多功能能量计算仪.docx
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多功能能量计算仪
电子式热能表
multidataS1
使用手册
KARLADOLFZENNER
WasserzälerfabrikGmbH
Röerstadt4
D-66121Saarbrüken
Telefon0681/99676-0
Telefax0681/64394
eMail:
info@zennerzaehler.de
http:
//www.zennerzaehler.de
版本03/V0797D
主菜单
故障信号显示
当计量仪发现运行故障时。
它首先对故障进行分析然后输入显示屏显示。
故障显示为多位编码。
所有当前出现的运行故障的故障编码将叠加并同时加以显示。
此时故障信号将作为主要显示持续出现在显示屏上，从而使所出现的故障得到注意。
如系统无故障，故障信号显示将不出现在主菜单中。
也就是说，即使触按信息键也无法使其显示。
全部故障及相应的编码在以后的章节详述。
热能显示
单位为ＭＷＨ或ＧＪ热能显示示例
上述显示是热能表最重要的显示。
长时间未触压热能表的按键时，热能表自动出现该显示状态。
该显示值定时自动更新并不断显示热能表所计量的热能总值。
仅采用该显示值即可进行热能结算。
热能表的能量单位可预选格式化。
可以采用瓦小时（Wh）或焦耳（J）Oà应的倍数（千—kilo，百万—Mega，十亿—Giga）及小数点后的倍数均可在格式化时选定。
选定标准是热能表在最大流量状态时工作14个月后热能显示不会超出量程范围。
流量
该参数为热能计算时流经热水的累积流量。
在普通的供热系统中均采用循环水供热，因此该参数自身无意义，相应的单位和小数点的位数与热能显示一样，可以选择，以使显示位数不至于溢出。
当然一定时间内循环水流量也可以用来衡量流量计的运转情况，如可以确定其相应的平均流量
附加流量计1
显示为立方米，升或无量纲
通常热能表可以通过两个附加的流量计输入接口与有脉冲输出信号的水表相连。
每一附加流量计的累积流量将输入计量仪并可在LCD-显示屏上调出。
连接在接口I/01的流量计将如上述显示屏所示，带“1-”。
流量可以按mз或升
（1）来进行计量。
此外，流量计也可以无量纲显示。
如此，就可以用于计量其他的项目。
对于一些特殊要求，热能表可以经改装后而不出现此显示。
如当其被设定为输出接口。
附加流量计2
附加流量计2的情况与上述的附加流量计1同
邮递抄录编码
邮递抄录指，房主采用热能表计量热耗并自己抄表，然后填入表格并寄给抄表公司。
为了确保抄录的热能数值准确无误，抄表公司可以要求房主将此显示中的编码和相应的日期在表格中注明。
此编码是通过与热能显示值相关的专用计算程序计算而得并可作为检验值。
抄表公司可以从财纳公司得到一程序。
通过此程序可以检验与编码相关的读数。
显示测试
所有供使用的显示标志之显示
一旦液晶显示（LCD）的某一部分不出现或始终出现，将导致显示错误并造成读数错误，因此热能表具有相应的显示测试功能。
在测试时所有可显示的符号都处于“开—关”状态，因此液晶显示屏始终在闪烁。
由此可以确定LCD是否正常工作。
进水温度
此处所显示的温度是由温度传感器在暖气管道的进水处所测定的温度。
此值为最近一次的测量值，可显示至百分之一度。
此外数字下有一箭头指在进水温度符号上。
回水温度
类似于进水温度，此处所示的温度是由温度传感器在暖气管道的回水处所测定之温度。
此值为最近一次的测量值，可显示至百分之一度。
此外在数字下方有一箭头指在回水温度符号上。
温差
进回水温差也可显示至百分之一度。
同时有两个箭头指示在温度符号上。
温差是热能计算用的基础数据，也常常用于检测和试验。
流速
一般状况下，出于节能的原因，流速计算不持续工作。
所以其结果一般有百分之几的误差。
如处在流速显示时，相应的计算开始进行，大约50秒钟后可以给出一误差小于等于1%的结果。
瞬间功率
瞬间功率直接由流速计算得到，因此相应的显示和含意类似于流速显示。
运行时间
计量仪在销售过程中始终处于静止状态，一旦脱离该状态即开始计量运行时间。
该表经第一次触压信息键后开始计时。
3．6．5时间菜单
此菜单在显示屏上以左上角一内有“S”的圆圈和一指向右方的箭头为标志。
期限设定
该期限指在该设定期限自动存储当时的热能值、流量值、以及附加流量计的流量。
这些数值以后还可随时调取。
如此，可以不受读表时间限制而在每年的同一时间进行结算。
这一时间预先定为8月1日。
这意味着在8月1日零点整所有上述读数全部被存储起来。
不过此期限可以根据用户孤需要而设置在任何一天。
通过专用软件系统也可在现场更改此期限。
热能、流量、附加流量计1和2在规定期限的显示
附加流量计1以m3显示，附加流量计2无量纲显示
最近远程抄录之日期及相应的热能值
远程抄录热能值时（总线Bus、Modem、红外抄录等），抄录日期及热能总量均被贮存，从而使用户可以在结算时核实远程抄录的数据。
当前时间显示
夏时制时间和冬时制时间尚无法直接转换。
不过日期和时间可以根据需要在当地设定或调整。
编号
每台计量仪装配完毕后均设置得到一特征编号。
这一编号将印制在其标牌上。
同时也存储于计量仪内。
用户编号
每一用户均可得到一个六位数的编码F长期存储在计量仪的永久存储器上。
此编码的标志是前面带“C-”。
此编码可以在出厂时设定，也可以采用专用软件在当地设定，通常这一编码设定为0。
3．6．6格式化菜单
此菜单在显示屏上以左上角一内有“S”的圆圈和两个分别指向右方和左方的箭头为标志。
温度传感器和安装方式
此显示表明与计量仪所连接的温度传感器种类。
通常这里设定为“Pt-1000”“、Pt-500”或“Pt-100”。
字母“r”表示在回水处安装。
此标记也在标牌上标出。
同时在计量仪中也如此设定。
这里也可能是“u”（表示进水），因为“v”无法在显示屏显示。
流量脉冲信号
此显示表明该计量仪所设定的流量脉冲值对应的流量值。
该值必须和流量计一致，否则将在热能计量时引起严重错误。
因此，此值也印在标牌上。
如多次所提到，该设定值至为关键。
一旦有疑问一定需要核实。
对于普通的流量计，脉冲值表示为“I/Imp（升/脉冲）”。
高频式流量计则表示为“Imp/I（脉冲/升）”该值为八位数，小数点后最多为七位。
附加流量计的脉冲值
此处所示的附加流量计1和2的脉冲值与普通话的流量计相同。
不过显示值仅限六位。
此外仅一个显示指示为“I/Imp（升/脉冲）”
故障时间计量
一旦出现影响热能计量的故障后，计量故障发生时间的计数器按小时计数。
从而将由于故障而漏计的数量加入
故障编码及日期
为了确定所出现故障的原因，显示屏所显示的故障的编码及相应的日期将被存储。
型号编码
微处理器的若干配备诸如部分软件的参数等被编入此编码中，从而可以识别所售出的计量仪。
不过只有培训过的人员可读懂此编码。
总线系统的传送速度
对所有通过总线与计量仪进行数据交换的设备来说，布特速率是一非常重要的界面参数。
这一速率必须在两者之间取得一致。
其具体的参数如下：
数据传送位为8位；停止位为1位。
奇偶位为1位。
总线系统的简化地址
通过该地址线，可以直接和计量仪相连以及输出所读取的数据。
在一个总线网络内，这一有效地址限定在1到250内。
“0”表示新机器，尚无总线地址。
这一地址可以通过格式化软件逐一分配。
从而避免了在同一网络中地址重复。
电池寿命
该处显示的日期为预计电池失效以致影响运行的时间。
这里的时间指的是计量仪完全处于测量状态时可持续的时间。
如果流量脉冲信号出现明显少于温度测量的时间，电池耗电降低，使用期限将超过该日期。
3．6．7检测菜单
此菜单在显示屏上以左上角一内有“S”的圆圈和一个指向左方的箭头为标志。
热能增值
ΔT*K系数*ΔV
每一次计算热能时需要重新计算该值并加以显示。
该值为温差、相应的热能系数以及该测量周期中的体积增值等三个数值的乘积。
热能与流量，高分辩值
在此显示中所显示的热能和流量为高分辩的检测显示，借助这两个数值可以在现场尽快判断计量系统正常与否。
实际上，此处相当于显示窗口在此向右移，从而将通常看不到的位数加以显示。
不过这样一来显示屏里的相应的高位数则无法看到。
HF脉冲数
大多数的计量仪采用所谓的快速检测输出。
即采用HF脉冲与之相连，由此可以确定计量仪的精确度。
MultidataS1计量仪也采用了这类输出。
由此而输出的脉冲数可以在此显示屏中读取。
由于输出与显示同步工作，因此无法采用普通计数器来计量所产生的脉冲。
需显示和输出的脉冲按下式计算：
脉冲数=ΔT*K系数*100
输入接口检测
此显示主要是供培训过的人员使用。
通过此显示可以在不使用其他测量器具时观察测量系统的各种输入状态。
软件版本
此处显示了计量仪的软件版本。
由此可以识别计量仪的年代。
厂家可以据此确定计量仪的故障并尽快予以解决。
计量仪状态显示符号
热能表当前所处的状态通过三种指示符号在显示器中显示。
每种指示符号有以下含意：
此处的三种显示符号用于显示当前的状态。
无显示，热能表处于常态。
此时仅计量流量及输出脉冲。
无温度计量。
当执行一些特定功能时，如温度测量，流速计算和功率计算等，此指示符号仅短时间出现。
当出现此指示符号时，表示可通过光电界面连接外部系统。
光电界面处于接受状态。
与外接设备的连接经识别后，可向热能表传送数据。
经光电界面由热能表向抄表仪器传送数据。
总线系统启动，可按照总线系统的询问工作。
热能表答复总线的询问。
检测模式启动。
在显示每一实际状态的同时，采用星字符号来指示当前是否有脉冲信号输入。
当脉冲信号经三个脉冲输入接口中的任意一接口输入时，此星字符号将出现大约0.5秒。
不过此处无法显示何时脉冲信号出现。
脉冲信号持续时间以及脉冲信号由那一个输入接口输入。
输入脉冲信号
如果为冷热型能量计算器，在主菜单下还有显示冷量，时间菜单多显示设定期限的冷量。
主菜单下
时间菜单下
3．7计量仪存储功能（EEPROM）
计量仪配备有永久存贮器（EEPROM）用于存贮所有设定的参数以及阶段性存贮正常运转时所有的重要读数。
此存贮器的容量为512字节，按一定的时间间隔（最少一天一次）存入数据。
同时，计量仪还配有内部环形存贮器，它能存储21个月的能量值并可以在任何时间读取U此数值每月更新一次，也就是说前21个月内，到每个月1号所使用的热能就能一直保存在该存贮器中。
这些读数只能通过接口在计算机或便携式电脑上显示。
而无法在显示器上显示。
永久存贮器（EEPROM）的使用寿命大约有100000个读写周期，但是由于读写频率极低，理论上该存贮器可使用100年而不会失效丢失数据。
永久存贮器的基本结构如下：
如：
临界日期，日期，电池寿命，
参数编号，型号，脉冲值等等
环形存储器结构间隔时间，前次存贮日期和时间，数据资料
日存贮单元0点时存贮的数据
设定日期数据单元设定日期存贮的所有数据
故障监控首次出现故障的日期，时间及故障持续小时数等
3．7．1附加存贮器
multidataS1标准型号配备容量大约80字节的环形存贮器。
可以存储大约21个月的热能量值（每月8位数）。
然而仅此一个存贮器经常无法满足需要。
MultidataS1还可以提供一扩展存贮器。
采用此存储卡可以将与热能表有关的资料加以存储。
通常它可以从每隔一分钟到每隔一年将最多四种不同的参数值储存起来，其数值保留时间取决于存贮器的容量，甚至可以长到环形存贮器重新开始存储。
由于储存时间间隔越短，储存的数值位数需要的就越少，所以为了有效利用存贮器，储存的数值可以选2位，4位，6位或8位。
每一存贮卡插入后必须与计量仪的设置相匹配。
为了启动存贮卡需按住INFO键大约5秒以退出平台4。
当存贮卡被检测为正确时，显示器上一个小的倒三角符号就会被激活，当环形存贮器配置不正确时，错误信息“Err10000”或硬件问题“Err20000”就会显示。
●可供选择信息（最多4种）：
储存间隔：
●能量每分钟
●流量每10，15，30分钟
●附加流量计1每一小时
●附加流量计1每天00：
00аm
●温差每星期的星期一
●进水温度每个月的1日
●回水温度每季度
●流速每年
●功率
●进回水温度
目前可供选择的存贮卡：
货号存贮容量（kbyte）
15WMZSPELB020112
15WMZSPELB080118
15WMZSPELB2401124
3．8流量计量仪脉冲输入
热能表流量计通常与计量仪终端10和11相连。
特制的输入接口线路可以确保准确记录传感器发出的脉冲信号。
由于普通的低速流量计的接口与高速电子式流量计相应的改动，软件程序的改变要在工厂里完成，正是由于脉冲值的缘故，在现场改变输入线路是不允许的。
3．9其它脉冲输入和输出
multidataS1热能表的特别之处是有两个可以灵活使用的附加输入输出接口。
普通型号的计量仪的两个附加输入接口脉冲值设定为10I/Imp。
配备甘簧管的低速流量计可以与这些输入接口相连，如冷水或热水表。
输入接口只能用作脉冲值计数，对热能表本身并无作用。
只有消耗量和某一时间的数值可以通过显示器显示或远传输出。
计量仪显示器上的单位可以设定为立方米（m3）,升（I）或无量纲。
无量纲显示器仅用作外部信号的简单脉冲计数。
这两个输入接口也可以单独设定为输出接口。
这就是说每台热能表可以有两个输入接口11111111111（EE）或两个输出接口（AA），或是一个输入接口和一个输出接口。
作为输出接口，其既可以和电池驱动的计量仪表连接，也可以和PLC控制器连接。
由于热能表本身可以和高电阻值的计量仪表相匹配，所以电池驱动的计量仪表可以任意配备高电阻值的输入接口。
耗电量低于3μΑ的C-MOS输入接口可以直接由热能表控制。
PLC输入接口的电压一般为24伏，电流为10mA。
这些指标可以完全达到。
但必须注意的是PLC需要配有低频电流转换接口。
同时用户还要注意，发生故障时，热能表的输出是不会存储起来，这一点与PLC控制器类似。
两个输入或输出接口分别标有IO1和IO2以示区别。
每个输出接口最大频率为1HZ。
作为输出接口IO1具有以下功能：
输出能量
流量计的流量
IO1接口所联接的流量计的流量
当故障被识别后的连续信号
通常，显示屏末位的转变与脉冲通过输出接口输出同步进行，有时，输出频率超过最大频率1HZ，则会移至第二位。
在能量显示屏上通常可以看到的情况如下：
显示屏右以显示带三位小数的百万瓦小时（1234.223MWH）。
所以显示屏末位应是千瓦小时，第二位是10KWH。
为了确定末位或前一位由输出接口输出的数值，格式化菜单（平台3）已被扩充。
如果有一个接口被设定为输出接口，通过此菜单既可看到。
输出接口显示菜单的基本结构如下：
“X–OCYZ”
X代表相应的输出通道
X=1表示：
此处所显示的是IO1的数值。
X=2表示：
此处所显示的是IO1的数值。
OC表示OpenCollector并表明此处定义输出功能。
Y表示通过输出接口输出的位数。
Y=0或1，指输出最后一位。
Y=2，指输出倒数第二位，
Z表示输出的功能：
1-能量
2-流量（流量测量仪）
3–附加流量101
4–秒脉冲
5-错误信号（连续）
以下是定义为两个输出接口时的一些状态：
1-0C11能量值末位在IO1接口输出
1-0C21能量值倒数第二位在IO1接口输出
1-0C12流量值最后一位在IO1接口输出
1-0C22流量值倒数第二位在IO1接口输出
1-0C041HZ信号在IO1接口输出
2-0C11能量值末位在IO2接口输出
2-0C21能量值倒数第二位在IO2接口输出
2-0C12流量值最后一位在IO2接口输出
2-0C22流量值倒数第二位在IO2接口输出
2-0C13IO1接口附加流量值最后一位在IO2接口输出
2-0C05如出现错误，则转换到IO2接口
数值输出时显示实例，（IO2，最后二位数，能量）
3.10电池电源
通常热能表可以采用二种电池。
常规产品使用AA型锂电池（额定电压3伏，电容量2Ah）。
这种电池的使用寿命至少6年。
配备M总线的产品通常使用锂性铅蓄电池，额定电压较低高，约3.6V和约2.3Ah.
使用6年后,必须更换电池,否则计量仪将停止运转．６年后，“batteryempty”符号将会显示在显示屏左上角,这意味着电池必须更换（见显示菜单）.此外,从格式化菜单中也可以看到电池额定使用寿命的最终期限（时间“batteryempty”）．
如果电池容量用完，在６年到期前微处理器也能检测到电池的电压降低．这时，故障＂
Ｅrr00077”）就将显示在显示屏上.这表明须立即更换损坏的或用完的电池.
3.11外接电源
有两种方法提供外接电源,一种是配备M总线时,电源供应和数据同时在仅有的两条线上通过总线传送,所以仅能提供电力供应.
另一种是供电装置与计量仪一体,如果网络出现故障,计量仪可以采用应急电池供电.类似于M总线.这一附加电池能完全维持热能表的所有功能.另外,在非工作期间可以用存储数据.
3.12恒定温度
在某些情况下,也就是说在未标定的版本中,进水和回水的温度可以设定成一固定的数值.这些数值的设定可以在整个温度范围内.
譬如,总可以设定一基本数值,也同样可以设定一最小温差.也就是说如果Δt小于永久设定的数值,将采用设定的Δt代替实际数值用于计算.当大于设定值时,热能表按通常方式工作.Δt的设定值最大可达50℃.
这类设定无法在现场进行,只能通过特殊参数设定软件,在工厂或指定的地方设定.
3.13输入信号检测
该显示屏反应了一些最重要输入信号的当前状态.这一显示在检测菜单中（平台4）.显示屏上的每一位只能是＂０＂或＂１＂并且完全按照下表中的一种输入信号变化．这就使得流量计或附加流量计脉冲发生器的功能得以检测．其它检测功能只能由熟练技术人员使用．
显示屏的信号的意思如下：
1xxxxxxx流量计甘簧管关闭
0xxxxxxx流量计甘簧管打开
x1xxxxxx附加输入接口IO1甘簧管关闭
x0xxxxxx附加输入接口IO1甘簧管打开
xx1xxxxx附加输入接口IO2甘簧管关闭
xx0xxxxx附加输入接口IO2甘簧管打开
xxx1xxxx检测方式激活
xxx0xxxx检测方式未激活
xxxx1xxx外部电源供电（电池断开）
xxxx0xxx装置利用电池工作
xxxxx1xx程序块关闭
xxxxx0xx程序块打开
xxxxxx1x连续信号输入间断
xxxxxx0x连续信号输入停止
xxxxxxx1 流量计最大工作频率100HZ（高频VMT）
xxxxxxx0流量计最大工作频率１ＨＺ（甘簧管等）
3.14可编程参数
类似于硬件中使用的封签用于避免产品被调节，在电子设备中也需要对设定的参数加以保护。
由此保证一些数值，如已设定的脉冲值等无法由软件修改，从而避免给整个系统造成损坏。
方式1只能在生产期间在工厂使用
方式2在维修点或指定地点使用
3.14.1方式1
只能在工厂里进行方式1中，所有的参数都能被修改。
基本参数及其相应数据在生产阶段写入，在检定场所进行必要的最后测试的检定。
计量仪以后的使用方式在此最后确定并程序化。
这时通过结束方式1的工作，只有方式2才可进一步执行。
为了辩认采用方式1的产品，警示符号三角形会显示在显示屏上（见显示菜单）直至方式1结束。
有警示符号三角形在显示屏上的仪器无法设定参数和检测，因此就不能被使用！
3.14.2方式2
在该方式中只有某些参数仍可被编程。
这些参数的设定可以满足产品在实际应用中的一些特定的要求。
这些参数包括：
日期和时间
临界日期和数据
光学界面处于激活状态
用户编号
M总线地址
M总线参数清单
故障存储
环形存储器控制数据
菜单回复停止
在高一级的软件版本中，甚至可以在现场设定两台附加表的状态。
由此可以使已装好的流量计的状态与热能表显示器相一致。
3.15检测
3.15.1检测模式
为了快速有效地在工厂或检测场所检定计量仪,需激活检测模式.在此状态下,计量仪每3秒进行一次计算,该模式的具体特点如下:
--每3秒进行一次热能计算
--脉冲输出（HF脉）与能量值成比例
--显示屏不复原,保留所选菜单
--能量和流量显示移2位数
采用22…33Kohm的电阻连接接点接口2中的插孔2和3（见终端图）即可接通该检测模式．接通后，显示屏上会出现＂Ｒadiotower＂，＂Ｒadiowaves＂和一个三角形．
如果检测能量是通过流量脉冲，那么流量输入频率应≤０.3Hz,即3.5秒的间隔.
3.15.2快速检测输出
只有在检测方式中,与能量成比例的脉冲组才通过HF输出接口（接点接口2中的插孔3）输出．可以如下等式表示：
Ｎ＝Δｔ＊ｋ＊100
Ｎ－HF脉冲数
Δｔ－模拟温差
Ｋ－热能系数
我们采用的K系数是摘自WirtschaftsverlagNW,ISBN3–88314–522–4出版,Stuck博士（PTB-Berlin）所著的”水作为热载体的热能系数表”一书.
脉冲计数器用于记录ＨＦ脉冲．同时脉冲数也在检测菜单的平台４与脉冲输出同步显示，并可作为合格测试使用.
注意！
设定的脉冲值对HF脉冲数无影响！
为了模拟温差，必须连接高精确度和高稳定的电阻器。
尺寸规格一定要符合。
比如，可以使用精确度在0.01%以上的铜电阻器。
ZENNER公司提供检测的设备。
3.15.3数据接口检测
为了实现计量仪自动检测，必须采用相对比较贵的配有接口的脉冲计。
而且，所计数的脉冲常常无法免除外界干扰的影响。
由于热能和所有有关的数据都保存在计量仪中，这些数据也可以通过接口激活并读取。
测量或流量脉冲模拟都可以通过接口由“multidataS1”实现。
使用该方法的优点是通过软件进行的数据传送更为可靠不受干扰。
通过自动功能和合格检测几乎能排除操作错误。
如下所示为所有计量仪可以采用的接口：
⏹光学接口，每一产品均配备（BS）
⏹M总线接口，供选，用于M总线系统（BM）
⏹RS232接口，供选，用于RS232（BR）
提供windows下使用的软件“DialogS1”。
该软件可用于检测、检查及设定参数。
Zenner公司提供该软件在检定时使用。
3.16可提供的multidataS1型号及代号含义
型号
电池
电源（230v）
M-总线
Rs232
ZR-总线
输入1
输入2
输出1
输出2
BS-EE
■
■
■
BS-AA
■
■
■
BS-EA
■
■
■
NS-EE
■
■
■
NS-
升级会员 