远程功率控制设计.docx

资源描述

远程功率控制设计.docx

《远程功率控制设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《远程功率控制设计.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

远程功率控制设计.docx

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-301

V1.0

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

AC0~380V

功耗

<1VA

阻抗

>230kΩ

精度

RMS测量，精度等级0.5

电流流

额定值

AC5A、60A（订货时请说明）

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

40~60Hz

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

AC80~260V

DC5V

功耗

≦2VA

环境

工作环境

-20~55℃

储存环境

-30~75℃

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>5MΩ

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2~21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，1200~9600bps，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表所示：

序号

序号内容说明

范围

设备号

1~255

设备波特率

1200,2400,4800,9600bps

拉闸延时（过电压，过电流超过此时间后拉闸输出）

1~65535秒

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

1~999V

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

1~99A

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4800bps。

（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byte

N个byte

2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）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。

6.3MODBUS-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：

010300480002CRC

地址功能码起始地址数据长度CRC码

从机响应：

01030412455668CRC

地址功能码返回字节数寄存器数据1寄存器数据2CRC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的从机寄存器去（从机地址码为0x01）

主机发送：

0110000C00020400000000F3FA

地址功能码起始地址写寄存器数量字节计数保存数据12CRC码

从机响应：

0110000C000281CB

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：

010100000001CRC

地址功能码起始位读开关量个数CRC码

从机响应：

01010101CRC

地址功能码数据长度状态数据CRC码

6.3.4功能码0x05：

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：

01050000FF008C3A

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）

01H

03H

00H,48H

00H,03H

85H,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

01H

03H

06H

5AH,6EH,27H,8BH,09H,27H

F8H,92H

6.3.6.2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

01H

10H

00H,20H

00H,02H

04H

01H,04H,01H,F4H

B1H,9DH

仪表回应数据帧：

地址

命令

起始地址

寄存器数

校验码

01H

10H

00H,20H

00H,02H

40H,02H

6.4Modbus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

型号1

0000H

读

值为301H

型号2

0001H

读

通讯方式：

此款值为2100H（可接2路485，或1路485和1路无线）

电压量程

0002H

读

默认为250V，值为FAH

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

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，1~255；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”；

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，3—1200bps，4—2400bps，5—4800bps，6—9600bps，

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

A相有功电能

000CH

读/写

A相有功电能高

000DH

A相有功电能低

B相有功电能

000EH

读/写

B相有功电能高

000FH

B相有功电能低

C相有功电能

0010H

读/写

C相有功电能高

0011H

C相有功电能低

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

000CH

00000000

清A相有功电能

000EH

00000000

清B相有功电能

0010H

00000000

清C相有功电能

000CH

00000000

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：

0110000C00020400000000F3FA

响应：

0110000C000281CB

清除1号模块A，B，C分相电能及三相有功总电能，则：

命令：

0110000C000810000000000000000000000000000000000900

响应：

0110000C000801CC

6.4.4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

A相电压

0048H

读

无符号数，值=DATA/100,单位V

A相电流

0049H

读

无符号数，值=DATA/1000,单位A

A相有功功率

004AH

读

无符号数，值=DATA，单位为W

A相有功总电能

004BH

读

无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与000CH，000DH寄存器相同

004CH

读

A相功率因数

004DH

读

无符号数，值=DATA/1000

A相二氧化碳排量

004EH

读

无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg

004FH

读

A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

B相电压

0051H

读

无符号数，值=DATA/100,单位V

B相电流

0052H

读

无符号数，值=DATA/1000,单位A

B相有功功率

0053H

读

无符号数，值=DATA，单位为W

B相有功总电能

0054H

读

无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与000EH，000FH寄存器相同

0055H

读

B相功率因数

0056H

读

无符号数，值=DATA/1000

B相二氧化碳排量

0057H

读

无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg

0058H

读

B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

C相电压

005AH

读

无符号数，值=DATA/100,单位V

C相电流

005BH

读

无符号数，值=DATA/1000,单位A

C相有功功率

005CH

读

无符号数，值=DATA，单位为W

C相有功总电能

005DH

读

无符号数，值=DATA/800，单位为kWh，数值与0010H，0011H寄存器相同

005EH

读

C相功率因数

005FH

读

无符号数，值=DATA/1000

C相二氧化碳排量

0060H

读

无符号数，值=DATA/1000，单位为Kg

0061H

读

C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

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

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

A相电压1次谐波含量

1001

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

A相电压21次谐波含量

1015

读

无符号数，值=DATA/10000

B相电压1次谐波含量

1016

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

B相电压21次谐波含量

102A

读

无符号数，值=DATA/10000

C相电压1次谐波含量

102B

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

C相电压21次谐波含量

103F

读

无符号数，值=DATA/10000

A相电流1次谐波含量

1040

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

A相电流21次谐波含量

1054

读

无符号数，值=DATA/10000

B相电流1次谐波含量

1055

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

105

B相电流21次谐波含量

1069

读

无符号数，值=DATA/10000

106

C相电流1次谐波含量

106A

读

无符号数，值=DATA/10000

．．．

2~20次

．．．

126

C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）：

Bit7

Bit6

Bit5

Bit4

Bit3

Bit2

Bit1

Bit0

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

A相电压上限

0020H

读/写

默认值0x104=260V

A相电流上限

0021H

读/写

默认值0x1F4,0x1F4/10=50A

B相电压上限

0022H

读/写

默认值0x104=260V

B相电流上限

0023H

读/写

默认值0x1F4,0x1F4/10=50A

C相电压上限

0024H

读/写

默认值0x104=260V

C相电流上限

0025H

读/写

默认值0x1F4,0x1F4/10=50A

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）

A相继电器

0000H

读/写

1=ON，0=OFF

B相继电器

0001H

读/写

1=ON，0=OFF

C相继电器

0002H

读/写

1=ON，0=OFF

注：

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。

LQ1000GPRSDTU

价格：

产品简介：

LQ1000GPRSDTU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。

LQ1000GPRSDTU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、

展开阅读全文