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一、概述 AST系列數(shù)碼顯示多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表是一種具有可編程測(cè)量、顯示、數(shù)字通訊、開關(guān)量輸入/輸出和模擬量變送輸出等功能的多功能智能儀表,能夠完成電量測(cè)量、電能計(jì)量、數(shù)據(jù)顯示、采集及傳輸,可廣泛應(yīng)用于變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、智能建筑、企業(yè)內(nèi)部電能測(cè)量、管理、考核。有功測(cè)量精度為0.5s級(jí),實(shí)現(xiàn)LED現(xiàn)場(chǎng)顯示和遠(yuǎn)程RS-485數(shù)字接口通訊、采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議。它能測(cè)量所有的電量參數(shù),可方便地應(yīng)用于各種量程的交流開關(guān)和工業(yè)供電分布式測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄,在AKX系列多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表的基礎(chǔ)上,只要簡(jiǎn)單添加一套基于IPC工控機(jī)的*通訊主控顯示軟件,就可以建立一套監(jiān)控系統(tǒng)。
二、性能參數(shù)
三、安裝與接線 3.1 安裝尺寸(以96型為例) 單位:mm
3.2 安裝方法 1).在固定的配電柜上,選擇合適的地方開一個(gè)相應(yīng)的安裝孔。 2).取出AST系列儀表,取下固定夾。 3).將儀表安裝插入配電柜中。 4).插入儀表的固定夾。 3.3 接線端子功能說明:(96型儀表提供的接線端子如下圖) 3.4 典型接線(請(qǐng)以儀表上的接線圖為準(zhǔn)) 1).輔助電源: AST系列數(shù)碼顯示多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表具備通用的(AC/DC)電源輸入接口,若不作特殊聲明,提供的是220V AC/DC電源接口的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,儀表可接受的極限的工作電壓為AC/DC:80-270V,請(qǐng)保證所提供的電源適用于AST系列的產(chǎn)品,以防止損壞產(chǎn)品.
2)輸入信號(hào):AST系列儀表采用了每個(gè)測(cè)量通道單獨(dú)采集的計(jì)算方式,保證了使用時(shí)**、對(duì)稱,其具有多種接線方式,適用于不同的負(fù)載形式。 注:具體接線方式見儀表本身所帶接線圖 方式1(3個(gè)CT):三相四線的工作方式,有中心線。
三相四線電壓直接接入方式 三相四線電壓經(jīng)互感器接入方式 方式2(2個(gè)CT):三相三線的工作方式
三相三線電壓直接接入方式 三相三線電壓經(jīng)互感器接入方式 A.電流輸入;標(biāo)準(zhǔn)額定輸入電流為5A,大于5A的情況應(yīng)使用外部CT。如果使用的CT上連有其它儀表,接線應(yīng)采用串接方式,去除產(chǎn)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,不要直接接入CT ,以便于拆裝。 B 要確保輸入電壓、電流相對(duì)應(yīng),相序*,方向*;否則會(huì)出現(xiàn)功率、電能的數(shù)值和符號(hào)錯(cuò)誤!!
3)擴(kuò)展功能接線: 四、顯示信息及編程操作說明 4.1.顯示信息說明: AST系列數(shù)碼顯示多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表可測(cè)量電網(wǎng)中全部的電力參數(shù),如:Ua、Ub、Uc(相電壓);Uab、Ubc、Uca(線電壓);Ia、Ib、Ic(電流);Pa、Pb、Pc、Ps(每相有功功率和總功率);Qs(總無功功率);PFs(總功率因數(shù));Fr(頻率)以及4個(gè)四象限電能:有功電能(吸收)、有功電能(釋放)、無功電能(感性)、無功電能(容性),所有的測(cè)量電量參數(shù)全部保存在儀表內(nèi)部電量信息表中,通過儀表的數(shù)字通訊接口可訪問采集這些數(shù)據(jù)。
注:儀表前面有4個(gè)按鍵,通過“"、“",可以切換顯示項(xiàng)目。開關(guān)量工作時(shí),有相應(yīng)的指示燈亮。 4.2進(jìn)入和退出編程狀態(tài) 4.2.1進(jìn)入編程狀態(tài): 首先按 “SET "鍵進(jìn)到主菜單,顯示“PASS",輸入正確的密碼后按回車鍵就可進(jìn)入編程狀態(tài)頁(yè)面(默認(rèn)用戶輸入密碼為0002,輸入密碼時(shí)使用左鍵移動(dòng)位置,使用右鍵修改數(shù)值)。注意:如果輸入錯(cuò)誤密碼按回車后,顯示界面無變化,則表示輸入密碼不正確, 4.2.2退出編程狀態(tài): 在已退到編程界面第二層菜單的情況下,按一下面板的“SET" 鍵, (1)如果菜單中沒有改動(dòng),則按“SET"鍵直接退出; (2)如果菜單中有改動(dòng),則會(huì)出現(xiàn)“Save"按確認(rèn)鍵保存退出,而按“SET"鍵則不保存就退出。 4.3編程操作: 4.3.1按鍵使用說明 鍵盤的編程操作采用四個(gè)按鍵的操作方式,即:左右移動(dòng)鍵“"、“",菜單進(jìn)入或上回退SET鍵,選擇確定“"鍵來完成上述功能的所有操作。 SET:在儀表測(cè)量顯示的情況下,按該鍵進(jìn)入編程模式,儀表提示密碼:PASS,輸入密碼正確后,可對(duì)儀表進(jìn)行編程、設(shè)置;“SET"另一個(gè)作用是在編程操作過程中,起上退作用。 “" “":實(shí)現(xiàn)菜單項(xiàng)目的移動(dòng)或者實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的增加或減少。 “"選擇后確認(rèn),并返回到上層菜單。 在編程方式退回到測(cè)量模式的情況下,儀表會(huì)提示“SAVE",選擇“SET"表示不保存退出,選擇“" 保存退出。 該儀表在測(cè)量數(shù)據(jù)的情況下按下“SET"鍵,會(huì)出現(xiàn)“輸入口令"的頁(yè)面,通過按左右鍵來輸入密碼,用戶級(jí)密碼(默認(rèn)為0002),按“"鍵輸入按確認(rèn)鍵后進(jìn)入編程狀態(tài),然后用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的菜單項(xiàng)目進(jìn)行修改、設(shè)置。 4.3.2 菜單的組織結(jié)構(gòu) 菜單的組織結(jié)構(gòu)如下,用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)木幊淘O(shè)置參數(shù)。
面板顯示說明字符和顯示說明如下:
使用要求:所有的儀表在*次使用的時(shí)候,請(qǐng)檢查儀表的參數(shù)同所在配電系統(tǒng)中需要的參數(shù)的*性。例如,對(duì)于AC380V 200A/5A的線路中需要配置AC400V 200A/5A的AKX422E儀表。用戶也可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)儀表重新進(jìn)行編程設(shè)置。同樣一個(gè)表,對(duì)于400A/5A的線路中,只需要將儀表的CT變比In.CT修改為80就可以了。 在一般情況下,儀表后面的標(biāo)簽中都標(biāo)注了儀表的類型參數(shù)和出廠設(shè)置參數(shù)。 在正確配置儀表后,按照實(shí)際的要求對(duì)儀表進(jìn)行正確的接線,對(duì)輔助電源、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)按說明書操作說明中進(jìn)行。 4.3.3 菜單流程圖 *層菜單設(shè)置 第二層菜單中開關(guān)量報(bào)警輸出設(shè)置 第二層菜單中模擬變送輸出設(shè)置 4.3.4編程舉例: 1、修改電流變比:將100/5A,修改為500/5A。 按“Set"鍵,出現(xiàn)“PASS-0000"字樣;按左右鍵,修改密碼為0002,按回車鍵,出現(xiàn)“In/In.Ct"字樣;按回車鍵,出現(xiàn)“0020",通過左右鍵的配合,將數(shù)字設(shè)置為"0100",按回車鍵保存,再按set鍵,出現(xiàn)“SAUE/yES"字樣,按回車鍵保存退出,則變比修改成功。 2、修改通訊參數(shù):將儀表地址1,波特率9600bps;修改為地址8,波特率4800bps. 按“Set"鍵,出現(xiàn)“PASS-0000"字樣;按左右鍵,修改密碼為0002,按回車鍵,出現(xiàn)“bUS/Addr"字樣,按一次回車鍵,出現(xiàn)“0001",通過左右鍵的配合,將“0001"改為“0008";按1次回車鍵確認(rèn);再按右向鍵,在出現(xiàn)“bUS/bAUd" 字樣,按一次回車鍵,出現(xiàn)“9600",通過左右鍵的配合,將“9600"改為“4800"按1次回車鍵確認(rèn),再按1次“Set"鍵,出現(xiàn)“SAUE/yES"字樣,按回車鍵保存退出,則修改成功。 五、數(shù)字通訊 AST系列多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表提供串行異步半雙工RS485通訊接口,采用MODBUS-RTU協(xié)議,各種數(shù)據(jù)訊息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時(shí)連接多達(dá)32個(gè)網(wǎng)絡(luò)電力儀表 ,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)電力儀表均可設(shè)定其通訊地址(Address No.),不同系列儀表的通訊接線端子號(hào)碼不同,通訊連接應(yīng)使用帶有銅網(wǎng)的屏蔽雙絞線,線徑不小于0.5mm-2。布線時(shí)應(yīng)使通訊遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜或其他強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境,推薦采用T型網(wǎng)絡(luò)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(xié)議:MODBUS協(xié)議在一根通訊線上采用主從應(yīng)答的通訊連接方式,首先,計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到一臺(tái)*地址的終端設(shè)備(從機(jī)),然后終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)以相反的方向傳輸給主機(jī),即:在一根單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流(半雙工的工作模式)。 MODBUS協(xié)議只允許在主機(jī)(PC,PLC等)和終端設(shè)備之間通訊,而不允許獨(dú)立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換,這樣各終端設(shè)備不會(huì)在它們初始化時(shí)占據(jù)通訊線路,而*于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號(hào)。 主機(jī)查詢:查詢消息幀包括設(shè)備地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗(yàn)碼。地址碼表明要選中的從機(jī)設(shè)備;功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能,例如功能代碼03或04是要求從設(shè)備讀寄存器并返回它們的內(nèi)容;數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的其它附加信息,如在讀命令中,數(shù)據(jù)段的附加信息有從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量;校驗(yàn)碼用來檢驗(yàn)一幀信息的正確性,為從設(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法,它采用CRC16的校準(zhǔn)規(guī)則。 從機(jī)響應(yīng):如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng),在回應(yīng)信息中有從機(jī)地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)信息碼則包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù):如寄存器值或狀態(tài)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生,我們約定是從機(jī)不進(jìn)行響應(yīng)。 傳輸方式是指一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)一系列獨(dú)立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用于傳輸數(shù)據(jù)的有限規(guī)則,下面定義了與MODBUS協(xié)議-RTU方式相兼容的傳輸方式。此處我們采用的字節(jié):1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗(yàn)位,1個(gè)停止位,CRC校驗(yàn)。 數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu):即:報(bào)告格式。
地址碼 :在幀的開始部分,由一個(gè)字節(jié)(8位二進(jìn)制碼)組成,十進(jìn)制為0~255,在我們的系統(tǒng)中只使用1~247,其它地址保留。 功能代碼:告訴被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。下表列出AKX系列儀表所支持的功能碼,以及它們的意義和功能。
數(shù)據(jù)碼:包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時(shí)采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)置值。例如:功能碼告訴終端讀取一個(gè)寄存器,數(shù)據(jù)碼則需要指明從哪個(gè)寄存器開始以及讀取多少個(gè)數(shù)據(jù),而從機(jī)數(shù)據(jù)碼回送內(nèi)容則包含了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 校驗(yàn)碼:錯(cuò)誤校驗(yàn)(CRC)域占用兩個(gè)字節(jié),包含了一個(gè)16位的二進(jìn)制值。CRC值由傳輸設(shè)備計(jì)算出來,然后附加到數(shù)據(jù)幀上,接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時(shí)重新計(jì)算CRC值,然后與接收到的CRC域中的值進(jìn)行比較,如果這兩個(gè)值不相等,就發(fā)生了錯(cuò)誤。 通訊報(bào)文舉例:1.讀數(shù)據(jù)(功能碼:03/04):此功能允許用戶獲得設(shè)備采集與記錄的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)。主機(jī)一次請(qǐng)求的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)沒有限制,但不能超出定義的地址范圍。下面的例子是讀地址為12的從機(jī)讀6個(gè)采集到的基本數(shù)據(jù)UA、UB、UC、IA、 IB 、IC (數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)每個(gè)地址占用2個(gè)字節(jié),UA的開始地址為 00:00H開始,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為6:06H個(gè)字。) 數(shù)據(jù)幀查詢(主機(jī))
響應(yīng)數(shù)據(jù)幀(從機(jī)) 表明UA=3E8H(100.0),UB=3E9H(100.1),UC=3E7H(99.9),IA=1380H(4.992), IB=1388H(5.000),IC=138AH(5.002)
地址見附表一。 六.功能模塊 6.1開關(guān)量(繼電器)輸出 AST系列儀表可提供2路繼電器(或光耦)的開關(guān)量輸出功能。 2路繼電器的開關(guān)量輸出功能,繼電器容量為250VAC(5A)/30VDC(0.5A),繼電器為常開,動(dòng)作時(shí)閉合。繼電器有兩種工作方式:在線報(bào)警方式和遠(yuǎn)動(dòng)方式。在遠(yuǎn)動(dòng)方式下,可以通過RS485通訊來控制繼電器的閉合,實(shí)現(xiàn)儀表的“遙控"功能。 6.1.1在線報(bào)警方式 每一路開出量工作前都要正確設(shè)置相關(guān)參數(shù),報(bào)警方式、報(bào)警對(duì)象、報(bào)警時(shí)的數(shù)值點(diǎn)、撤消報(bào)警時(shí)的數(shù)值點(diǎn),這些參數(shù)在菜單中要正確設(shè)置。特別注意的是,報(bào)警點(diǎn)數(shù)值和撤消報(bào)警點(diǎn)的數(shù)值,都是以二次側(cè)數(shù)據(jù)設(shè)置的。 應(yīng)用舉例:一臺(tái)儀表信號(hào)輸入是220V 5A,電壓變比是1,電流變比是80,我們需要儀表工作的時(shí)候在一次側(cè)的A相電流大于360A的時(shí)候報(bào)警1動(dòng)作,再低于320A的時(shí)候撤消報(bào)警1。那么我們?cè)诓藛沃性O(shè)置1.tyP為“Hi",表示高報(bào)警,設(shè)置1.obJ為“I.A"表示報(bào)警對(duì)象是A相電流,1.SPt設(shè)置為“4500",因?yàn)橐淮蝹?cè)電流是360A的時(shí)候,二次側(cè)的電流是4.500A,1.HyS設(shè)置為“4000",因?yàn)橐淮蝹?cè)的電流為320A的時(shí)候,二次側(cè)的電流是4.000A。 6.1.2遙控(遠(yuǎn)動(dòng))方式 遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警的時(shí)候,需要在菜單中將1.tyP設(shè)置為“yd",這個(gè)時(shí)候可以通過RS485通訊在相應(yīng)的寄存器中寫入1遠(yuǎn)動(dòng)控制繼電器1閉合,寫入0控制繼電器分開。 繼電器的狀態(tài)在儀表面板上有相應(yīng)的指示燈配合指示。 6.2開入量輸入 AST系列儀表可提供4路開關(guān)量輸入功能。 4路開關(guān)量輸入是采用干接點(diǎn)開關(guān)信號(hào)輸入方式,無需外部供電。當(dāng)外部接通的時(shí)候,經(jīng)過儀表開關(guān)輸入模塊采集其為接通信息,則面板前方的DI1-DI4相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮,當(dāng)外部斷開的時(shí)候,則相應(yīng)指示燈熄滅。開關(guān)量輸入模塊不僅能夠采集和顯示現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)信息,同時(shí)可以通過儀表的RS485接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸功能,即“遙信"功能。 6.3模擬量變送輸出 儀表也可以選配1~3模擬量變送輸出功能,(默認(rèn)輸出為4-20mA),選擇模擬量輸出的時(shí)候,在菜單中必須正確選擇需要變送的對(duì)象。 附表一 MODBUS-RTU通訊地址信息表:
通訊數(shù)據(jù)的相關(guān)說明: 該系列測(cè)量值用Modbus-RTU通訊規(guī)約的03或04號(hào)命令讀出。 通訊值與實(shí)際值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表:(約定Val_t為通訊讀出值,Val_s為實(shí)際值)
注:地址1CH中,bit0到bit7分別表示PA、PB、PC、PZ、QA、QB、QC、QZ的符號(hào),1表示負(fù)號(hào)。Bit8、bit9、bit10、bit11,表示開入狀態(tài),bit12、bit13分別表示開出1、開出2的狀態(tài),這個(gè)字節(jié)可以通過10H命令寫入數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遙控功能。 多功能電力儀表*
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