BR三相方案说明书.docx

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BR三相方案说明书

1.概述

BR系列可编程智能三相电流、电压表，采用交流采样技术，可直接测量三相电网中的电流和电压。

既可用于本地显示，又能与工控设备连接，组成测控系统。

仪表可具有RS-485通讯接口，采用兼容Modbus-RTU协议；可将电量信号转换成标准的模拟量输出；或带一路继电器报警输出；或带四路（两路）开关量输入/两路开关量输出。

根据不同要求，通过仪表面板按键，对变比、报警、通讯等参数设置和控制。

2产品型号规格

仪表型号

基本功能

外形

可选功能

BR-AI3-3

BR-AV3-3

三相电流（或电压）测量；

LED数码管显示：

方形

1、一路RS485通讯（/R）

2、一路变送输出（/M）

3、一路变送输出+一路RS485通讯（/MR）4、一路RS485通讯+开关量2DI2DO（/KR）

BR-AI3Y-3

BR-AV3Y-3

三相电流（或电压）测量；

LCD液晶显示；

BR-AI3-2

BR-AV3-2

三相电流（或电压）测量；

LED数码管显示：

方形

1、一路RS485通讯（/R）

2、最多三路变送输出（/M或/M3）

3、变送输出+RS485通讯（/MR或/M3R）4、RS485通讯+开关量4DI2DO（/KR）

BR-AI3Y-2

BR-AV3Y-2

三相电流（或电压）测量；

LCD液晶显示；

BR-AI3-1

BR-AV3-1

三相电流（或电压）测量；

LED数码管显示：

方形

1、一路RS485通讯（/R）

2、最多三路变送输出（/M或/M3）

3、变送输出+RS485通讯（/MR或/M3R）4、RS485通讯+开关量4DI2DO（/KR）

BR-AI3Y-1

BR-AV3Y-1

三相电流（或电压）测量；

LCD液晶显示；

BR-AI3-0

BR-AV3-0

三相电流（或电压）测量；

LED数码管显示：

方形

1、一路RS485通讯（/R）

2、最多三路变送输出（/M或/M3）

3、变送输出+RS485通讯（/MR或/M3R）4、RS485通讯+开关量4DI2DO（/KR）

BR-AI3Y-0

BR-AV3Y-0

三相电流（或电压）测量；

LCD液晶显示；

注：

/J为一路继电器输出（与第二路开关量输出复用），如有特殊需求请咨询本公司。

3技术参数

技术参数

指标

输入

标称值

交流电压：

AC100V、220V、380V；交流电流：

AC1A、5A；

特殊规格可事先咨询

过载

电压：

1.2倍持续，2倍持续1秒；电流：

1.2倍持续，10倍持续1秒

频率

45Hz～65Hz

功耗

各电压、电流输入回路功耗均小于0.5VA

精度等级

0.5

输出

显示

LED或LCD显示，倍率可任意设置，报警、开关量指示；

一路模拟量时，可编程设置对应显示

通讯

RS485，Modbus-RTU兼容协议；1起始位，8数据位，1停止位，

无奇偶校验；1200/2400/4800/9600/19200bps等

报警

1路无源继电器，触点容量1A/30VDC，1A/250VDC，

高、低、不平衡报警等

模拟量

DC4～20mA、DC0～20mA（负载<600Ω）,

DC0～5V（负载>1kΩ）等

开关量

输入

四路或两路干接点输入，内置+12V或+15V电源；

输出

两路开关量输出，常开继电器触点，容量：

1A/30VDC，1A/250VAC

电源

电压范围

AC80～270V或DC100-350V

功耗

<1.2W

绝缘电阻

≥100MΩ

工频耐压

电源端子组与信号输入、输出端子组之间2kV/1min（RMS）

平均无故障工作时间

≥50000h

环境

温度

工作：

LCD：

-10℃～+45℃；LED：

-10℃～+55℃

贮存：

-20℃～+70℃

湿度

≤93%RH，不结露，不含腐蚀性气体

海拔

≤2500m

4.安装指南

4.1外形及安装开孔尺寸

仪表外形

面板尺寸

壳体尺寸

开孔尺寸

单位：

宽

高

宽

高

深

宽

高

72方形

80方形

96方形

42方形

120

106

108

4.2仪表及开孔示意图

4.3安装示意图

4.4安装说明

仪表安装时，松开固定支架锁紧螺钉，取下固定支架，将仪表嵌入安装孔内，装上固定支架，拧紧螺钉，使仪表安装牢固，不松动即可。

4.5端子排列及接线

4.5.1三相电流表电流信号端子

4.5.2三相电压表电压信号端子

4.5.3电源端子、RS485通讯端子

4.5.4模拟量输出端子

4.5.5开关量输入/输出（报警）端子

注：

1.符号“*”表示电流进线端，该接线仅供参考，具体见实物；

2./J表示报警输出继电器，与开关量输出DO2复用。

4.6注意事项

4.6.1电压输入

输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V、220V、380V）的120%，否则应考虑使用PT；

在电压输入端须安装1A保险丝；

4.6.2电流输入

电流输入应使用外部CT；

如果使用的CT上连有其它仪表，接线应采用串接方式；

建议使用接线排，不要直接接CT，以便拆装；

去除产品的电流输入连线之前，一定要先断开CT一次回路或短接二次回路

4.6.3附加功能接线

模拟量输出与开关量输入的COM表示公共端并不是实际接地。

模拟量输出与开关量输入之间公共端不得相连；

该仪表提供异步半双工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。

理论上在一条线路上可以同时连接多达128个仪表，每个仪表均可设定其通讯地址（Addr）、通讯速率（buad）也可通过设置选择。

通讯连接建议使用三芯屏蔽线，每芯截面不小于0.5mm2，分别接A、B、⊥，屏蔽层接大地，布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境。

建议最末端仪表的A、B之间加匹配电阻，阻值范围为120Ω～10kΩ。

5.使用指南

5.1按键

SET键左移键右移键回车键

SET键——功能切换或返回上一级菜单；正常显示、只读菜单、编程菜单之间切换

左移键——同级菜单左移或数据减小

右移键——同级菜单右移或数据增大；正常状态下按住此键，显示报警信息

回车键——进入下一级菜单或确认；正常状态，按此键，进入DI/DO指示与控制页面

5.2菜单符号及意义

类别

符号

含义

范围

主菜单

rEAd

只读菜单

Prog

编程菜单

变比（倍率）

Pt（Ct）

互感器倍数

0001-9999

通讯

Addr

通讯地址

1-247

bAUd

通讯波特率（kbps）

1.2、2.4、4.8、9.6、19.2

液晶背光

LCd

背光延时时间（s）

1-250，0为常亮

LED仪表此项无效

报警设置

AL.Hi

高报警设置

0～150%（150%：

关闭）

AL.Lo

低报警设置

0～100%（0%：

关闭）

AL.-b

不平衡报警设置

0～100%（0%：

关闭）

AL.-t

报警延时时间（s）

1.0-20.0（分辨率0.1s）

继电器

（DO输出）

do1.t

继电器1闭合持续时间（s）

0.0-20.0（分辨率0.1s）

0表示继电器工作在保持方式

do2.t

继电器2闭合持续时间（s）

do2.U

继电器2的用法

io：

作开关量（K）；

AL：

作报警输出（J）

模拟量

Ao.Lo

模拟量下限设置

0～100%

Ao.Hi

模拟量上限设置

0～120%

Ao1.U

/M时，M对应输出哪一路；

/M3时Ao1.U必须为1

1（A）、2（B）、3（C）

量程

SP-U（A）

额定输入信号

电压：

AC100、220、380V等；

电流：

AC1、5A等

密码

PASS

编程保护密码

0000～9999

注：

各参数设置流程见5.3.4Prog菜单；百分数均相对与额定输入信号

5.3编程流程

5.3.1正常显示画面

5.3.2在正常显示画面时，按SET键，如下：

正常状态rEAdProg

说明：

rEAd—只读菜单，在此页面，按回车键进入；

Prog—编程菜单，在此页面，按回车键进入；

5.3.3rEAd菜单

三相电流表（BR-AI3/*）：

三相电压表（BR-AV3/*）：

说明：

此rEAd菜单可按左移、右移键查看设置的各种参数。

按SET键返回上一级。

5.3.4Prog菜单

三相电流表（BR-AI3/*）：

三相电压表（BR-AV3/*）：

说明：

Prog菜单可按左移、右移键切换，按回车键则第三行数码闪烁，表示可修改；修改后按回车确认。

按SET键出现闪烁的SAVE，询问是否保存，如需保存按回车确认，否则按SET键退出不保存。

5.4功能设置与使用

5.4.1倍率更改设置

例1：

AC10kV/100V的电压表：

进入Prog菜单，修改Pt为100；

计算方法：

10000V÷100V=100

例2：

AC500A/5A的电流表：

进入Prog菜单，修改Ct为100。

一般当测量数据大于或等于10kV或10kA时，面板上的单位指示k灯会亮。

5.4.2通讯功能及参数设置

兼容Modbus-RTU协议：

“9600，8，n，1”，当LED仪表接收到通讯数据时，仪表面板上的通讯指示灯（COM）会亮；液晶显示无通讯指示。

通讯参数见5.2菜单符号及意义，编程流程见5.3.4，进入Prog菜单。

5.4.3报警功能及参数设置

报警状态（正常测量时，按住右移键，可查看报警信息）

1---

1-Hi

1---

Err

三相数据全为0时不报警

2---

3---

3-Lo

LinE

正常

U1（I1）过高

U3（I3）过低

不平衡或缺相

正常测量时，哪一路有报警产生，则哪一路显示数据会闪烁，不平衡报警时，三路全闪烁。

如果Prog菜单中的do2.U设置为AL，则报警时会在继电器DO2上产生一个输出（继电器常开结点闭合），且面板上DO2指示灯亮。

报警状态可通讯读取，参量地址见6.4三相表通讯参量地址表

报警功能设置，参数见5.2菜单符号及意义，设置流程见5.3.4Prog菜单。

报警功能默认为关闭状态，除非客户要求。

5.4.4开关量功能及输出控制

正常测量时，按下回车键，可查看开关量状态，如下：

DI1DI2DI3DI4（开关量输入）

DO1DO2（开关量输出）

如图表示：

开关量DI3有输入，开关量DO2有输出（即继电器闭合）

另外，液晶（LCD）显示方式仪表，在正常测量状态下就有开关量输入/输出指示，无需按快捷键查看。

在查看开关量状态页面，按一下回车键，进入本地开关量输出（继电器）控制页面（St.io），左右键输入保护密码（出厂设置：

0000，密码设定见5.4.7），回车确认进入：

DO1控制（1：

闭合继电器；0：

分开继电器）

DO2控制

数字闪烁表示可修改，按左键选择需修改项，按右键进行修改，回车确认修改；如果需要同时控制两路继电器，应先全部修改后，再按回车键确认。

远程读取与控制见6.5通讯应用。

当DO1、DO2的继电器动作时，面板上对应的指示灯会亮。

开关量输出为常开继电器；开关量输入为光耦检测，简要原理如下：

5.4.5模拟量功能及输出设置

Ao.Lo：

模拟量下限设置；Ao.Hi：

模拟量上限设置；Ao1.U：

单路模拟量输出选择设置；设置范围见5.2菜单符号及意义

例：

AC500/5A，对应输出一路4-20mA（即，AC0A对应4mA；AC500A对应20mA）

设定Ao.Lo:

000（%）；Ao.Hi：

100（%）；Ao1.U：

1（默认输出A相）

说明：

Ao.Lo、Ao.Hi的设定值均为额定输入的百分数

Ao1.U：

1表示A相；2表示B相；3表示C相；

注意：

当仪表附加功能为/M3时，Ao1.U必须设为1；三路模拟量对应三相。

5.4.6液晶背光控制

进入Prog菜单，左右键选择LCd页面，按回车键进入修改状态；左右键进行液晶背光时间修改000～250s，此项对LED显示仪表无效。

000：

表示液晶背光常亮；

250：

表示液晶背光在按键250秒无操作后，转入微亮状态，以延长背光使用寿命。

5.4.7编程密码设置

进入Prog菜单，左键选择PASS页面，按回车键进入修改状态；左右键进行密码修改，密码范围0000～9999，回车确认修改。

修改后，编程保护密码及开关量输出控制保护密码均为新密码。

默认密码：

0000；万能密码：

0008

6通讯指南

6.1概述

BR系列仪表采用与Modbus-RTU相兼容的协议：

“9600，8，n，1”，其中9600为默认波特率，如果需要可通过编程修改为1200、2400、4800、19200等，设置方法见本说明书5.4.3通讯参数设置；8表示有8个数据位；n表示无奇偶校验位；1表示有1个停止位。

错误检测：

CRC16（循环冗余校验）

6.2协议

当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。

返回的响应数据中包含了以下内容：

终端从机地址（Address）、被执行了的命令（Function）、执行命令生成的被请求数据（Data）和一个CRC校验码（Check）。

发生任何错误都不会有成功的响应，或者返回一个错误指示帧。

6.2.1数据帧格式

Address

Function

Data

Check

8-Bits

N×8-Bits

16-Bits

6.2.2地址（Address）域

地址域在帧首，由一个字节（8-Bits，8位二进制码）组成，十进制为0～255，在本仪表中只使用1～247，其它地址保留。

这些位（Adress）标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。

同一总线上每个终端设备的地址必须是唯一的，只有被寻址到的终端才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便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。

6.2.3功能（Function）域

功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。

下表列出了该系列仪表用到的功能码，以及它们的意义和功能。

代码（十六进制）

意义

行为

03H

读取保持寄存器

在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值

04H

读取输入寄存器

在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值

10H

预置多寄存器

把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器

6.2.4数据（Data）域

数据域包含了终端执行特定功能所需的数据或终端响应查询时采集到的数据。

这些数据可能是数值、参量地址或者设置值。

例如：

功能域告诉终端读取一个寄存器，数据域则需要指明从哪个寄存器开始及读取多少个数据，内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同而内容有所不同。

6.2.5错误校验（Check）域

该域采用CRC16循环冗余校验，允许主机和终端检查传输过程中的错误。

有时由于电噪声和其它干扰，一组数据从一个设备传输到另一个设备时，在线路上可能会发生一些改变，错误校验能够保证主机或从机不去响应那些发生改变的数据，这就提高了系统的安全性、可靠性和效率。

6.3错误校验码（CRC）的生成方法

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。

CRC运算时，首先将一个16位的寄存器预置为全1，然后连续把数据帧中的每个字节中的8位与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8个数据位参与生成CRC，起始位和停止位以及可能使用的奇偶位都不影响CRC。

在生成CRC时，每个字节的8位与寄存器中的内容进行异或，然后将结果向低位移位，高位则用“0”补充，最低位（LSB）移出并检测，如果是1，该寄存器就与一个预设的固定值（0A001H）进行一次异或运算，如果最低位为0，不作任何处理。

CRC生成流程：

1预置一个16位寄存器为0FFFFH（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0，最低位移出并检测。

4如果最低位移出为0：

重复第3步（下一次移位）；如果最低位移出为1：

将CRC寄存器与一个预设固定值（0A001H）进行异或运算。

5重复第3步和第4步直到8次移位。

这样就处理完了一个完整的8位。

6重复第2步到第5步来处理下一个8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。

此外还有一种利用查表计算CRC的方法，它的主要特点是计算速度快，但是表格需要较大的存储空间，该方法此处不再赘述，请查阅相关资料。

6.4三相表通讯参量地址表（word）：

地址

内容

简要说明

0000H

Ua有效值

三相电压

三相三线时：

线电压

三相四线时：

相电压

读写属性：

R—读；W—写

除002aH为部分可写外，均为只读。

说明：

①“—”表示保留字或保留位。

②电压、电流等数据数值计算方法：

读数=有效值×10E（指数位-3）

0001H

Ua指数位

0002H

Ub有效值

0003H

Ub指数位

0004H

Uc有效值

0005H

Uc指数位

0006H

Ia有效值

三相电流

0007H

Ia指数位

0008H

Ib有效值

0009H

Ib指数位

000aH

Ic有效值

000bH

Ic指数位

000cH

—保留字

…

0029H

002aH

报警及I/O

详细说明见下方

002bH

电压变比

002cH

电流变比

002dH

IL有效值

剩余电流

002eH

IL指数位

002fH

—保留字

…

002aH:

报警及开关量输入/输出状态字（控制字）：

—

AL.-b

AL.Lo1

AL.Hi1

AL.Lo2

AL.Hi2

AL.Lo3

AL.Hi3

（R）不平衡报警指示

（R）高、低报警指示

DI1

DI2

DI3

DI4

—

DO1

DO2

开关量输入指示（R）1表示闭合，0断开

开关量输出指示（R/W）1闭合，0断开

6.5通讯应用

本节所举实例尽可能采用下表格式（数据为16进制）

Addr

Fun

Datastart

Data#of

CRC16

regHi

regLo

regHi

regLo

01H

03H

00H

06H

C5H

C8H

地址

功能码

数据起始地址

数据读取个数

循环冗余校验码

6.5.1读数据

例1：

读三相电压表数据

查询数据帧

010300000006c5c8

返回数据帧

01030c08ab000208ac000208ac00021b05

说明：

01：

从机地址03：

功能码

0c：

十六进制，十进制为12，表示后面有12个字节的数据

1b05：

循环冗余校验码

数据处理方法见：

6.4通讯参量地址表

处理如下：

08ab（16进制）=2219（10进制）

08ac（16进制）=2220（10进制）

0002（16进制）=2（10进制）

计算：

2219×102-3=221.9；2220×102-3=222.0单位：

伏特（V）

则仪表显示：

221.9

222.0

读电流表数据与读电压表类似，但起始地址为06H，查询帧：

01030006000625c9

读其它信息的查询帧与此格式相同，各信息地址见：

6.4通讯参量地址表。

6.5.2写数据

例2：

开关量输出远程控制（控制字：

002aH）

设置数据帧

0110002a0001020002205b（DO1输出）

0110002a0001020001605a（DO2输出）

0110002a0001020003e19b（DO1、DO2输出）

返回数据帧

0110002a00012001（若无数据返回表示设置不成功）

说明：

向开关量输出状态位远程写入1，则闭合；写入0，则断开。

当继电器闭合持续时间为非0时，表示继电器工作在脉冲方式，继电器闭合持续时间为所设值；若持续时间设置为0，则表示继电器工作在保持方式。

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