BLD815三相数码电能表技术说明书.docx
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BLD815三相数码电能表技术说明书
BLD815三相数码电能表
技术说明书
河南保联电气有限公司
目录
一、概述………………………………………………………………………………………1
二、技术参数……………………………………………………………………………1
2.1辅助电源………………………………………………………………………………2
2.2输入信号………………………………………………………………………………2
三、编程和使用……………………………………………………………………………2
3.1按键定义………………………………………………………………………2
3.2测量显示……………………………………………………………………………2-3
3.3页面显示示意图…………………………………………………………………3-7
3.4编程操作……………………………………………………………………………8
3.5菜单组织结构图………………………………………………………………………9
3.6编程菜单结构图………………………………………………………………………10
调试举例图…………………………………………………………………11-12
四、数字通讯……………………………………………………………………………13
4.1报文格式指令…………………………………………………………………15
4.2脉冲输出……………………………………………………………………………16
MODBUS-RTU通讯地址信息表………………………………………………17-20
五、接线图……………………………………………………………………………21
72方型接线图……………………………………………………………………………21
96方型接线图……………………………………………………………………………22
六、常见问题及解决方案…………………………………………………………23
BLD815三相电能表技术说明书
一、概述
BLD815三相电能表采用现代数字信号处理芯片和高精度的电能计量芯片，能够高精度稳定测量三相电网中：
三相有功/无功电能、三相电压/电流，具有极高的性价比，可以直接取代常规测量指示仪表、电能计量仪表以及相关的辅助单元。
作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集单元，已广泛应用于各种控制系统、SCADA系统和能源管理系统中、变电自动化、小区电力监控、工业自动化、智能楼宇、智能配电盘、开关柜中。
具有安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可编程设置输入参数等特点、并且能够完成与业界不同PLC、变频器、工业控制计算机等之间的组网通信。
外形代号
名称
测量
显示
标配功能
72方形
三相电能表
三相：
U、I、EP+、EP-、EQ+、EQ-、或部分参数
LED分页显示
RS485通讯、
电能脉冲输出
96方形
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
AC25~500v
过负荷
持续：
1.2倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<1VA（每相）
阻抗
>500kΩ
精度
RMS测量，精度等级0.5
电流
额定值
AC0~5A
过负荷
持续：
1.2倍瞬时：
10倍/10s
功耗
<0.4VA（每相）
阻抗
<2mΩ
精度
RMS测量，精度等级0.5
频率
45~65Hz
电能
四象限计量，有功精度1.0级，无功精度1.5级
电源
工作范围
AC/DC85~270V
功耗
≤5VA
输出
数字接口
RS-485、MODBUS-RTU协议
脉冲输出
2路电能脉冲输出,脉冲常数：
5000imp/h
环境
工作环境
-10~55℃
储存环境
-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>50MΩ
电能测量范围
有功无功电度测量范围0~99999999Mwh,超过此数值电度从0开始计数
2.1辅助电源：
三相电能表具备通用的（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，请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。
2.2输入信号：
三相电能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。
2.2.1电压输入：
输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V或400V），否则应考虑使用PT，在电压输入端须安装1A保险丝。
2.2.2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。
2.2.3要确保输入电压、电流相对应，顺序一致，方向一致；否则会出现数值和符号错误！
（功率和电能）
2.2.4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
3.1按键定义
回车键
：
密码进入确认及数字参数修改确认。
菜单键
：
用于选择菜单界面、退出功能和返回上级菜单功能。
向右键
：
测量显示时做转换功能，修改数据时此键为数字加键。
向左键
：
测量显示时做转换功能，修改数据时此键做数字减键
3.2测量显示
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）；EP（有功电能）、Eq（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。
3.3页面显示示意图
三相电能表共有16个电力参数显示页面，用户可设置为自动切换显示，也可设置为手动切换。
通过“
”键来完成页面切换。
页面
内容
说明
第一页面
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=326.7V
Ub=326.8V、Uc=326.6V
K灯亮时表示KV.M灯亮时表示MV.三相三线接线仪表显示线电压，三相四线接线仪表显示相电压
页面
内容
说明
第二页面
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.M灯亮时表示MA
第三页面
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：
36958.728kWh
EP:
正向有功电能
页面
内容
说明
第四页面
显示负有功电能值，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：
-36958.728kWh
EP-:
反向有功电能
第五页面
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：
36958.728Kvarh.
EQ：
正向无功电能
第六页面
显示负无功电能值，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：
-36958.728Kvarh
EQ-：
反向无功电能
3.4、编程操作
在编程操作下，仪表提供了：
密码验证和修改（CODE）、系统设置（SET）、显示设置（DIS）、通讯设置（CONN）四个基本菜单项目，使用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。
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式，即：
左右移动键“
”、“
”、菜单回退键“
”、菜单进入/确定键“
”来完成上述功能的所有操作。
：
如果当前正常显示是电压界面，按该键进入编程模式；在编程模式，按该键退回上级菜单，如果当前是第1级菜单，按该键进入参数保存界面，再按则取消保存，退回正常显示界面；
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。
：
选择/确认键，如果当前正常显示是电压界面，按该键可以切换“相电压/线电压”；在编程模式，按该键进入下一级菜单，设置时控制光标移到下一字符或者菜单中下一层选项。
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“
”表示不保存退出，选择“
”保存退出
3.5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
验证密码
Put
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
修改密码
Set
密码数据（0～9999）
密码验证成功才能修改密码
设置系统
Set
网络
NET
N.3.4和N.3.3
选择测量信号的输入网络
电压变比
PT.U
1～5000
设置电压信号变比=1次刻度/2
次刻度,例:
10KV/100V=100
电流变比
CT.I
1～5000
设置电流信号变比=1次刻度/2
次刻度,例:
200A/5A=40
清电能
E.CLE
YES/no
如果选择"YES"，退出编程菜
单，按确认电能清零，按退出
不清零；选择"no"，不清零
显示设置
DIS
显示
DISP.E
On/60
选择”On”表示一直显示，选择“60”表示60s后不显示，按键后再过60s不显示
显示翻页
DIS.P
Auto/HAnd
Auto:
表示自动翻页，每2S翻
页；Hand：
表示手动翻页
亮度
B.LED
0～6
调整数码管亮度，"0"为最暗，
"6"为最亮。
通讯参数
CONN
地址
Add
1～247
仪表地址范围1～247
通讯校验位
dAtA
N.8.1/o.8.1/E.8.1
N.8.1:
无校验位；o.8.1：
奇校验；
E.8.1：
偶校验
通讯速率
bud
1200～9600
波特率1200、2400、4800、9600
3．6编程菜单结构图用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数：
四、数字通讯
三相电能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个仪表，每个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
一个BYTE
一个BYTE
N个BYTE
2个BYTE
地址码：
是帧开始的部分，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，该设备将接受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
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
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：
重复第三歩（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）重复第三歩和第四步直到8次移位。
这样处理完了一个完整的八位
6）重复第二歩到第五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。
功能码：
告诉了被寻址到的终端执行何种功能下表列出本表支持的功能码，以及他们的意义和功能。
代码意义
意义
0x03/x04
读数据寄存器值
0x10
写设置寄存器指令
4.1.报文格式指令
1）读数据寄存器值（功能码0x03/0x04）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
寄存器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
数据范围
1~247
0x03/
0x04
最大25
CRC
报文举例
0x01
0x03
0x000x3D
0x000x03
0x79
0xC9
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
寄存器字节数
寄存器值
占用字节
1字节
1字节
1字节
N字节
2字节
报文举例
0x01
0x03
0x06
（6字节数据）
（CRC）
说明：
主机请求的寄存器地址为查询的一次电网或者二次电网的数据首地址，寄存器个数为查询数据的长度，如上例起始寄存器地址“0x000x3D”表示三相相电压整型数据的首地址，寄存器个“0x000x03”表示数据长度3个Word数据。
请参照MODBUS-RTU通讯地址信息表。
2）写设置寄存器指令（功能码0x10）
主
机
请
求
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存
器地址
寄存器
个数
数据
字节数
写入
数据
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
1字节
N字节
2字节
数据范围
1~247
0x10
最大25
最大2*25
CRC
报文举例
0x01
0x10
0x00
0x07
0x00
0x02
0x04
0x00
0x64
0x00
0x0A
0x73
0x91
从
机
响
应
帧结构
地址码
功能码
数据码
校验码
起始寄存器地址
寄存器个数
占用字节
1字节
1字节
2字节
2字节
2字节
报文举例
0x01
0x03
0x06
（6字节数据）
（CRC）
说明：
为保证正常通讯，每执行一个主机请求，寄存器个数限制为25个。
上例起始寄存器地址“0x000x07”表示电压变比设置的首地址，寄存器个数“0x000x02”表示设置电压变比和电流变比共2个Word数据，写入数“0x000x640x000x0A”表示设置电压变比为100、电流变比为10。
请参照MODBUS-RTU通讯地址信息表。
4.2电能脉冲
本公司三相电能表提供双向有功、无功电能计量，2路电能脉冲输出功能和RS485的数字接口来完成电能数据的显示和远传。
仪表实现有功电能、无功电能1次测数据；集电级开路的光耦继电器的电能脉冲实现有功电能和无功电能远传，可采用远程的计算机终端、PLC、DI开关采集模块采集仪表的脉冲总数来实现电能累积计量。
所采用输出方式是电能的精度检验的方式（国家计量规程：
标准表的脉冲误差比较方法）。
（1）电气特性：
脉冲采集接口的电路示意图中VCC≤48、IZ≤50mA。
（2）脉冲常数：
5000imp/kWh（所有量程），其意义为：
当仪表累计电能
1kWh时脉冲输出个数为5000个，需要强调的是1kWh为电能的2次电能
数据，在PT、CT的情况下，5000个脉冲对应1次电能数据为1kWh×电
压变比PT×电流变比CT。
（3）应用举例：
PLC终端使用脉冲计数装置，假定在长度为t的一段时间内
采集脉冲个数为N个，仪表输入为10kV/100V、400A/5A，则该时间段
内仪表电能累积为N/5000×100×80度电能。
MODBUS-RTU通讯地址信息表
地址
HEX
地址
Dec
数据内容
数据格式
数据长度
word
说明
0x00~0x09
0~9
保留
一次电网数据（float）
0x0A
10
Ua
Float
2
三相相电压数据,单位V
NOTE：
只有在三相四线
接法时有效，在三相三线
接法中数据无效。
0x0C
12
Ub
Float
2
0x0E
14
Uc
Float
2
0x10
16
Uab
Float
2
三相线电压数据,单位V
0x12
18
Ubc
Float
2
0x14
20
Uca
Float
2
0x16
22
Ia
Float
2
三相电流数据,单位A
0x18
24
Ib
Float
2
0x1A
26
Ic
Float
2
0x30
48
F
Float
2
电压频率，Hz
0x32
50
Ep+
Float
2
正向有功电能，单位kWh
0x34
52
Ep-
Float
2
反向有功电能（双向计量电能）
0x36
54
Eq+
Float
2
感性无功电能，单位kvarh
0x38
56
Eq-
Float
2
容性无功电能，单位kvarh
58~69
保留
MODBUS-RTU通讯地址信息表
地址
HEX
地址
Dec
数据内容
数据格式
数据长度word
说明
0x00~0x09
0~9
保留
二次电网数据（int/long整型数据）
0x46
70
Ua
Int
1
三相相电压数据,单位0.1V
NOTE：
只有在三相四线接法
时有效，在三相三线接法中
数据无效。
0x47
71
Ub
Int
1
0x48
72
Uc
Int
1
0x49
73
Uab
Int
1
三相线电压数据,单位0.1V
0x4A
74
Ubc
Int
1
0x4B
75
Uca
Int
1
0x4C
76
Ia
Int
1
三相电流数据,单位0.001A
0x4D
77
Ib
Int
1
0x4E
78
Ic
Int
1
0x5C
92
F
Int
1
频率，单位0.01Hz
0x5D
93
Ep+
long
2
正向有功电能，单位Wh
0x5F
95
Ep-
long
2
反向有功电能，单位Wh
MODBUS-RTU通讯地址信息表
地址
HEX
地址
Dec
数据内容
数据格式
数据长度
word
说明
0x00~0x09
0~9
保留
MODBUS-RTU通讯地址信息表
地址
HEX
地址
Dec
数据内容
数据格式
数据长度
word
说明
0x00~0x09
0~9
保留
电表设置参数
0x12C
300
编程设置密码
Int
1
1-9999
0x12D
301
仪表通讯地址
Int
1
1-247
0x12E
302
电压倍率
Int
1
PT=1-5000
0x12F
303
电流倍率
Int
1
CT=1-5000
0x130
304
通信波特率
Int
1
0-1200；1-2400；2-4800；3-9600
0x131
305
通信数据格式
Int
1
数据格式0-N.8.11-O.8.12-E.8.1
0x132
306
接线制式
Int
1
0-三相四线；1-三相三线
0x133
307
电压量程
Int
1
0-100V；1-220V；2-380V
0x134
308
电流量程
Int
1
0-5A；1-1A
所有参数设置地址（写）
0x3E8
1000
编程设置密码
Int
1
1-9999
0x3E9
1001
仪表通讯地址
Int
1
1
升级会员 