多功能谐波表液晶版说明书.docx
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多功能谐波表液晶版说明书
多功能谐波表
（LCD版）
使用手册
（2012．05．V2.0版）
目录
一、概述………………………………………………………………………………1
二、技术参数……………………………………………………………………1
2.1辅助电源…………………………………………………………………2
2.2输入信号……………………………………………………………………2
三、编程和使用………………………………………………………………………2
3.1按键定义……………………………………………………………………2
3.2测量显示…………………………………………………………………2-3
3.3页面显示示意图……………………………………………………………………3-7
3.4编程操作……………………………………………………………………8
3.5菜单组织结构图………………………………………………………………………9
3.6编程菜单结构图……………………………………………………………………10
调试举例图…………………………………………………………………………11-14
四、数字通讯…………………………………………………………………………15
4.1报文格式指令………………………………………………………………16-19
4.2脉冲输出…………………………………………………………………20
4.3开关量输入……………………………………………………………………20
4.4开关量输出…………………………………………………………………………21
开关量输出对照表………………………………………………………………22
4.5变送输出…………………………………………………………………………23
变送输出对照表……………………………………………………………………24-25
MODBUS-RTU通讯地址信息表………………………………………………26-31
五、接线图………………………………………………………………………………32
42方型接线图………………………………………………………………………32
96方型接线图………………………………………………………………………33
80方型接线图………………………………………………………………………34
六、常见问题及解决方案……………………………………………………………………35
多功能谐波表--用户手册
一、概述
网络多功能电力仪表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变送输出等功能的网络多功能电力仪表,能够完成电量测量、电能计量、数据显示、采集及传输，可广泛应用变电站自动化，配电自动化、智能建筑、企业内部的电能测量、管理、考核。
测量精度为0.5级、实现LCD现场显示和远程RS-485数字通讯接口，采用MODBUS-RTU通讯协议。
外形代号
名称
测量
显示
标配功能
选配功能（可组合）
42方形
网络
多功能
电力仪表
三相：
U、I、P、Q、EP+、
EP-、EQ+、EQ-、
SP、F、PF或部分参数
LCD
分页
显示
RS48通讯、
电能脉冲输出
42、96方形：
4DI、
4DO、4AO、谐波。
80方形：
2DI、2DO、
谐波或4DI、4AO、
谐波
96方形
80方形
二、技术参数
性能
参数
输
入
测
量
显
示
网络
三相三线、三相四线
电压
额定值
AC25~500v
过负荷
持续：
1.2倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<1VA（每相）
阻抗
>500kΩ
精度
RMS测量，精度等级0.5
电流
额定值
AC0~5A
过负荷
持续：
1.2倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<0.4VA（每相）
阻抗
<2mΩ
精度
RMS测量，精度等级0.5
频率
45~65Hz
功率
视在功率，有功精度0.5级，无功精度1.0级
电能
四象限计量，有功精度1.0级，无功精度1.5级
谐波
总谐波含量2-31次
电源
工作范围
AC/DC85~270V
功耗
≤5VA
输出
数字接口
RS-485、MODBUS-RTU协议
脉冲输出
2路电能脉冲输出,脉冲常数：
5000imp/h
环境
工作环境
-10~55℃
储存环境
-20~75℃
安全
耐压
输入/电源>2kV，输入/输出>2kV，电源/输出>1kV
绝缘
输入、输出、电源对机壳>50MΩ
电能测量范围
有功无功电度测量范围0~99999999Mwh,超过此数值电度从0开始计数
■96方型（外形尺寸：
96*96*90mm开孔尺寸：
91.00*91.00mm）
对应的测量项目：
分别为三相电压；三相电流；有功功率、无功功率、视在功率；有功电能、无功电能、功率因素、频率、电压总谐波含量、电流总谐含量、电压不平衡度、电流不平衡度、漏电流、分相有功功率、分相无功功率、分相功率因素信息。
4个按键用于显示切换或编
程设置，“
”“
”为切
换键：
“
”为上退键，
“
”为选择确认键。
开关量输入（DI）、开关量输出（DO）
有功电能、无功电能四象限显示。
其中P>0，累计的有功电能量是有功电能吸收，P<0，累计的有功电能是有功电能释放，Q>0，累计的无功电能是无功电能感性，Q<0，累计的无功电能是无功电能容性。
|
3.3页面显示示意图：
网络多功能电力仪表共有14个电力参数显示页面，用户可设置为自动切换显示，也可设置为手动切换。
通过“
”键来完成页面切换。
页面
内容
说明
第一页面
分别显示电压Ua、Ub、Uc
（三相四线）和Uab、Ubc、
Uca（三相三线）左图中
Ua=326.70VUb=326.71V
Uc=326.70VEP=6.020kWh
三相三线接线仪表显示线电压
三相四线接线仪表显示相电压
页面
内容
说明
第二页面
显示三相电流Ia，Ib，Ic单位为A。
左图中
Ia=18.770A
Ib=18.771A
Ic=18.770A
EP=-0.668kWh
第三页面
显示有功功率（W）、无功功率（var）、视在功率（VA）。
左图中PS=2.4553KW
QS=4.2476KVar
SS=4.9059KVA
EQ=5.44MVarh
第四页面
显示视在功率因素（PF）、频率（F）。
左图中：
第1排：
功率因素为L0.5；
第2排：
频率为50.00Hz
EQ=-5MVarh
第五页面
显示A、B、C三相有功功率。
左图中
Pa=8164W
Pb=8187W
Pc=8200W
Ep=-0.668KWh
页面
类容
说明
第六页面
显示A、B、C三相无功功率。
左图中
Qa=1.4149kvar
Qb=1.4159kvar
Qc=1.4166kvar
EQ=5.44Mvarh
第七页面
显示A、B、C三相功率因素。
左图中
PFa=0.449
PFb=0.5
PFc=0.499
EQ=-5Mvarh
第八页面
显示A、B、C各相电压总谐波含量。
Ep=6.02KWh
第九页面
显示A、B、C各相电流总谐波含量。
EQ=-0.668KWh
页面
类容
说明
第十页面
显示三相电压总不平衡度。
左图显示电压不平衡度为：
0.15%。
EQ=5.44Mvarh
第十一页面
显示三相电流总不平衡度。
左图显示电流不平衡度为：
0.02%。
EQ=-5Mvarh
第十二页面
显示漏电流或零线电流。
左图显示漏电流为：
0.014A。
EQ=6.02Mvarh
（此功能只限96*96外形）
第十三页面
显示最大电压、电流需量（每五分钟采集一次数值）。
左图中
Umax=220.5V
Imax=4.863A
Ep=1.132kWh
页面
内容
说明
第十四页面
显示最大有功功率、无功功率需量（每五分钟采集一次数值）。
左图中
Pmax=3174W
Qmax=2508var
Ep=-1.362kWh
采用分层结构管理的菜单的方式，图中编程项目即：
（左图所示）
第一层：
SEt（参数设置）
第二层：
nEt（接线制式）
第三层：
n.3.4（三相四线）
3.4、编程操作
在编程操作下，仪表提供了：
密码验证和修改（CODE）、系统设置（SET）、显示设置（DIS）、通讯设置（CONN）四个基本菜单项目，使用LED显示的分层菜单结构管理方式：
第1排LCD显示第1层菜单信息；第2排LCD显示第2层菜单信息，第3排LCD提供第三层菜单信息。
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式，即：
左右移动键“
”、“
”、菜单回退键“
”、菜单进入/确定键“
”来完成上述功能的所有操作。
：
如果当前正常显示是电压界面，按该键进入编程模式；在编程模式，按该键退回上级菜单，如果当前是第1级菜单，按该键进入参数保存界面，再按则取消保存，退回正常显示界面；
：
切换移动键，实现菜单项目的切换或者数字量的增加或减少。
：
选择/确认键，如果当前正常显示是电压界面，按该键可以切换“相电压/线电压”；在编程模式，按该键进入下一级菜单，设置时控制光标移到下一字符或者菜单中下一层选项。
在编程方式退回到测量模式的情况下，仪表会提示“SAVE-YES”，选择“
”表示不保存退出，选择“
”保存退出
3.5、漏电流检测说明：
（此功能只限96*96外形）
3.5.1、显示界面如图：
3.5.2功能说明：
剩余电流检测部分，包括零序电流互感器ZCT和测量回路，零序电流电感检测。
当零序电流互感器ZCT检测到用电线路中有超过限值（可根据需要在3mA至500mA之间设定）的剩余电流存在时，通过显示界面显示电路中剩余电流，已经通过485通信接口，用MODBUS协议上传漏电数据，供电部门就能对线路故障进行及时维护。
还能通过多路控制节点，用于报警、跳闸等控制。
3.5.3、内部零序电流互感器接线说明：
正常情况下,Ia,Ib,Ic三个电流的矢量和等于零线电流In（Ia+Ib+Ic=In）,但方向相反，这样就相互抵消，零序流互感器检测电流为Id=0，如下图所示
但如果负载或电线有漏电，即零序电流InId=（Ia+Ib+Ic）-In.
3.6菜单的组织结构如下：
用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数。
第一层
第二层
第三层
描述
密码
CODE
验证密码
Put
密码数据（0～9999）
当输入的密码正确时才可以进
入编程。
默认密码:
0001
修改密码Set
密码数据（0～9999）
密码验证成功才能修改密码
设置系统
Set
网络NET
N.3.4和N.3.3
选择测量信号的输入网络
电压变比
PT.U
1～5000
设置电压信号变比=1次刻度/2
次刻度,例:
10KV/100V=100
电流变比
CT.I
1～5000
设置电流信号变比=1次刻度/2
次刻度,例:
200A/5A=40
清电能
E.CLE
YES/no
如果选择"YES"，退出编程菜
单，按确认电能清零，按退出
不清零；选择"no"，不清零
显示设置
DIS
显示
DISP.E
0000
可任意设置LCD休眠时间
显示翻页
DIS.P
Auto/HAnd
Auto:
表示自动翻页，每2S翻
页；Hand：
表示手动翻页
亮度B.LED
0～6
调整数码管亮度，"0"为最暗，
"6"为最亮。
（此项无意义）
通讯参数
CONN
地址Add
1～247
仪表地址范围1～247
通讯校验位
dAtA
N.8.1/o.8.1/E.8.1
N.8.1:
无校验位；o.8.1：
奇校验；
E.8.1：
偶校验
通讯速率bud
1200～9600
波特率1200、2400、4800、9600
变送设置
AO-1/2/3/4
数据项选择
tYPE
OFF/UA-H/…
OFF:
该路变送无输出，UA-H:
该路变送输出A相电压（4~20mA）
变送高端
A-Hi
0000
满额度对应值，设置见变送
设置说明；
变送低端A-L
0000
变送低端对应值，设置见变
送设置说明
开关量输出
设置（报警）
DO-1/2/3/4
数据项选择
tYPE
OFF/UA-H/…
OFF:
该路无报警项，UA-H:
该路为A相电压上限，报警设置见报警设置说明
报警门限设置d-Li
0000
当前报警项的报警门限，设置见报警设置说明
注：
退出菜单设定，出现SAVGYES时;
按
键为保存退出，
按
键为无效退出。
3．7编程菜单结构图用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数：
例1：
电压变比调试（例：
10KV/100V）
例2：
电流变比调试（例：
250A/5A）
例3：
模拟量变送输出设置（例：
设定AO1；B相电压0-220V输出模拟信号4-20mA）
例4：
报警输出设置（例：
设定DO1，B相电压高限于200V）
四、数字通讯
网络多功能电力仪表提供串行异步半工RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU协议，各种数据信息均可在通讯线路上传送。
在一条485总线上可以同时连接多达32个仪表，每个仪表均可以设定其通讯地址（AddressNO.），不同系列仪表的通讯接线端子号码可能不同，通讯连接应使用带有铜网的的屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm2。
布线时应使用通讯线远离强电电缆或其他强电场环境，推荐采用T型网络的连接方式。
不建议采用星形或其他的连接方式。
MODBUS/RTU通讯协议：
MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。
首先，主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机，即在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流（半双工的工作模式）。
MODBUS协议只允许在主机（PC，PLC等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。
主机查询：
查询消息帧包括设备地址码、功能码、数据信息码、校验码。
地址码表明要选中的从机设备功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能，例如功能代码03或04是要求从设备读寄存器并返回它们的内容；数据段包含了从设备要执行功能的其它附加信息，如在读命令中，数据段的附加信息有从何寄存器开始读的寄存器数量；校验码用来检验一帧信息的正确性，为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法，它采用CRC16的校准规则。
从机响应：
如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC16校验码。
数据信息码包括了从设备收集的数据：
如寄存器值或状态。
如果有错误发生，我们约定是从机不进行响应。
传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS协议-RTU方式相兼容的传输方式。
每个字节的位：
1个起始位、8个数据位、（奇偶校验位）、1个停止位（有奇偶校验位时）或2个停止位（无奇偶校验位时）。
数据帧的结构：
即报文格式。
地址码
功能码
数据码
校验码
一个BYTE
一个BYTE
N个BYTE
2个BYTE
地址码：
是帧开始的部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0~255，在我们的系统只使用1~247，其它地址保留。
这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接受来自与之相连的主机数据。
每个终端设备的地址必须是唯一的，仅仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询，当终端发送回一个响应，响应中的从机地址数据告诉了主机那台终端与之进行通信
数据码：
包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。
这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。
例如：
功能域码告诉终端读取一个寄存器，数据域则需要反映明从哪个寄存器开始及读取多少个数据，而从机数据码回送内容则包含了数据长度和相应的数据。
校验码：
错误校验（CRC）域占用两个字节，包含了一个16位的二进制值。
CRC值由传输设备计算出来，然后附加到数据帧上，接收设备在接受数据时重新计算CRC值，然后与接收到的CRC域中的值进行比较。
如果这两个值不相等，就发生了错误生成一个CRC的流程为：
1）预置一个16位寄存器为FFFFH（16进制，全1），称之为CRC寄存器
2）把数据帧中的第一个字节的8位与CRC寄存器中的低字节进行异或运算，结果存回CRC寄存器
3）将CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并检测
4）上一步中被移出的那一位如果为0：
重复第三歩（下一次移位）：
为1:
；将CRC寄存器与一个预设的固定值（0A001H）进行异或运算
5）重复第三歩和第四步直到8次移位。
这样处理完了一个完整的八位
6）重复第二歩到第五步来处理下一个八位。
直到所有的字节处理结束。
7）最终CRC寄存器的值就是CRC的值。
功能码：
告诉了被寻址到的终端执行何种功能下表列出本表支持的功能码，以及他们的意义和功能。
代码意义
意义
0x01
读继电器输出状态
0x02
读开关量输入状态
0x03/0x04
读数据寄存器值
0x05
遥控单个继电器动作
0x0F
遥控多个继电器动作
0x10
写设置寄存器指令
4.1报文格式指令
1）读继电器输出状态（功能码0x01）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始继电器地址
继电器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x01
0x0000（固定）
0x0001~
0x0004
CRC
报文举例
0x01
0x01
0x000x00
0x000x02
0xBD
0xCB
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
寄存器字节数
寄存器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
1字节
2字节
报文举例
0x01
0x01
0x01
0x03
0x11
0x89
说明：
从机响应的寄存器值即继电器状态值，从字节的最低位开始对应每一路继电器输出的状态值，1表示闭合状态，0表示断开状态，如上例寄存器值“0x03”的二进制“00000011”表示第1路、第2路继电器闭合。
2）读开关量输入状态（功能码0x02）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始开关地址
开关个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x02
0x0000（固定）
0x0001~
0x0004
CRC
报文举例
0x01
0x02
0x000x00
0x000x04
0x79
0xC9
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
寄存器字节数
寄存器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
1字节
2字节
报文举例
0x01
0x02
0x01
0x02
0x02
0x49
说明：
从机响应的寄存器值即开关量输入状态值，从字节的最低位开始对应每一路开关量输入的状态值，1表示闭合状态，0表示断开状态，如上例寄存器值“0x02”的二进制“00000010”表示第2路开关量输入闭合。
3）读数据寄存器值（功能码0x03/0x04）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
寄存器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x03/
0x04
最大25
CRC
报文举例
0x01
0x03
0x000x3D
0x000x03
0x79
0xC9
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
寄存器字节数
寄存器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
N字节
2字节
报文举例
0x01
0x03
0x06
（6字节数据）
（CRC）
说明：
主机请求的寄存器地址为查询的一次电网或者二次电网的数据首地址，寄存器个数为查询数据的长度，如上例起始寄存器地址“0x000x3D”表示三相相电压整型数据的首地址，寄存器个“0x000x03”表示数据长度3个Word数据。
请参照MODBUS-RTU通讯地址信息表
4）遥控单个继电器输出（功能码0x05）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
继电器
动作值
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x05
0x0000~
0x0003
0xFF00/
0x0000
CRC
报文举例
0x01
0x05
0x000x00
0xFF0x00
0x8C
0x3A
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始继电器地址
继电器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
2字节
2字节
报文举例
0x01
0x05
0x000x00
0xFF0x00
0x8C
0x3A
说明：
主机请求的继电器动作值“OxFF00”表示闭合，“0x0000”表示断开。
使用断开，使用遥控指令必须设置继电器工作在遥控模式。
5）摇控多路继电器输出（功能码0x0F）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
继个数
电器
数据
字节数
继电器
动作值
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
1字节
1字节
2字节
数据范围
1~247
OxOF
0x0000
（固定）
0x0001~0x0004
0x01
CRC
报文举例
0x01
OxOF
0x00
0x00
0x000x03
0x01
0x07
0xCE
0x95
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始继电器地址
继电器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
报文举例
0x01
OxOF
0x
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