多功能电力仪表使用说明书.docx
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多功能电力仪表使用说明书
Themanuscriptwasrevisedontheeveningof2021
多功能电力仪表使用说明书
多功能电力仪表使用手册
使用手册
USERMANUAL
一、多功能电力仪表使用手册……………………………………………………2
1、概述………………………………………………………………………2
2、技术参数…………………………………………………………………2
3、编程和使用………………………………………………………………3
测量显示…………………………………………………………………3
编程操作…………………………………………………………………5
4、通迅………………………………………………………………………10
通迅报文举例……………………………………………………………11
MODBUS地址信息表…………………………………………………11
5、功能输出…………………………………………………………………13
二、多功能三相电压、三相电流、有功电度、无功电度表
使用手册……………………………………………………………………………14
1、概述………………………………………………………………………14
2、使用………………………………………………………………………14
三、多功能有功电度、无功电度使用手册………………………………………16
4、概述………………………………………………………………………16
5、使用………………………………………………………………………16
四、多功能三相电流、有功电度表使用手册……………………………………18
1、概述………………………………………………………………………18
2、使用………………………………………………………………………18
五、接线图…………………………………………………………………………19
120*120接线图………………………………………………………………20
96*96接线图…………………………………………………………………21
80*80接线图…………………………………………………………………22
72*72接线图…………………………………………………………………23
六、常见问题及解决方法：
………………………………………………………24
1
多功能电力仪表--使用手册
一、概述
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输出等功能的多功能电力仪表,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。
测量精度为级、实现LED现场显示和远程RS-485数字接口通讯，采用MODBUS-RTU通讯协议。
外形代号
外形尺寸（mm）
测量
显示
辅助功能
42方形
120*120*112
相电压、线电压、电流、
总有功功率、总无功功率、总功率因素、总视在功率、频率、有功电能、无功电能
3排LED分页显示
电能脉冲输出
数字通讯
96方形
96*96*112
6方形
80*80*76
数字通讯
72方形
72*72*105
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
AC100V、400V（订货时说明）
过负荷
持续：
倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<1VA（每相）
阻抗
>500kΩ
精度
RMS测量，精度等级
电流
额定值
AC1A、5A（订货时请说明）
过负荷
持续：
倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<（每相）
阻抗
<2mΩ
精度
RMS测量，精度等级
频率
40~60Hz，精度
功率
有功、无功、视在功率，精度级
电能
四象限计量，有功精度级，无功精度1级
显示
可编程、切换、循环（LED）显示
电源
频率
AC/DC85~270V
功率
≤5VA
输出
电能
RS-485、MODBUS-RTU协议
显示
2路电能脉冲输出，光耦继电器（6方形、72方形除外）
环境
工作范围
-10~55℃
功耗
-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>5MΩ
2
1）辅助电源：
多功能电力仪表具备通用的（AC/DC）电源输入接口，若不作特殊声明，提供的是
AC/DC85~270V电源接口的标准产品，保证所提供的电源适用于该系列的产品，以防
止损坏产品。
注：
采用交流供电时，建议在火线一侧安装1A保险丝
电力品质较差时，建议在电源回路安装浪涌抑制器防止雷击，以及快速脉冲群
抑制器。
2）输入信号：
多功能电力仪表采用了每个测量通道单独采集的计算方式，保证了使用时完全
一致对称，其具有多种接线方式。
适用于不同的负载形式。
注：
具体接线及仪表参数（脉冲常数等）见仪表所带接线图。
说明：
A、电压输入：
输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V或400V），若无注明，出厂为AC0~500V、高于500V应考虑使用PT，在电压输入端须安装1A保险丝。
B、电流输入：
标准额定输入电流为5A，大于5A的情况应使用外部CT。
如果使用的CT上连有其它仪表，接线应采用串接方式，去除产品的电流输入连线之前，一定要先断开CT一次回路或者短接二次回路。
建议使用接线排，不要直接接CT，以便拆装。
C、要确保输入电压、电流相对应，顺序一致，方向一致；否则会出现功率和电能
的数值和符号错误！
！
！
D、仪表输入网络的配置根据系统的CT个数决定，在2个CT的情况下，选择三相三线两元件方式；在3个CT的情况下，选择三相四线三元件方式。
仪表接线、仪表编程中设置的输入网络NET应该同所测量负载的接线方式一致，不然会导致仪表测量的电压或功率不正确。
其中在三相三线中，电压测量和显示的为线电压；而在三相四线中，电压测量和显示为电网的相电压
三、编程和使用
1、测量显示：
多功能电力仪表可测量电网中的电力参数有：
Ua、Ub、Uc、（相
电压）；Uab、Ubc、Uca（线电压）Ia、Ib、Ic（电流）；Ps（总有功功率）；Qs（总无
功功率）；PFs（总功率因素）；Ss（总视在功率）；FR（频率）以及有功电能、无功电
能。
所有的测量电量参数全部保存仪表内部的电量信息表中，通过仪表的数字通讯接口
可访问采集这些数据。
而对于不同的型号的仪表，其显示内容和方式却可能不一致，请
参考具体的
说明。
所有的电量参数的计算方法采用如下公式的数字化的离散方法，具体为：
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
可设置DISP控制字用来编程设置通常状态下显示内容，DISP=1（三相电压），2（三相电流）3（有功功率、无功功率、功率因数），4（频率），5（有功电能信息），6（无功电能信息），0（1~6循环显示）
页面
内容
说明
DISP=1
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=、Ub=、
Uc=，K灯亮时表示KV。
DISP=2
显示三相电流Ia，Ib，Ic单位为A。
左图中
Ia=18.77A
Ib=18.76A
Ic=18.78A
K灯亮时表示KA。
DISP=3
显示有功功率（W）、无功功率（var）、功率因数PF。
左图中P=1645W、Q=951var、PF=灯亮时表示KW或Kvar。
4
页面
内容
说明
DISP=4
显示频率（Hz）
左图中频率为：
50Hz
DISP=5
显示正有功电能值，第二排数码管是高4位，第三排是低4位，形成一个8位值。
左图表示有功电能值为：
。
按
键：
可切换显示正有功电能和负有功电能。
：
正有功电能
：
负有功电能
DISP=6
显示正无功电能值，第二排数码管是高4位，第三排是低4位，形成一个8位值。
左图表示无功电能值为：
。
按
键：
可切换显示正无功电能和负无功电能。
：
正无功电能
：
负无功电能
2、编程操作：
在编程操作下，仪表提供了：
设置（SET）、输入（INPT）、通讯（CONN）
更改密码（CODE）四大类输入设置菜单项目，LED显示的分层菜单结构管理方式：
第1排LED显示第1层菜单信息；第2排LED显示第2层菜单信息，第3排LED提供第三层菜单信息。
采用分层结构管理的菜单方式,图中编
程项目即：
（左图所示）
第一层：
INPT（信号输入）
第二层：
ISCL（电流范围）
第三层：
5A电量量程
5
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式，即：
左右移动键“←”“→”、菜单进入或上回退键“Menu”、选择确定键“
”来完成上述功能的所有操作。
：
在仪表测量显示的情况下，按该键盘进入编程模式，仪表提示密码（CODE）初始为0001；“Menu”另一个作用是在编程操作过程中，起上退作用。
例如，在编程模式INPT--5下按“Menu”，仪表会显示INPT-。
：
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。
例如，在菜单项目INPT--0001下按“→”会变成“0002”。
：
选择后确认，并返回到上次菜单。
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“Menu”表示不保存退出，选择“
”保存退出。
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）
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
系统设置
SET
显示
DISP
0~6
选择显示项目分别为自动和显示项目。
亮度
1~15
调整数码管亮度，“1”为最
暗，“15”为最亮。
清电能
确认后，电能清零
信号输入
INPT
网络
NET
和
选择测量信号的输入网络
电压范围
U.SCL
400V和100V
选择测量电压信号的量程
电流范围
I.SCL
5A和1A
选择测量电流信号的量程
电压变比
r.U
1~9999
设置电压信号变比=1次刻度/
2次刻度,例:
10KV/100V=100
电流变比
r.I
1~9999
设置电流信号变比=1次刻度/
2次刻度,例:
200A/5A=40
通讯参数
CONN
地址
SN
1~127
仪表地址范围1~247
通讯速率
BAUD
4800~6900
波特率4800、9600
协议
PROT
字通讯和字节通讯
字通讯是两字节通讯
更改密码
CODE
OLD
0~9999
当前密码
N-1
0~9999
要更改的新密码（一次）
N-2
0~9999
要更改的新密码（二次）
6
7
字符
面板显示
文字说明
字符
面板显示
文字说明
Code
密码
Sn
仪表地址
Set
设置
baud
波特率
disp
显示
DATA
数据格式
数码管亮度
protocol
格式选择
电能清零
word
字通讯
输入
byte
字节通讯
net
网络
+Wh
正有功电能
三相三线网络
+varh
正无功电能
三相四线网络
save
yes
是否存盘。
按回车键表示存盘退出,按“Menu”键直接退出，编程无效
电压范围
电压倍率
电流倍率
电流范围
conn
通讯
-wh
负有功电能
-varh
负无功电能
使用要求：
所有的仪表在第一次使用的时候，请检查仪表的参数同所在配电系
统中需要的参数的一致性。
例如，对于AC380V、200A/5A的线路中需要配置AC380V、
200A/5A的多功能电力仪表。
用户也可以根据实际需要对仪表重新进行编程设置。
同样一个表，对于400A/5A的线路中。
只需要将CT变比“”修改为80就可以了。
在一般情况下，仪表后面的标签中都标注了仪表的类型参数和出厂设置参数。
确配置仪表后，按照实际的要求对仪表进行正确的接线，对辅助电源、输
入信号和输出信号按说明书操作说明中进行。
编程举例：
设仪表信号输入网络为三相四线，电压变比为60。
（假设仪表开始
为三相三线，电压变比为1）
8
注：
当三相三线与三相四线转换时，外部接线应与仪表
内部设置必须相对应，否则测量数据不正确！
！
。
9
四、数字通讯
多功能电力仪表提供串行异步半工RS485通讯接口，采用MOD-BUS-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个网络电力仪表，每个网络电力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会不同，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
1个BYTE
1个BYTE
N个BYTE
2个BYTE
地址码在帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0~255，在我们的系统中只使用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，该设备将接收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。
功能码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。
下表列出多功能电力仪表所支持的功能码，以及它们的意义和功能。
地址码
意义
行为
03/04
读数据寄存器
获得一个或多个寄荐器的当前二进制值
08
电能清零
将所操作的仪表的电能数据清零（0）
16
写预置寄存器
设定二进制值到相关的寄存器
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，接收设备在接收数据时重新计算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。
10
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：
重复第三步（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）重复第三步和第四步直到8次移位。
这样处理完了一个完整的八位。
6）重复第二步到第5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。
通讯报文举例：
1。
读数据（功能码：
03/04）：
这个功能可使用户获得终端设备采集、记录的数据，以及系统参数。
主机一次请求采集的数据个数没有限制，但不能超出定义的地址范围。
下面的例子是从终端设备地址为12（0CH）的从机上，读取3个数据Ia、Ib、Ic（数据帧中数据每个地址占用2个字，Ia的字地址为18（12H）开始，数据长度为6（06H）个字。
字通讯方式。
）
查询数据帧（主机）
地址
命令
起始寄存器
地址（高位）
起始寄存器
地址（低位）
寄存器个
数（高位）
寄存器个
数（低位）
CRC16
低位
CRC16
高位
0CH
03H
00H
12H
00H
06H
64H
D0H
响应数据帧（从机）
地址
命令
数据长度
数据1~12
CRC16
低位
CRC16
低位
0CH
03H
0CH
H、H、42DDCC80H
78H
DEH
表明：
Ia=H（）、Ib=3203040H（）、Ic=42DDCC80（）。
预置数据（功能码：
16）：
此功能允许用户改变多个寄存器的内容（需要强调的是所写入的数据为可写属性参数。
个数不超过地址范围,下面的例子是写入电流变比为400A/5A=80通讯方式。
）
预置数据帧（主机）
地址
命令
起始寄存器
地址（高位）
起始寄存器
地址（低位）
寄存器个
数（高位）
寄存器个
数（低位）
字节
长度
写入
数据
CRC16
低位
CRC16
高位
0CH
10H
00H
03H
00H
01H
02H
00H
50H
FFH
CFH
响应数据帧（从机），表明数据已写入
地址
命令
起始寄存器
地址（高位）
起始寄存器
地址（低位）
寄存器个
数（高位）
寄存器个
数（低位）
CRC16
低位
CRC16
高位
0CH
10H
00H
04H
00H
01H
41H
15H
MODBUS地址信息表：
地址
项目
描述
字节地址
说明
设置信息
0
MM
编程设置密码（只可读）
0，1
2字节，1-9999
1
Xs1
电量显示选择
2
电量显示方式，0-6
DZ
仪表地址
3
1字节，1-247
2
PT
电压倍率
4，5
PT=电压1次侧/2次侧（1-9999）
3
CT
电流倍率
6，7
CT=电流1次侧/2次侧（1-9999）
4
SRS
输入控制字
8
见位地址说明
TXK
通讯控制字
9
见位地址说明
5
STATUS
状态
10，11
保留
11
地址
项目
描述
字节地址
说明
电量信息
6，7
Ua（三相四线）
A相电压
12、13、14、15
浮点数数据
格式，标准
的IEEE-574
的数据格式
所有的数据
都是1次测的
数据，包含
了变比参数。
8，9
Ub（三相四线）
B相电压
16、17、18、19
10，11
Uc（三相四线）
C相电压
20、21、22、23
12，13
Uab（三相三线）
AB线电压
24、25、26、27
14，15
Ubc（三相三线）
BC相电压
28、29、30、31
16，17
Uca（三相三线）
CA相电压
32、33、34、35
18，19
Ia
A相电流
36、37、38、39
20，21
Ib
B相电流
40、41、42、43
22，23
Ic
C相电流
44、45、46、47
24，25
PA
A相有功功率
48、49、50、51
26，27
PB
B相有功功率
50、53、54、55
28，29
PC
C相有功功率
56、57、58、59
30，31
PS
总有功功率
60、61、62、63
32，33
QA
A相无功功率
64、65、66、67
34，35
QB
B相无功功率
68、69、70、71
36，37
QC
C相无功功率
72、72、74、75
38，39
QS
总无功功率
76、77、78、79
40，41
SS
总视在功率
80、81、82、83
42，43
PFS
功率因数
84、85、86、87
44，45
频率
88、89、90、91
电能信息
46，47
EPP
正向有功电能
92,93,94,95
二次测电能参数。
采用IEEE-574复点数的数据描述结果，单位Wh。
对于AC100V5A=输入信号下，当仪表的变PT=10KW/100V=100CT
=200A/5A=40下仪表工作1小时=346kWh仪表LED的显示为电能的一次侧，可直接抄写电能数据，不用转化。
48，49
EPN
负向有功电能
96,97,98,99
50，51
EQP
正向无功电能
100,101,102,103
52，53
EQN
负向无功电能
104,105,106,107
12
54，55
WPP
正向有功电能
108,109,110,111
一次侧电能参数。
高字节在前低
字节在后，4字节整数，单位Wh，
在输入信号作用下二次侧电能数
据X变比值，应考虑变比值。
56，57
WPN
负向有功电能
112,113,114,115
58，59
WQP
正向无功电能
116,117,1
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