沖常數(shù)

3200imp/kWh脈沖速度zui快不超過200mS。其意義為：當儀表累積1kWh時脈沖輸出個數(shù)為N（3200）個，需要強調(diào)的是1kWh為電能的2次電能數(shù)據(jù)，在PT、CT的情況下，相對的N個脈沖數(shù)據(jù)對應(yīng)1次側(cè)電能為1kWh×電壓變比PT×電流變比CT。

應(yīng)用舉例

PLC終端使用脈沖計數(shù)裝置，假定在長度為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/, 則該時間段內(nèi)儀表電能累積為：N/3200×100×80度電能。

注意事項

編輯

1、使用前，儀表需通電15分鐘。

2、注意防止震動和沖擊，不要在有超量灰塵和超量有害氣體的地方使用。

3、輸入導線不宜過長，如被測信號輸入端較長時請試用雙絞屏蔽線。

4、若信號伴隨高頻干擾，應(yīng)在線里試用低頻過濾器。

5、長時間存放未使用時，請每三個月通電一次不少于4小時。

6、長期保存應(yīng)避開直射光線，宜存放在環(huán)境溫度-25°C~55°C.

7、如儀表無顯示，應(yīng)先檢查輔助電源，電壓是否在范圍內(nèi)。

8、如顯示不正常，檢查輸入信號是否正常及信號接線端是否擰緊。

9、除非PT有足夠功率，否則不能使用PT信號同時作為輔助電源，以保證儀表正常工作。

10、CT回路中的電流接線端子螺絲務(wù)必擰緊，保證進/出線接觸可靠，以免產(chǎn)生故障。

11、若要校驗儀表，校驗儀器應(yīng)優(yōu)于0.1級，才能保證校驗精度。