一、產(chǎn) 品 簡 介
多功能電表是一種具有可編程測量、顯示、數(shù)字通訊等多功能智能儀表，能夠完成電量測量、電能計(jì)量、數(shù)據(jù)顯示、采集及傳輸，可廣泛應(yīng)用變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、智能建筑、企業(yè)內(nèi)部的電能測量、管理、考核。實(shí)現(xiàn)LCD現(xiàn)場顯示和遠(yuǎn)程RS-485數(shù)字接口通訊，采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議。
二、技 術(shù) 參 數(shù)
性能 | 參數(shù) | ||
輸入測電壓顯示 | 網(wǎng)絡(luò) | 三相三線、三相四線 | |
電 壓 | 額定值 | AC 100V 220V\380V | |
過負(fù)荷 | 持續(xù)：1.2倍 瞬時(shí)：10倍/10s | ||
功耗 | 〈1VA（每相） | ||
阻抗 | 〉300kΩ | ||
精度 | RMS測量，精度等級0.2級， | ||
電 流 | 額定值 | AC5A | |
過負(fù)荷 | 持續(xù)：1.2倍 瞬時(shí)：10倍/10s | ||
功耗 | 〈0．4VA（每相） | ||
阻抗 | 〈20MΩ | ||
精度 | RMS測量，精度等級0.2級， | ||
頻率 | 45~65Hz,精度0.1Hz | ||
功能 | 有功、無功、視在功率，功率因數(shù) 精度0.5s級 | ||
電能 | 四相限計(jì)量，有功，無功電能計(jì)量精度0.5s級 | ||
顯示 | FSTN LCD顯示 | ||
電源 | 工作范圍 | AC220V(默認(rèn)), AC/DC80~265V | |
功耗 | ≦5VA | ||
輸出 | 數(shù)字接口 | RS-485、MODBUS-RTU協(xié)議 | |
脈沖輸出 | 1路電能脈沖輸出，光耦隔離 | ||
環(huán)境 | 工作環(huán)境 | -10~55℃ | |
儲存環(huán)境 | -20~75℃ | ||
安全 | 耐壓 | 輸入和電源>2kV,輸入和輸出>2kV,電源和輸出>1kV | |
絕緣 | 輸入、輸出、電源對機(jī)殼>5MΩ | ||
外形 | 尺寸 | 尺寸: 96*96*80mm 80*80*80mm； 72*72*80mm
| |
重量 | 0．5kg | ||
三、安 裝 與 接 線
3．1 儀表尺寸
外型代號 | 外型尺寸 (mm) | 開孔尺寸 (mm) | 最小安裝距離 | 總長 (mm) | |
水平(mm) | 垂直(mm) | ||||
96 | 96×96 | 91×91 | 96 | 96 | 90 |
80 | 80*80 | 76*76 | 80 | 80 | 80 |
72 | 72*72 | 67*67 | 72 | 72 | 80 |
3．2 安 裝 方 法
(1) 在固定配電柜開開孔尺寸大小的孔；
(2) 取出儀表，松開螺絲，取下固定支架；
(3) 儀表由前插入安裝孔；
(4) 插入儀表固定支架，并擰緊螺絲固定儀表。
3．3端 子 接 線 圖 (產(chǎn)品出廠默認(rèn)三相四線制，默認(rèn)不帶開關(guān)量輸入輸出和模擬量輸出功能)
(注1：尺寸不同接線方式都相同)
（注2：電流線星號為進(jìn)線，進(jìn)出線接反，電能計(jì)量到反相電能。）
四、功 能 模 塊
4．1 RS485通 訊
4．1．1 物理層
(1) RS485 通訊接口，異步半雙工模式。
(2) 通訊波特率2400、4800、9600bps 可設(shè)置，出廠默認(rèn)值為9600 bps。
(3) 字節(jié)傳送格式：N81無校驗(yàn)位8個(gè)數(shù)據(jù)位1個(gè)停止位, O81奇校驗(yàn)8個(gè)數(shù)據(jù)位1個(gè)停止位,E81偶校驗(yàn)8個(gè)數(shù)據(jù)位1個(gè)停止位,N82無校驗(yàn)位8個(gè)數(shù)據(jù)位2個(gè)停止位。
4．1．2 通信協(xié)議Modbus-RTU
多功能電表提供串行異步半雙工RS485通訊接口，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議，各種數(shù)據(jù)信息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時(shí)連接多達(dá)64個(gè)網(wǎng)絡(luò)儀表，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)儀表均可設(shè)定其通訊地址，通訊連接應(yīng)使用帶有銅網(wǎng)的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm2。布線時(shí)應(yīng)使通訊線遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜或其他強(qiáng)電場環(huán)境，推薦采用T 型網(wǎng)絡(luò)的連接方式，不建議采用星形或其他的連接方式。
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(jì)算機(jī)的信號尋址到一臺地址的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號以相反的方向傳輸給主機(jī)，即：在一根單獨(dú)的通訊線上信號沿著相反的兩個(gè)方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流（半雙工的工作模式）。
主機(jī)查詢：查詢消息幀包括設(shè)備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗(yàn)碼。地址碼表明要選中的從機(jī)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)行功能的任何附加信息，校驗(yàn)碼用來檢驗(yàn)一幀信息的正確性，從設(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法，它采用CRC16 的校準(zhǔn)規(guī)則。
從機(jī)響應(yīng)：如果從設(shè)備產(chǎn)生正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中有從機(jī)地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16 校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)信息碼則包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)：像寄存器值或狀態(tài)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，我們約定是從機(jī)不進(jìn)行響應(yīng)。
我們規(guī)定在本儀表中采用的通訊數(shù)據(jù)格式:每個(gè)字節(jié)的位（1 個(gè)起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位、奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)或無校驗(yàn)、1個(gè)或2個(gè)停止位）。
數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu),即報(bào)文格式：
設(shè)備地址 | 功能代碼 | 數(shù)據(jù)段 | CRC16校驗(yàn)碼 |
1個(gè)byte | 1個(gè)byte | N個(gè)byte | 2個(gè)byte |
設(shè)備地址：由一個(gè)字節(jié)組成，在我們的系統(tǒng)中只使用了1~247，其它地址保留。每個(gè)終端設(shè)備的地址必須是的，僅僅被尋址到的終端會(huì)響應(yīng)相應(yīng)的查詢。
功能代碼：告訴了被尋址到的終端執(zhí)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(gè)或多個(gè)寄存器的值 |
10H | 寫一個(gè)或多個(gè)寄存器的值 |
數(shù)據(jù)段：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(shí)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。
校驗(yàn)碼：CRC16占用兩個(gè)字節(jié)，包含了一個(gè)16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計(jì)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(shí)重新計(jì)算CRC 值，然后與接收到的CRC 域中的值進(jìn)行比較，如果這兩個(gè)值不相等，就發(fā)生了錯(cuò)誤。
生成一個(gè) CRC16 的流程為：
(1) 預(yù)置一個(gè)16 位寄存器為0FFFFH（全1），稱之為CRC 寄存器。
(2) 把數(shù)據(jù)幀中的一個(gè)字節(jié)的8 位與CRC 寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果存回CRC 寄存器。
(3) 將CRC 寄存器向右移一位，高位填以0，低位移出并檢測。
(4) 如果低位為0：重復(fù)第三步（下一次移位）；如果低位為1：將CRC 寄存器與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值（0A001H）進(jìn)行異或運(yùn)算。
(5) 重復(fù)第三步和第四步直到8 次移位。這樣處理完了一個(gè)完整的八位。
(6) 重復(fù)第2 步到第5 步來處理下一個(gè)八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。
(7) 最終CRC 寄存器的值就是CRC16 的值。
4．1．3 通信報(bào)文舉例：
(1) MODBUS通訊地址列表
電表設(shè)置參數(shù)（寫配置，10H功能碼）
電表設(shè)置參數(shù)（寫配置，10H功能碼） | ||||||
地址HEX | 地址DEC | 數(shù)據(jù)內(nèi)容 | 數(shù)據(jù)格式 | 數(shù)據(jù)長度 | 說明 | |
03E9 | 1001 | 儀表地址 | INT | 1 | 1-247 | 默認(rèn)1 |
03EA | 1002 | 電壓變比 | INT | 1 | PT=1-9999 | 默認(rèn)1 |
03EB | 1003 | 電流變比 | INT | 1 | CT=1-9999 | 默認(rèn)1 |
03EC | 1004 | 通訊波特率 | INT | 1 | 2=4800，3=9600 | 一般9600 |
03ED | 1005 | 通訊格式 | INT | 1 | 0=N81，1=081，2=E81 | 默認(rèn)無校驗(yàn) |
03EE | 1006 | 接線制式 | INT | 1 | 0=三相四線，1=三相三線 | 默認(rèn)三相四線 |
電表基本參數(shù)（讀配置，03H功能碼） | ||||||
地址HEX | 地址DEC | 數(shù)據(jù)內(nèi)容 | 數(shù)據(jù)格式 | 數(shù)據(jù)長度 | 說明 | |
012D | 301 | 儀表通訊地址 | INT | 1 | 1-247 | |
012E | 302 | 電壓倍率 | INT | 1 | PT=1-9999 | |
012F | 303 | 電流倍率 | INT | 1 | CT=1-9999 | |
0130 | 304 | 通訊波特率 | INT | 1 | 2=4800，3=9600 | |
0131 | 305 | 通訊格式 | INT | 1 | 0=N81，1=081，2=E81 | |
0132 | 306 | 接線制式 | INT | 1 | 0 三相四線 1三相三線 | |
0133 | 307 | 電壓量程 | INT | 1 | 0-100V 1-220V 2-380V | |
0134 | 308 | 電流量程 | INT | 1 | 0-5A 1-1A | |
備注：二次數(shù)據(jù)與一次數(shù)據(jù)的關(guān)系為：一次數(shù)據(jù)是二次數(shù)據(jù)乘以變比的數(shù)據(jù)（最終實(shí)際數(shù)據(jù)）
二次數(shù)據(jù)是未乘以變比的數(shù)據(jù)（互感器輸入0-5A的計(jì)量數(shù)據(jù)）。
1， V（一次）=V(二次)*電壓變比(電壓變比默認(rèn)為1)
2， I(一次)=I(二次)*電流變比（看實(shí)際CT變比）
3， P/Q(一次)= P/Q（二次）*電流變比
4， EP/EQ(一次)= EP/EQ(二次)*電流變比
