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一、概述

    多功能電力儀表是一種具有可編程測量、顯示、數字通訊和電能脈沖變送輸出等功能的多功能電力儀表,能夠完成電量測量、電能計量、數據顯示、采集及傳輸，可廣泛應用變電站自動化，配電自動化智能建筑、企業內部的電能測量、管理、考核。測量精度為0.5級、實現LED現場顯示和遠程RS-485數字通訊接口，采用MODBUS-RTU通訊協議。

外形代號	名 稱	測 量	顯 示	輔助功能
42方形	多功能 電力儀表	三相電壓、三相電流、 總有功功率、總無功功率、 總功率因素、頻率、 有功電能、 無功電能	LED分頁顯示	數字通訊 電能脈沖輸出
96方形
72方形
6方形				數字通迅

 

二、技術參數

    A、電壓輸入：輸入電壓應不高于產品的額定輸入電壓（100V或400V），若無注明，出廠為AC0～500V、高于500V應考慮使用PT，在電壓輸入端須安裝1A保險絲。

     B、電流輸入：標準額定輸入電流為5A，大于5A的情況應使用外部CT。如果使用的CT上連有其它儀表，接線應采用串接方式，去除產品的電流輸入連線之前，一定要先斷開CT一次回路或者短接二次回路。建議使用接線排，不要直接接CT，以便拆裝。

 　　C、要確保輸入電壓、電流相對應，順序一致，方向一致；否則會出現功率和電能的數值和符號錯誤！

 　　D、儀表輸入網絡的配置根據系統的CT個數決定，在2個CT的情況下，選擇三相三

線兩元件方式；在3個CT的情況下，選擇三相四線三元件方式。儀表接線、儀表編程中設置的輸入網絡NET應該同所測量負載的接線方式一致，不然會導致儀表測量的電壓或功率不正確。其中在三相三線中，電壓測量和顯示的為線電壓；而在三相四線中，電壓測量和顯示為電網的相電壓。

 

三、編程和使用

 　　1、測量顯示：多功能電力儀表可測量電網中的電力參數有：Ua、Ub、Uc、（相電壓）；Uab、Ubc、Uca（線電壓）Ia、Ib、Ic（電流）；Pp（總有功功率）；QP（總無功功率）；PFs（總功率因素）；FR（頻率）以及有功電能；無功電能。所有的測量電量參數全部保存儀表內部的電量信息表中，通過儀表的數字通訊接口可訪問采集這些數據。而對于不同的型號的儀表，其顯示內容和方式卻可能不一致，請參考具體的型號儀表說明。 

 

使用要求：所有的儀表在第一次使用的時候，請檢查儀表的參數同所在配電系統中需要的參數的一致性。例如，對于AC 380V、200A/5A的線路中需要配置AC380V、200A/5A的多功能電力儀表。用戶也可以根據實際需要對儀表重新進行編程設置。同樣一個表，對于400A/5A的線路中。只需要將CT變比“T.I”修改為80就可以了。在一般情況下，儀表后面的標簽中都標注了儀表的類型參數和出廠設置參數。

 在正確配置儀表后，按照實際的要求對儀表進行正確的接線，對輔助電源、輸入信號和輸出信號按說明書操作說明中進行。

 

多功能電力儀表提供串行異步半雙工RS485通訊接口，采用MODBUS-RTU通信協議，各種數據信息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時連接多達64個網絡電力儀表，每個網絡電力儀表均可以設定其通訊地址（Address NO.）和波特率，通訊連接應使用帶有銅網的的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm²。布線時應使用通訊線遠離強電電纜或其他強電場環境，組網時推薦采用型網絡的連接方式。不建議采用星形或其他的連接方式。

 

 

MODBUS/RTU通訊協議：MODBUS協議在一根通訊線上采用主從應答方式的通訊連接方式。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一地址的終端設備（從機），然后，終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機，即在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸所有的通訊數據流（半雙工的工作模式）。

　　MODBUS協議只允許在主機（PC，PLC，變頻器等）和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。

    主機查詢：查詢消息幀包括設備地址碼、功能碼、數據信息碼、校驗碼。地址碼表明要選中的從機設備功能代碼告之被選中的從設備要執行何種功能，例如功能代碼03或04是要求從設備讀寄存器并返回它們的內容；數據段包含了從設備要執行功能的其它附加信息，如在讀命令中，數據段的附加信息有從何寄存器開始讀的寄存器數量；校驗碼用來檢驗一幀信息的正確性，為從設備提供了一種驗證消息內容是否正確的方法，它采用CRC16的校準規則。

   從機響應：如果從設備產生一正常的回應，在回應消息中有從機地址碼、功能代碼、數據信息碼和CRC16校驗碼。數據信息碼包括了從設備收集的數據：如寄存器值或狀態。如果有錯誤發生，我們約定是從機不進行響應。

   傳輸方式是指一個數據幀內一系列獨立的數據結構以及用于傳輸數據的有限規則，下面定義了與MODBUS協議-RTU方式相兼容的傳輸方式。每個字節的位：1個起始位、8個數據位、（奇偶校驗位）、1個停止位

（有奇偶校驗位時）或2個停止位（無奇偶校驗位時）。

 

   數據幀的結構：即報文格式。

地址碼在幀的開始部分，由一個字節（8位二進制碼）組成，十進制為0~255，在我們的系統中只使用1～247，其它地址保留。這些位標明了用戶指定的終端設備的地址，該設備將接收來自與之相連的主機數據。每個終端設備的地址必須是唯一的，僅僅被尋址到的終端會響應包含了該地址的查詢，當終端發送回一個響應，響應中的從機地址數據告訴了主機那臺終端與之進行通信。

功能碼告訴了被 尋址到的終端執行何種功能。下表列出多功能電力儀表所支持的功能碼，以及它們的意義和功能。

 

 

數據碼包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢時采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者設置值。例如：功能域碼告訴終端讀取一個寄存器，數據域則需要反映明從哪個寄存器開始及讀取多少個數據，而從機數據碼回送內容則包含了數據長度和相應的數據。

校驗碼錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節，包含了一個16位的二進制值。CRC值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進行比較。如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。

生成一個CRC的流程為：

1）預置一個16位寄存器為FFFFH（16進制，全1），稱之為CRC寄存器。

2）把數據幀中的第一個字節的8位與CRC寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回CRC寄存器。

3）將CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。

4）上一步中被移出的那一位如果為0：重復第三步（下一次移位）：為1；將CRC寄存器與一個預設的固定值（0A001H）進行異或運算。

5）重復第三步和第四步直到8次移位。這樣處理完了一個完整的八位。

6）重復第二步到第5步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。

7）最終CRC寄存器的值就是CRC的值。

通訊報文舉例：1。讀數據（功能碼：03/04）：這個功能可使用戶獲得終端設備采集、記錄的數據，以及系統參數。主機一次請求采集的數據個數沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。下面的例子是從終端設備地址為12（0CH）的從機上，讀取3個數據Ia、Ib、Ic（數據幀中數據每個地址占用2個字，Ia的字地址為18（12H）開始，數據長度為6（06H）個字。字通訊方式。）

   查詢數據幀（主機）

地址	命令	起始寄存器 地址（高位）	起始寄存器 地址（低位）	寄存器個 數（高位）	寄存器個 數（低位）	CRC16 低位	CRC16 高位
0CH	03H	00H	12H	00H	06H	64H	D0H

 

響應數據幀（從機）

表明：Ia=43556680H（213.4A）、Ib=3203040H（160.1A）、Ic=42DDCC80（110.8A）。

    預置數據（功能碼：16）：此功能允許用戶改變多個寄存器的內容（需要強調的是所寫入的數據為可寫屬性參數。個數不超過地址范圍,下面的例子是寫入電流變比為400A/5A=80通訊方式。）

預置數據幀（主機）

 

響應數據幀（從機），表明數據已寫入

 

MODBUS地址信息表：

 

 

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