三相多功能電力儀表說明書

PAGE1多功能電力儀表用戶手冊六、功能模塊6．1RS485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、38400bps可設(shè)置，出廠默認(rèn)值為9600bps。 (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。6．1．2通信協(xié)議Modbus-RTU本儀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)的信號尋址到一臺唯一地址的終端設(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）。MODBUS協(xié)議只允許在主機(jī)（PC，PLC等）和終端設(shè)備之間通訊，而不允許獨(dú)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(shí)占據(jù)通訊線路，而僅限于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號。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)byte1個(gè)byteN個(gè)byte2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)備的地址必須是唯一的，僅僅被尋址到的終端會響應(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)幀中的第一個(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，最高位填以0，最低位移出并檢測。(4)如果最低位為0：重復(fù)第三步（下一次移位）；如果最低位為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。6．1．3通信報(bào)文舉例： (1)讀數(shù)據(jù)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(jī)讀數(shù)據(jù)幀：地址命令起始地址(高位在前)寄存器數(shù)(高位在前)校驗(yàn)碼(低位在前)01H04H00H,1AH00H,03H91H,CCH 儀表回應(yīng)數(shù)據(jù)幀：地址命令數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)段(6字節(jié))校驗(yàn)碼01H04H06H13H,88H,13H,84H,13H,74HCBH,95H(2)寫數(shù)據(jù)寄存器(功能代碼10H):設(shè)置電流變比CT=300，電壓變比PT=100，儀表地址為1。 主機(jī)寫數(shù)據(jù)幀：地址命令起始地址寄存器數(shù)字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)段校驗(yàn)碼01H10H00H,02H00H,02H04H00H,64H,01H,2CH33H,E4H 儀表回應(yīng)數(shù)據(jù)幀：地址命令起始地址寄存器數(shù)校驗(yàn)碼01H10H00H,02H00H,02HE0H,08H6．1．4Modbus通信寄存器地址表地址項(xiàng)目描述數(shù)據(jù)類型屬性說明0進(jìn)入菜單密碼IntR/W范圍:0~99991電參量顯視方式IntR/W參見菜單設(shè)置該項(xiàng)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PTIntR/W范圍:1~99993電流變比CTIntR/W范圍:1~99994保留5通信地址IntR/W范圍:1~247通信波特率0:2400bps~4:38400bps6通信數(shù)據(jù)格式IntR/W0:N81、1:O81、2:E81、3:N827~19保留20A相電壓IntR見附加說明21B相電壓IntR見附加說明22C相電壓IntR見附加說明23AB相線電壓IntR見附加說明24CA相線電壓IntR見附加說明25BC相線電壓IntR見附加說明26A相電流IntR見附加說明27B相電流IntR見附加說明28C相電流IntR見附加說明29功率、功率因數(shù)符號位IntR見附加說明30A相有功功率IntR見附加說明31B相有功功率IntR見附加說明32C相有功功率IntR見附加說明33總有功功率IntR見附加說明34A相無功功率IntR見附加說明35B相無功功率IntR見附加說明36C相無功功率IntR見附加說明37總無功功率IntR見附加說明38A相視在功率IntR見附加說明39B相視在功率IntR見附加說明40C相視在功率IntR見附加說明41總視在功率IntR見附加說明42A相功率因數(shù)IntR見附加說明43B相功率因數(shù)IntR見附加說明44C相功率因數(shù)IntR見附加說明45總功率因數(shù)IntR見附加說明46頻率IntR見附加說明47~48正有功電能(整數(shù)部分)LongR/W見附加說明49正有功電能(小數(shù)部分)IntR/W見附加說明50~51負(fù)有功電能(整數(shù)部分)LongR/W見附加說明52負(fù)有功電能(小數(shù)部分)IntR/W見附加說明53~54感性無功電能(整數(shù)部分)LongR/W見附加說明55感性無功電能(小數(shù)部分)IntR/W見附加說明56~57容性無功電能(整數(shù)部分)LongR/W見附加說明58容性無功電能(小數(shù)部分)IntR/W見附加說明 說明： (1)讀出的電壓為二次側(cè)的電壓值，固定1位小數(shù)位，二次側(cè)的電壓值=讀出值/10，一次側(cè)的電壓值=讀出值×PT變比/10。 (2)讀出的電流為二次側(cè)的電流值，固定3位小數(shù)位，二次側(cè)的電流值=讀出值/1000，一次側(cè)的電流值=讀出值×CT變比/1000。 (3)功率、功率因數(shù)符號位寄存器，低字節(jié)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(fù)，0表示正。高字節(jié)的位BIT0、BIT1、BIT2、BIT3分別表示A相功率因數(shù)、B相功率因數(shù)、C相功率因數(shù)、總功率因數(shù)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(cè)的功率值，固定1位小數(shù)位，二次側(cè)的功率值=讀出值/10，一次側(cè)的功率值=讀出值×PT變比×CT變比/10。 (5)頻率固定2位小數(shù)位，頻率值=讀出值/100。 (6)電能值由3個(gè)寄存器(Word0、Word1、Word2)組成，前2個(gè)寄存器組成一個(gè)長整數(shù)，表示整數(shù)部分的值，后1個(gè)寄存器組成一個(gè)整數(shù)，表示小數(shù)部分的值，為3位的小數(shù)。電能值=Word0×0x10000+Word1+word2/1000。6．2電能計(jì)量與電能脈沖輸出數(shù)顯多功能電力儀表可提供雙向有功、雙向無功電能計(jì)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(yuǎn)傳。集電級開路光耦繼電器的電能脈沖實(shí)現(xiàn)有功電能和無功電能的遠(yuǎn)傳，可采用遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端、PLC、DI開關(guān)采集模塊采集儀表的脈沖總數(shù)來實(shí)現(xiàn)電能累積計(jì)量。所采用輸出方式是電能的精度檢驗(yàn)的方式（國家計(jì)量規(guī)程：標(biāo)準(zhǔn)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(shù)：3600imp/kWh；當(dāng)儀表累