远程功率控制设计.docx

1、远程功率控制设计三相互感式电能质量监测仪用户手册JSY-MK-301V1.0一、产品简介该系列产品是一种具有测量、数字通讯、报警输出的多功能智能仪表，能够完成电能测量、采集及传输，主要针对家庭住户适应阶梯电价和智能管理而开发的产品，还可以广泛应用于变电站自动化、配电自动化、企业内部的电能测量、管理、考核。测量精度为0.5级，既支持本地显示也支持远程RS-485数字接口通讯，采用MODBUS-RTU通讯协议。图一，外形图二、技术参数性能参数计量功能网络三相四线/可混相的三个电压、电流回路电 压 压额定值AC 0380V功耗230k精度RMS测量，精度等级0.5电 流 流额定值AC5A、60A（订

2、货时请说明）过负荷持续：1.2倍 瞬时：2倍/10s精度RMS测量，精度等级0.5频率4060Hz电能有功精度0.5级通讯2路RS-485、MODBUS-RTU协议1路485通讯可用来采集实时数据1路485（可扩展为无线）可用来本地查看数据报警跳闸过电压过电流报警，跳闸输出3路继电器输出（每相单独控制）蜂鸣器报警（选配，订货时请说明）电源工作范围AC 80260VDC 5V功耗2VA环境工作环境-2055储存环境-3075安全耐压输入和输出1kV,电源和输出1kV绝缘输入、输出、电源对机壳5M外形尺寸116*94*58mm重量0.25kg三、安装与接线3.1仪表尺寸外型代号外型尺寸(mm)开孔

3、间距(mm)3.2安装方法 3.2.1螺丝固定在固定仪器的设备上开孔，孔间距离为104*70mm，通过螺丝固定仪器到相应的设备上，仪器的按照孔径为5mm；3.2.2导轨固定将红色卡扣往上拉，将仪表装入导轨中，然后下压卡扣，就可固定好仪表。3.3端子接线图3.3.1电流线请按面板标识方向穿过互感器，也可以扩展互感器； 图二，电流接线图 3.3.2电压接线如下图， 零线接在N端子上，A，B，C三相分别接在对应的端子上；如果模块选择用220V交流电供电，将220V电压加在辅助电源的的端子上即可，无需区别火零线。图三，电压接线图 3.3.3超负荷继电器输出，直流5V辅助电源，以及485接线图：图四，跳

4、闸及通讯接口图跳闸A,B,C分别对应A，B，C三相，当某相的电压或电流值超过设定值，并达到一定时间（此值可设置，默认为15秒），继电器输出跳闸信号，继电器正常状态下为闭合状态，跳闸输出时为断开状态，继电器的最大容量为270V/5A，可以控制外部继电器或空气开关；RS485接口可以用来组网通讯，实时采集数据；本地通讯接口采用USB接口形式，可以使用配套的JSY-GY-XS1显示器查看仪器数据。四、功能介绍4.1 计量功能：4.1.1可以提供三相电压，电流，功率，功率因数，有功电能，碳排放量等参数；4.1.2可以提供电压，电流的221次谐波含量数据。4.2 通讯功能4.2.1提供两路485供数据采

5、集，或者其中的一路可扩展为无线通讯；4.2.2组网采集的485口通讯波特率可设，12009600bps，USB本地通讯口波特率固定为4800bps。4.2.3提供通讯指示，当仪表收到正确数据且有数据返回时，通讯指示灯会闪烁指示。4.3 报警保护功能4.3.1三组继电器输出，三相的过电压，过电路值可以分别设置，当仪表检测到电压或电流值超过设置值，且持续的时间达到设定的时间后，继电器输出跳闸信号；4.3.2当满足跳闸条件时，仪表的蜂鸣器会常响（此功能非默认配置，需要此功能订货时需说明）。五、参数设置操作5.1下图为PC机参数设置界面图五，PC机参数设置界面5.2设置参数说明可设置到仪表中的参数如下

6、表所示：序号序号内容说明范围1设备号12552设备波特率1200,2400,4800,9600bps3拉闸延时（过电压，过电流超过此时间后拉闸输出）165535秒4过压设置，三相电压可以分别设置，当模块测得电压超过此值，持续时间超过拉闸延时时间后，拉闸输出1999V5过流设置，三相电流可以分别设置，当模块测得电流超过此值，持续时间超过拉闸延时时间后，拉闸输出199A6清电量可以同时清三相电量或是单独清某相电量备注：电压，电流倍率设置是设置到PC机软件中的，PC机软件将从仪表中抄回的数据乘以相应的倍率显示出来，方便有外接电压，电流互感器的用户抄读数据。六、通讯6.1 物理层(1) RS485 通

7、讯接口，异步半双工模式。(2) 通讯波特率1200、2400、4800、9600 可设置，出厂默认值为4800 bps。(3) 字节传送格式：8N1无校验位8个数据位1个停止位, 8O1奇校验8个数据位1个停止位,8E1偶校验8个数据位1个停止位,8N2无校验位8个数据位2个停止位。6.2 通信协议Modbus-RTU本仪表提供串行异步半双工RS485通讯接口，采用标准MODBUS-RTU协议，各种数据信息均可在通讯线路上传送。在一条线路上可以同时连接多达255个网络仪表，每个网络仪表均可设定其通讯地址，通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm2。布线时应使通讯线远离强电电缆或

8、其他强电场环境。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、功能代码、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

9、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任何附加信息，校验码用来检验一帧信息的正确性，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。数据信息码则包括了从设备收集的数据：像寄存器值或状态。如果有错误发生，我们约定是从机不进行响应。我们规定在本仪表中采用的通讯数据格式:每个字节的位（1 个起始位、8 个数据位、奇校验或偶校验或无校验、1个或2个停止位）。数据帧的结构,即报文格式：设备地址功能代码数据段CRC16校验码1个

10、byte1个byteN个byte2个byte(低字节在前)设备地址：由一个字节组成，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相应的查询。功能代码：告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出该系列仪表所支持的功能代码，以及它们的功能。功能代码功能03H读一个或多个寄存器的值10H写一个或多个寄存器的值01H读1路继电器的输出状态05H写1路继电器的输出状态数据段：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。校验码：CRC16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

11、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。生成一个 CRC16 的流程为：(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，最高位填以0，最低位移出并检测。(4) 如果最低位为0：重复第三步（下一次移位）；如果最低位为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

12、) 重复第2 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CRC16 的值。6.3 MODBUS-RTU规约通讯例子及错误说明6.3.1功能码0x03：读多路寄存器例子：主机要读取地址为01，开始地址为0048H的2个从机寄存器数据主机发送： 01 03 00 48 00 02 CRC地址 功能码 起始地址 数据长度 CRC码从机响应： 01 03 04 12 45 56 68 CRC地址 功能码 返回字节数 寄存器数据1 寄存器数据2 CRC码6.3.2功能码0x10：写多路寄存器例子：主机要把0000,0000保存到地址为000C,000D的从机

13、寄存器去（从机地址码为0x01）主机发送：01 10 00 0C 00 02 04 00 00 00 00 F3 FA地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 字节计数 保存数据1 2 CRC码从机响应：01 10 00 0C 00 02 81 CB地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 CRC码6.3.3功能码0x01：读1路开关量输出状态例子：主机要读取A相继电器的输出状态（从机地址码为0x01）主机发送：01 01 00 00 00 01 CRC地址 功能码 起始位 读开关量个数 CRC码从机响应：01 01 01 01 CRC 地址 功能码 数据长度 状态数据 CRC码6.3.4功能码0x0

14、5：写1路继电器控制命令为：“FF00”为输出开关量为“1”，即控制继电器“合”；“0000”为输出开关量为“0”，即控制继电器“分”。例子：主机要控制A相继电器“合”（从机地址为0x01）主机发送： 01 05 00 00 FF 00 8C 3A地址 功能码 输出bit位 控制命令 CRC码从机响应：与主机发送的报文及数据内容完全相同6.3.5说明： MODBUS-RTU通讯规约中的寄存器指的是16位（即2个字节），并且高位在前。设置参数时，注意不要写入非法数据（即超过数据范围限制的数据值）；从机返回的错误码格式如下：地址码：1字节功能码：1字节（最高位为1）错误码：1字节CRC： 2字节响

15、应回送如下错误码：81：非法的功能码，即接收到的功能码模块不支持。82：读取或写入非法的数据地址，即数据位置超出模块的可读或可写的地址范围。83：非法的数据值，即模块收到主机发送的数据值超出相应地址的数据范围。6.3.6 通信报文举例：6.3.6.1 读数据寄存器(功能码03H)：读A相的3个寄存器值，结果为：电压231.5V，电流10.123A，功率2343W，仪表地址为1。主机读数据帧：地址命令起始地址(高位在前)寄存器数(高位在前)校验码(低位在前)01H03H00H,48H00H,03H85H,DDH仪表回应数据帧：地址命令数据长度数据段(6字节)校验码01H03H06H5AH,6EH

16、,27H,8BH,09H,27HF8H,92H6.3.6.2 写数据寄存器(功能码10H):设置A相电压上限为260V，A相电流上限为50A，仪表地址为1。主机写数据帧：地址命令起始地址寄存器数字节数数据段校验码01H10H00H,20H00H,02H04H01H,04H,01H,F4HB1H,9DH仪表回应数据帧：地址命令起始地址寄存器数校验码01H10H00H,20H00H,02H40H,02H6.4 Modbus通信寄存器地址表6.4.1 系统只读参数寄存器地址和通讯数据表（功能码03H，只读）序号名称寄存器地址读写具体说明1型号10000H读值为301H2型号20001H读通讯方式：此

17、款值为2100H（可接2路485，或1路485和1路无线）3电压量程0002H读默认为250V，值为FAH4电流量程0003H读默认为40A，值为190H（10倍关系）6.4.2系统配置参数寄存器地址及数据通讯表（功能码03H读，10H写）序号名称寄存器地址读写具体说明1地址及波特率0004H读/写默认值为0105H；默认地址为01H，默认通讯格式为8，N，1,4800bps说明：高字节8位为地址，1255；0为广播地址；低字节的高2位为数据格式位，为“00”表示为10位，无校验，即“8，N，1”；为“01”表示为11位，偶校验，即“8，E，1”；为“10”表示为11位，奇校验，即“8，O，1

18、”；为“11”表示为11位，无校验，2个停止位，即“8，N，2”；低字节的低四位为波特率，31200bps，42400bps，54800bps，69600bps，6.4.3电能量寄存器地址和通讯数据表（功能码03H读，10H写）序号名称寄存器地址读写具体说明1A相有功电能000CH读/写A相有功电能高000DHA相有功电能低2B相有功电能000EH读/写B相有功电能高000FHB相有功电能低3C相有功电能0010H读/写C相有功电能高0011HC相有功电能低4三相有功总电能0012H读/写三相有功总电能高0013H三相有功总电能低注：（1）脉冲当量为800imp/KWh,即读取的数据值/800

19、为实际的电度数；（2）清电度数，使用功能码10H，写入的数据必须为0，写入其他的数据无效，写入的数据可参考下表：序号起始地址写寄存器数量字节计算数据说明1000CH2400 00 00 00清A相有功电能2000EH2400 00 00 00清B相有功电能30010H2400 00 00 00清C相有功电能4000CH81600 00 00 0000 00 00 0000 00 00 0000 00 00 00清A，B，C分相电能及三相有功总电能如：清除1号模块的A相有功总电能，则：命令：01 10 00 0C 00 02 04 00 00 00 00 F3 FA响应：01 10 00 0C

20、00 02 81 CB清除1号模块A，B，C分相电能及三相有功总电能，则：命令：01 10 00 0C 00 08 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 09 00响应：01 10 00 0C 00 08 01 CC6.4.4测量电参数寄存器和通讯数据表（功能码03H，只读）序号名称寄存器地址读写具体说明1A相电压0048H读无符号数，值=DATA/100,单位V2A相电流0049H读无符号数，值=DATA/1000,单位A3A相有功功率004AH读无符号数，值=DATA，单位为W4A相有功总电能004BH读无符号数，值=DATA

21、/800，单位为kWh，数值与000CH，000DH寄存器相同004CH读5A相功率因数004DH读无符号数，值=DATA/10006A相二氧化碳排量004EH读无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg004FH读7A相报警及继电器状态0050H读高字节未用，低字节为报警及继电器状态指示，具体意义见报警及继电器状态指示字意义表8B相电压0051H读无符号数，值=DATA/100,单位V9B相电流0052H读无符号数，值=DATA/1000,单位A10B相有功功率0053H读无符号数，值=DATA，单位为W11B相有功总电能0054H读无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与00

22、0EH，000FH寄存器相同0055H读12B相功率因数0056H读无符号数，值=DATA/100013B相二氧化碳排量0057H读无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg0058H读14B相报警及继电器状态0059H读高字节未用，低字节为报警及继电器状态指示，具体意义见报警及继电器状态指示字意义表15C相电压005AH读无符号数，值=DATA/100,单位V16C相电流005BH读无符号数，值=DATA/1000,单位A17C相有功功率005CH读无符号数，值=DATA，单位为W18C相有功总电能005DH读无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与0010H，0011H寄存器

23、相同005EH读19C相功率因数005FH读无符号数，值=DATA/100020C相二氧化碳排量0060H读无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg0061H读21C相报警及继电器状态0062H读高字节未用，低字节为报警及继电器状态指示，具体意义见报警及继电器状态指示字意义表23三相有功总电能0063H读无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与0012H，0013H寄存器相同0064H读24频率0065H读无符号数，值= DATA/100，单位为Hz谐波方面参数序号名称寄存器地址读写具体说明1A相电压1次谐波含量1001读无符号数，值=DATA/10000220次21A相电压2

24、1次谐波含量1015读无符号数，值=DATA/1000022B相电压1次谐波含量1016读无符号数，值=DATA/10000220次42B相电压21次谐波含量102A读无符号数，值=DATA/1000043C相电压1次谐波含量102B读无符号数，值=DATA/10000220次63C相电压21次谐波含量103F读无符号数，值=DATA/1000064A相电流1次谐波含量1040读无符号数，值=DATA/10000220次84A相电流21次谐波含量1054读无符号数，值=DATA/1000085B相电流1次谐波含量1055读无符号数，值=DATA/10000220次105B相电流21次谐波含量1

25、069读无符号数，值=DATA/10000106C相电流1次谐波含量106A读无符号数，值=DATA/10000220次126C相电流21次谐波含量107E读无符号数，值=DATA/10000报警及继电器状态指示字意义（当该位为1时代表发生该项报警，为0代表正常）：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0未用未用未用未用未用1 继电器闭合0继电器断开1电流报警0电流正常1电压报警0电流正常6.4.5报警寄存器和通讯数据表（功能码03H读，10H写）序号名称寄存器地址读写具体说明1A相电压上限0020H读/写默认值0x104=260V2A相电流上限0021H读/写默认值0

26、x1F4,0x1F4/10=50A3B相电压上限0022H读/写默认值0x104=260V4B相电流上限0023H读/写默认值0x1F4,0x1F4/10=50A5C相电压上限0024H读/写默认值0x104=260V6C相电流上限0025H读/写默认值0x1F4,0x1F4/10=50A7拉闸输出延时时间0026H读/写默认值为0x0F=15秒6.4.6继电器状态寄存器及通讯数据表（功能码01H读，05H写）序号名称继电器地址读写具体说明（读出值）1A相继电器0000H读/写1=ON，0=OFF2B相继电器0001H读/写1=ON，0=OFF3C相继电器0002H读/写1=ON，0=OFF注

27、：状态值为“1=ON”，表示此路继电器为闭合状态，即为“合”状态；状态值为“0=OFF”，表示此路继电器为断开状态，即为“分”状态。LQ1000 GPRS DTU LQ1000 GPRS DTU价格：产品简介： LQ1000 GPRS DTU 是实现串口设备数据通过GPRS无线网络透传的设备，只需要一张开通GPRS的SIM卡，简单设置参数，就可以将外接串口设备的数据透明传输到公网固定IP或者域名的主机上，并可以接受服务器的反馈命令。特别适合中心对多点、点多分散、不方便布线、数据有实时要求的传输。 LQ1000 GPRS DTU 内置工业级GPRS无线模块， 提供标准RS232/485数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备。配套提供参数设置和数据接收的中心软件，客户也可使用 TCP转虚拟串口的软件实现原有串口程序的无缝衔接。亦可根据我们提供的动态库 或 数据包格式 自开发服务器软件。提供组态软件调用示例，支持三维力控、亚控等组态软件。功能特性 功能特性： 支持固定IP或动态域名解析； 支持GPRS、