該系列產品是一種具有可編程測量、顯示、數字通訊和電能脈沖輸出等多功能智能儀表,能夠完成電流、電壓、頻率、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能計量、無功電能計量、數據顯示、采集及傳輸,可廣泛應用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、企業內部的電能測量、管理、考核。實現LCD現場顯示和遠程RS-485數字接口通訊,采用MODBUS-RTU通訊協議。
注:有功電能計量表,只顯示有功電能功能。
二、技術參數
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性能 |
參數 |
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輸入測電壓顯示 |
網絡 |
三相三線、三相四線 |
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電壓 |
額定值 |
AC220V/380V AC100V AC57.7/100V等 |
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過負荷 |
持續:1.1倍 |
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功耗 |
〈1VA(每相) |
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阻抗 |
〉300kΩ |
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精度 |
RMS測量,精度等級0.5級,1.0級 |
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電流 |
額定值 |
AC1A、5A、 5-100A (訂貨時請說明) |
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過負荷 |
持續:1.1倍 |
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功耗 |
〈0.4VA(每相) |
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阻抗 |
〈20MΩ |
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精度 |
RMS測量,精度等級0.5級,1.0級 |
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頻率 |
40~60Hz,精度0.1Hz |
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功能 |
有功、無功、功率因數 |
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電能 |
四相限計量,有功,無功電能計量 |
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顯示 |
LCD顯示 |
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輸出 |
數字接口 |
RS-485、MODBUS-RTU協議 |
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脈沖輸出 |
2路電能脈沖輸出,光耦隔離 |
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環境 |
工作環境 |
-10~55℃ |
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儲存環境 |
-20~75℃ |
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安全 |
耐壓 |
輸入和電源>2kV,輸入和輸出>2kV,電源和輸出>1kV |
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絕緣 |
輸入、輸出、電源對機殼>5MΩ |
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外形 |
尺寸 |
尺寸: 長126X寬97X厚78 |
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重量 |
0.7kg |
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注:有功電能計量表,只顯示有功電能功能。
三、安裝與接線
3.1 儀表尺寸
功能端子接線圖(上接線端)
三相四線電流互感式接線圖(3X220/380V 3X1.5(6)A)
三相四線直接式接線圖(3X220/380V 5(100)A)
三相四線電流、電壓互感式接線圖(3×57.7/100V 3×1.5(6)A)
三相三線電流、電壓互感式接線圖(3×100V 3×1.5(6)A)
四、編程操作 4.1 進入和退出編程狀態
進入編程狀態:
在測量顯示狀態時按住“SET”鍵2秒鐘,進入密碼認證頁面,使用“?”鍵,“▲”鍵和“▼”鍵輸入密碼 (默認用戶密碼為1111),再按“SET”鍵就進入編程狀態頁面。注意:如果輸入密碼按“SET”鍵后,退出到測量顯示狀態,則表示輸入密碼不正確。
退出編程狀態:
在編程狀態,一直按住“SET”鍵2秒鐘,退出編程狀態并保存,或頁面切到最后一項直接退出保存。
功能鍵SET:確認設置值,進入下一項設置或退出設置。
位選鍵 ?:循環選定要設置的數碼管,選定的數碼管呈閃爍狀態。
增加鍵 ▲:改變閃爍位數碼管的數值(數碼管數值從0到9循環)。
減小鍵 ▼:改變閃爍位數碼管的數值(數碼管數值從9到0循環)。
| 序號 | 序號內容說明 | 顯示 | 范圍 |
| 進入 | 進入菜單密碼 |
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0000~9999 |
| 說明:輸入進入菜單的密碼,只有密碼正確才能進入菜單,出廠預設值為1111 | |||
| 1 | 接線方式 |
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說明: |
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| 2 | 電壓倍率 |
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1~9999 |
| 說明:本項設定線路所用PT的倍率,出廠預設為1,如線路所用PT為:10kV/100V,則該項值應設為100,(直通式不需要調PT倍率) | |||
| 3 | 電流倍率 |
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1~9999 |
| 說明:本項設定線路所用CT的倍率,出廠預設為1,如線路所用CT為:600A/5A,則該項值應設為120 (直通式不需要調CT倍率) | |||
| 4 | 電壓選擇 |
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100~400 |
| 說明:本項設定線路所用PT設置,出廠預設為400,如線路所用PT為:10kV/100V,則該項值應設為100(與設置第二項配合使用) | |||
| 5 | 電流選擇 |
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1~247 |
| 說明:本項設定線路所用CT的設置,出廠預設為5,如線路所用CT為比5A選擇5,如CT為比1A選擇1(與設置第三項配合使用) | |||
| 6 | 顯示方式 |
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0~99 |
| 說明:1為固定顯示方式,手動切換顯示項;0設置頁面為輪顯切換,輪顯切換界面下,手動切換也有效。 | |||
| 7 | 通信地址 |
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1~247 |
| 說明:儀表地址,多機通信時用于識別本機 | |||
| 8 | 通信波特率 |
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1200、2400、4800、9600 |
| 說明:用于設定RS485通訊的波特率,出廠預設值為9600 | |||
| 9 | 通信數據格式 |
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說明: 無校驗位8個數據位1個停止位
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| 10 | 電能清0 |
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、
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說明: 電能數據清0, 電能數據不變
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| 1 三相電壓 |
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分別顯示電壓Ua、Ub、Uc,單位為V,在K指示燈亮的情況下為KV。左圖中Ua=220.0V、Ub=220.3V、Uc=220.1V。 注:當電壓某相缺相時,如A相電壓缺相,電壓顯示頁面底部A字符閃爍,儀表表面缺相燈亮起。 當電壓某相相序錯時,電壓顯示頁面底部ABC字符閃爍,儀表表面相序燈亮起。(儀表識別不出哪相錯,用戶自己查找問題) |
| 2 三相電流 |
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分別顯示三相電流Ia、Ib、Ic單位為A。左圖中Ia=5.000A、Ib=4.998A、Ic=5.001A。 注:當電流某相缺相時,如A相電流缺相,電流顯示頁面底部A字符閃爍,儀表表面缺相燈亮起。 當電流某相相序錯時或電流進出線接反,電流顯示頁面底部ABC字符閃爍,儀表表面相序燈亮起。(儀表識別不出哪相錯,用戶自己查找問題) |
| 3 頻率 |
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左圖顯示頻率50.00赫茲 |
| 4 有功功率 |
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當頁面顯示P時,按 左圖中分別顯示有功功率KW, P為總有功功率,Pa為A相有功功率,Pb為B相有功功率,Pc為C相有功功率 。 左圖中P=3.142KW、Pa=3.143KW、Pb=3.141KW、Pc=3.142KW |
| 5 無功功率 |
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當頁面顯示q時,按 左圖中分別顯示無功功率Kvar, q為總無功功率,qa為A相無功功率,qb為B相無功功率,qc為C相無功功率 。 左圖中q=3.142Kvar、qa=3.143Kvar、qb=3.141Kvar、qc=3.142Kvar |
| 6 功率因數 |
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當頁面顯示PF時,按 左圖中分別顯示功率因數COSΦ, PF為總功率因數,PFa為A相功率因數,PFb為B功率因數,PFc為C相功率因數 。 左圖中PF=1.000COSΦ、PFa=1.000COSΦ、PFb=1.000COSΦ、PFc=1.000COSΦ |
| 7 有功電能 |
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當頁面顯示當前總有功電量時,按 左圖中分別顯示當前總有功電能,當前正相有功電能,當前反相有功電能 左圖中:當前總有功電能0.22KWh 當前正相有功電能0.22KWh,當前反相有功電能0.22KWh |
| 8 無功電能 |
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當頁面顯示當前總無功電量時,按 左圖中分別顯示當前總無功電能,當前正相無功電能,當前反相無功電能 左圖中:當前總無功電能2.48Kvarh 當前正相無功電能1.09Kvarh,當前反相無功電能1.39Kvarh |
六、功能模塊
6.1 RS485通訊
6.1.1 物理層
(1) RS485 通訊接口,異步半雙工模式。
(2) 通訊波特率2400、4800、9600、19200、38400 bps 可設置,出廠默認值為9600 bps。
(3) 字節傳送格式:N81無校驗位8個數據位1個停止位, O81奇校驗8個數據位1個停止位,E81偶校驗8個數據位1個停止位,N82無校驗位8個數據位2個停止位。
6.1.2 通信協議Modbus-RTU
本儀表提供串行異步半雙工RS485通訊接口,采用標準MODBUS-RTU協議,各種數據信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64個網絡儀表,每個網絡儀表均可設定其通訊地址,通訊連接應使用帶有銅網的屏蔽雙絞線,線徑不小于0.5mm2。布線時應使通訊線遠離強電電纜或其他強電場環境,推薦采用T 型網絡的連接方式,不建議采用星形或其他的連接方式。
MODBUS協議在一根通訊線上采用主從應答方式的通訊連接方式。首先,主計算機的信號尋址到一臺唯一地址的終端設備(從機),然后,終端設備發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的兩個方向傳輸所有的通訊數據流(半雙工的工作模式)。MODBUS 協議只允許在主機(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據交換,這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路,而僅限于響應到達本機的查詢信號。
從機響應:如果從設備產生正常的回應,在回應消息中有從機地址碼、功能代碼、數據信息碼和CRC16 校驗碼。數據信息碼則包括了從設備收集的數據:像寄存器值或狀態。如果有錯誤發生,我們約定是從機不進行響應。
我們規定在本儀表中采用的通訊數據格式:每個字節的位(1 個起始位、8 個數據位、奇校驗或偶校驗或無校驗、1個或2個停止位)。
數據幀的結構,即報文格式:
| 設備地址 | 功能代碼 | 數據段 | CRC16校驗碼 |
| 1個byte | 1個byte | N個byte | 2個byte |
功能代碼:告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出該系列儀表所支持的功能代碼,以及它們的功能。
| 功能代碼 | 功能 |
| 03H/04H | 讀一個或多個寄存器的值 |
| 10H | 寫一個或多個寄存器的值 |
校驗碼:CRC16占用兩個字節,包含了一個16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設備計算出來,然后附加到數據幀上,接收設備在接收數據時重新計算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,就發生了錯誤。
生成一個 CRC16 的流程為:
(1) 預置一個16 位寄存器為0FFFFH(全1),稱之為CRC 寄存器。
(2) 把數據幀中的第一個字節的8 位與CRC 寄存器中的低字節進行異或運算,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) 如果最低位為0:重復第三步(下一次移位);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,直到所有的字節處理結束。
(7) 最終CRC 寄存器的值就是CRC16 的值。
6.1.3 通信報文舉例:
(1) 讀數據寄存器(功能代碼03H/04H):讀三相電流值,A相電流5.000A,B相電流4.996A,C相電流4.980A,儀表地址為1。
主機讀數據幀:| 地址 | 命令 | 起始地址(高位在前) | 寄存器數(高位在前) | 校驗碼(低位在前) |
| 01H | 04H | 00H,1AH | 00H,03H | 91H,CCH |
| 地址 | 命令 | 數據長度 | 數據段(6字節) | 校驗碼 |
| 01H | 04H | 06H | 13H,88H,13H,84H,13H,74H | CBH,95H |
主機寫數據幀:
| 地址 | 命令 | 起始地址 | 寄存器數 | 字節數 | 數據段 | 校驗碼 |
| 01H | 10H | 00H,02H | 00H,02H | 04H | 00H,64H,01H,2CH | 33H,E4H |
地址 |
命令 | 起始地址 | 寄存器數 | 校驗碼 |
| 01H | 10H | 00H,02H | 00H,02H | E0H,08H |
| 地址 | 項目描述 | 數據類型 | 屬性 | 說明 |
| 0 | 進入菜單密碼 | Int | R/W | 范圍:0~9999 |
| 1 | 電參量顯視方式 | Int | R/W | 參見菜單設置該項說明 |
| 輸入信號接線方式 | 0:三相三線,1:三相四線 | |||
| 2 | 電壓變比PT | Int | R/W | 范圍:1~9999 |
| 3 | 電流變比CT | Int | R/W | 范圍:1~9999 |
| 4 | 保留 | |||
| 5 | 通信地址 | Int | R/W | 范圍:1~247 |
| 通信波特率 | 0:2400bps~4:38400bps | |||
| 6 | 通信數據格式 | Int | R/W | 0:N81、1:O81、2:E81、3:N82 |
| 7~19 | 保留 | |||
| 20 | A相電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 21 | B相電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 22 | C相電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 23 | AB相線電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 24 | CA相線電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 25 | BC相線電壓 | Int | R | 見附加說明 |
| 26 | A相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 27 | B相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 28 | C相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 29 | 功率、功率因數符號位 | Int | R | 見附加說明 |
| 30 | A相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 31 | B相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 32 | C相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 33 | 總有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 34 | A相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 35 | B相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 36 | C相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 37 | 總無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 38 | A相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 39 | B相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 40 | C相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 41 | 總視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 42 | A相功率因數 | Int | R | 見附加說明 |
| 43 | B相功率因數 | Int | R | 見附加說明 |
| 44 | C相功率因數 | Int | R | 見附加說明 |
| 45 | 總功率因數 | Int | R | 見附加說明 |
| 46 | 頻率 | Int | R | 見附加說明 |
| 47~48 | 正有功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 49 | 正有功電能(小數部分) | Int | R/W | 見附加說明 |
| 50~51 | 負有功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 52 | 負有功電能(小數部分) | Int | R/W | 見附加說明 |
| 53~54 | 感性無功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 55 | 感性無功電能(小數部分) | Int | R/W | 見附加說明 |
| 56~57 | 容性無功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 58 | 容性無功電能(小數部分) | Int | R/W | 見附加說明 |
| 2000~2001 | 總有功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 2002 | 總有功電能(小數部分) | Short | R/W | 見附加說明 |
| 2003~2004 | 總無功電能(整數部分) | Long | R/W | 見附加說明 |
| 2005 | 總無功電能(小數部分) | Short | R/W | 見附加說明 |
| 直通式電能表,電流和功率用下列寄存器 | ||||
| 100,101 | A相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 102,103 | B相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 104,105 | C相電流 | Int | R | 見附加說明 |
| 106,107 | A相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 108,109 | B相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 110,111 | C相有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 112,113 | 總有功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 114,115 | A相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 116,117 | B相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 118,119 | C相無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 120,121 | 總無功功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 122,123 | A相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 124,125 | B相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 126,127 | C相視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
| 128,129 | 總視在功率 | Int | R | 見附加說明 |
(1) 讀出的電壓為二次側的電壓值,固定1位小數位,二次側的電壓值=讀出值/10,一次側的電壓值=讀出值×PT變比/10。
(2) 讀出的電流為二次側的電流值,固定3位小數位,二次側的電流值=讀出值/1000,一次側的電流值=讀出值×CT變比/1000。
(3) 功率、功率因數符號位寄存器,低字節的位BIT0、BIT1、BIT2、BIT3、BIT4、BIT5、BIT6、BIT7分別表示A相有功、B相有功、C相有功、總有功、A相無功、B相無功、C相無功、總無功的符號位,1表示負,0表示正。高字節的位BIT0、BIT1、BIT2、BIT3分別表示A相功率因數、B相功率因數、C相功率因數、總功率因數的感性還是容性,0表示感性,1表示容性。
(4) 讀出的功率為二次側的功率值,固定1位小數位,二次側的功率值=讀出值/10,一次側的功率值=讀出值×PT變比×CT變比/10。
(5) 頻率固定2位小數位,頻率值=讀出值/100。
(6) 電能值由3個寄存器(Word0、Word1、Word2)組成,前2個寄存器組成一個長整數,表示整數部分的值,后1個寄存器組成一個整數,表示小數部分的值,為3位的小數。電能值=Word0×0x10000 + Word1 + word2/1000。
6.2 電能計量與電能脈沖輸出
數顯多功能電力儀表可提供雙向有功、雙向無功電能計量,2 路電能脈沖輸出功能和RS485的數字接口來完成電能數據的顯示和遠傳。集電級開路光耦繼電器的電能脈沖實現有功電能和無功電能的遠傳,可采用遠程的計算機終端、PLC、DI 開關采集模塊采集儀表的脈沖總數來實現電能累積計量。所采用輸出方式是電能的精度檢驗的方式(國家計量規程:標準表的脈沖誤差比較方法)。
(1) 電器特性:脈沖采集接口的電路示意圖中 VCC≤48V、Iz≤50mA 。(2) 脈沖常數:直通式為400imp/kWh;互感器式為3600 imp/kWh;比如互感器式儀表累積1kWh 時脈沖輸出個數為N=3600個,需要強調的是1kWh 為電能的二次測電能數據,在PT、CT 的情況下,相對的N 個脈沖數據對應1 次測電能為1kWh×電壓變比PT×電流變比CT。
(3) 應用舉例:PLC 終端使用脈沖計數裝置,假定在時長為t的一段時間內采集脈沖個數為N 個,儀表輸入為:10kV/100V,400A/5A,則該時間段內儀表電能累積為:N/3600×100×80 度電能。


























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