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PD668E-3S4 三相数码多功能仪表长款 (黑色/白色)

PD668E-3S4

产品简介

该系列产品是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲输出等多功能智能仪表,能够完成电量测量、电能计量、数据显示、采集及传输,可广泛应用变电站自动化、配电自动化、智能建筑、企业内部的电能测量、管理、考核。测量精度为0.5级,实现LED现场显示和远程RS-485数字接口通讯,采用MODBUS-RTU通讯协议。


技术参数

性能参数
输入电压显示网络三相三线、三相四线
电压额定值 AC100V、400V(订货时请说明)
过负荷 持续:1.2倍 瞬时:2倍/10s
功耗 <1VA(每相)
阻抗 >300kΩ
精度 RMS测量,精度等级0.5
电流额定值 AC1A、5A(订货时请说明)
过负荷 持续:1.2倍 瞬时:2倍/10s
功耗 <0.4VA(每相)
阻抗 <20mΩ
精度 RMS测量,精度等级0.5
频率40~60Hz,精度0.1Hz
功率有功、无功、视在功率,精度0.5级
电能四象限计量
显示可编程、切换、循环的2、3、4排LED显示
电源
工作范围
AC220V或者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,光耦隔离
环境工作环境-10~55℃
储存环境-20~75℃
安全耐压输入和电源>2kV,输入和输出>2kV,电源和输出>1kV,
绝缘输入、输出、电源对机壳>5MΩ
外形尺寸尺寸:120×120×85mm;96×96×85mm 80×80×85mm;72×72×85mm
重量0.6kg


安装与接线

1、仪表尺寸

外型代号外型尺寸(mm)开孔尺寸(mm)最小安装距离总长(mm)
水平(mm)垂直(mm)
42120×120111×11112012085
9696×9691×91969685
8080×8076×76808085
7272×7267×67727285


2、安装尺寸

  • 在固定配电柜开开孔尺寸大小的孔;

  • 取出仪表,松开螺丝,取下固定支架;

  • 仪表由前插入安装孔;

  • 插入仪表固定支架,并拧紧螺始固定仪表。


3、端子接线图

image

(注1尺寸不同接线方式都相同。)

(注2.电流线星号为进线,进出线接反,电能计量为反相电能。)


编程操作

1、进入和退出编程状态

  • 进入编程状态:

    在测量显示状态时按“image”键,进入输入密码状态,使用“image”键,“image”键输入密码(默认用户密码为9999),再按“image”键就进入编程状态页面。注意:如果输入密码按“image”键后,退出到测量显示状态,

    则表示输入密码不正确。


  • 退出编程状态:

    在编程状态,image按键,退出编程状态,会提示用户选择是否保存设置值,“yes”保存设置值,“no”不保存设置值。按“image”键退出编程状态。


2、编程操作中按键的使用

  • 功能键image:进入菜单设置或退回上级菜单

  • image:循环查询显示能数值,在菜单编程时为加键(0-9999)。

  • image:循环查询显示能数值,在菜单编程时为减键(9999-0)循环)。

  • 确定键image:进入下级菜单键,退出菜单确定键。


3、设置参数说明

序号序号内容说明显示范围
1进入菜单密码CodE0~9999
说明:输入进入菜单的密码,只有密码正确才能进入菜单,出厂预设值为9999
2接线方式Net3P3L、3P4L
说明:3P3L三相三线接法,3P4L三相四线接法
3电压倍率Pt1~9999
说明:本项设定的为线路所用TP的倍率,出厂预设定为l,如线路所用PT类型为15 kV/100V则该项整定值为150
4电流倍率Ct1~9999
说明:本项设定的为线路所用CT的倍率,出厂预设定为l,如线路所用CT类型为800 A/5A,则该项整定值为160
5显示方式DisP0~99
说明:0为固定自动切换显示方式,1-99为手动切换显示项
6通信地址Addr1~247
说明:仪表地址,多机通信时用于识别本机
7通信波特率bAud4800、9600
说明:用于设定RS485通讯的波特率,出厂预设值为9600
8通信数据格式n 8.1
说明:n.8.1无校验8个数据位1个停止位
9电能清零Eclryes、no
说明:yse电能数据清0,no电能数据不变
10保存参数修改值SAVEyes、no
说明:yse保存参数修改值,no以前参数值不变
11菜单进入密码code0~9999
说明:设置进入菜单密码,密码预设值为9999


image


面板说明与测量信息显示

页面内容说明
1
三相电压
image分别显示电压Ua、Ub、Uc(3相4线)或Uab、Ubc、Uca(3相3线),单位为V,在k指示灯亮的情况下为kV。左图中Ua=220.0 V、Ub=220.3V、Uc=220.lV。
在3相4线时,按 “image” 键可进行相电压与线电压切换显示。
2
三相电流
image显示3相电流Ia、Ib、Ic单位为A。左图中Ia= 5.000A、Ib= 4.998A、Ic =5.00lA。
3
有功功率、无功功率、功率因数
image显示有功功率W、无功功率Var、功率因数PF。左图中W =3.142kW、Var=l.009kVar、PF=0.952。
4
第1排为4路开入信息、第2排为4路开出信息、第3排为电网频率
image显示频率。频率Hz=50.00Hz。
页面内容说明
5
正向有功电能
image显示正有功电能值,第2排数码管是高4位,第3排是低4位,形成一个8位值。左图表示有功电能值为1234.56kWh。
6
正向无功电能
image显示正向无功电能值,第2排数码管是高4位,第3排是低4位.形成一个8位值。左图表示感性无功电能值为23.45kVarh。
7
反向有功电能
image显示反向有功电能值,第2排数码管是高4位,第3排是低4位,形成一个8位值。左图表示有功电能值为1.23kWh。
8
反向无功电能
image显示反向无功电能值,第2排数码管是高4位,第3排是低4位,形成一个8位值。左图表示有功电能值为12.34kWh。


功能模块

1、RS485通讯

  • 物理层

    (1)Rs485通讯接口,异步半双lI模式。

    (2)通讯波特率4800、9600bps可设置,出厂默认值为9600bps。

    (3)字节传送格式:N81无校验位8个数据位1个停止位。


  • 通信协议M0dbus-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64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,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)和终端设各之间通讯,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。

    image


    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;数据段包含了从设各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、无校验、1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CRC,16效验码
    1个byteL个byteN个byte2个byte


    设备地址:由一个字节组成,在我们的系统中只使用了1~247,其它地址保留。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


    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。这此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,接收设各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OFFFFH(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步米处理下一个八位,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。



  • 通信报文举例

    (1)读数据寄存器(功能代码03H):读三相电流值,A相电压218.79V,B相电压219.79V,C相电压220.79V,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)效验码(低位在前)
    01H03H00H,17H00H,06H75H,CCH


    仪器回应数据帧:

    地址命令数据长度数据段(12字节)效验码
    01H03H0CH435ACC9DH,435BCC9DH, 435CCC9DH94H,C8H


    (2)写数据寄存器(功能代码10H):设置电流变比CT=300,电压变比PT=100,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效验码
    01H10H00H,02H00H,02H04H00H,64H,01H,2CH33H,E4H


    仪器回应数据帧:

    地址命令起始地址寄存器数效验码
    01H10H00H,02H00H,02HE0H,08H


  • Modbus通信寄存器地址表

    地址项目描述数据类型属性说明
    0进入菜单密码IntR/W范围:0~9999
    1通信波特率IntR/W2:9600bps 0:4800bps
    范围:1~247
    通信地址
    2电压变比PTIntR/W范围:1~9999
    3电流变比CTIntR/W范围:1~9999
    4电参数显视方式Int
    R/W参见菜单设置该项说明
    80:三相三线,0:三相四线
    输入信号接线方式
    5~21保留IntR/W
    22遥信IntR/W
    23、24A相电压floatRFloat为浮点数格式,
    符合IEEE754标准所有的数据都是一次侧的数据,浮点数格式详见附加说明。
    25、26B相电压floatR
    27、28C相电压floatR
    29、30AB相电压floatR
    31、32BC相电压floatR
    33、34CA相电压floatR
    35、36A相电流floatR
    37、38B相电流floatR
    39、40C相电流floatR
    41、42A相有功功率floatR
    43、44B相有功功率floatR
    45、46C相有功功率floatR
    47、48总有功功率floatR
    49、50A相无功功率floatR
    51、52B相无功功率floatR
    53、54C相无功功率floatR
    55、56总无功功率floatR
    57、58A相视在功率floatR
    59、60B相视在功率floatR
    61、62C相视在功率floatR
    63、64总视在功率floatR
    65、66A相功率因数floatR
    67、68B相功率因数floatR
    69、70C相功率因数floatR
    71、72总功率因数floatR
    73、74频率floatR
    75、76正向有功电能floatR
    77、78反向有功电能floatR
    79、80正向无功电能floatR
    81、82反向无功电能floatR


2、电能计量与电能脉冲输出

数显多功能电力仪表可提供双向有功、双向无功电能计量,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。集电级升路光耦继电器的电能脉冲实现有功电能和无功电能的远传,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)电器特性:脉冲采集接口的电路示意图中VCC<48V、Iz<50mA。

  • (2)脉冲常数:3200imp/kWh;当仪表累积lkWh时脉冲输出个数为N=3200个,需要强调的是1kwh为电能的二次测电能数据,在PT、CT的情况下,相对的N个脉冲数据对应1次测电能为IkWhX电压变比PTX电流变比CT。

  • (3)应用举例:PLC终端使用脉冲计数装置,假定在时长为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/3200X100X80度电能。


3、开关量输入部分

  • 开关量输入部分:该提供4路一关量输入功能。4路开关输入是采用于结点电阻开关信号输入方式,仪表内部配备+5V的工作电源,无需外部供电。当外部接通的时候,经过仪表升关输入模块DI采集其为接通信息、显示为1;当外部断开的时候,经过仪表开关输入模块DI采集其为断开信息、显示为0。

    image

    开入DI:接通电阻R<500Q;关断电阻R>100KQ


  • 寄存器:

    DI信息寄存器:该寄存器表示4路开关量输入的状态信息

    DI寄存器BIT15~BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0
    对应开关端口
    Di4Di3Di2Di1
    复位无关位0000

    DI信息寄存器的低4位(BIT3、BIT2、BITI、BITO)是开关输入状态信息。如果寄存器内容为00000101则表明开关输入端口3路、1路为导通,4路、2路为关断。


3、应用举列:

  • 开关输入功能:

    开关模块具有4路开关量输入采集功能,在采集输入信号后,仪表面板的LED显示其“导通一一1”或者“关断一一0”信息,用于天关信号的本地监视。将仪表切换到开关信息显示状态,此时“DI”上的指示灯亮。面板的最高一排数码管显示开关输入的状态信息(DI),从左到右依次为第4路、第3路、第2路、第1路右图表示第4路、第3路、第1路为导通状态,第2路为关断状态。

    通过仪表RS485数字接口,可将开关信息寄存器(DI)的信息传输到远程的计算机终端。


  • 开关量输出部分

    开关量输出部分:4路继电器的开关量输出功能,可用于各种场所下的报警指示、保护控制等输出功能。在开关输出有效的时候,继电器输出导通,开关输出关闭的时候,继电器输出关断。

    image


    (1)电气参数:

    开出DO:AC250V1A


    (2)寄存器:

    DO信息寄存器:该寄存器表示4路开关量输出的状态信息。

    DO寄存器BIT15~BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0
    对应开关端口
    Di4Di3Di2Di1
    复位无关位0000

    DO信息寄存器的低4位(BIT3、BIT2、BITI、BIT0)是开关输出状态信息。如果寄存器内容为11010000则表明端口1、3、4导通,2为关断,所有DO信息在仪表的LED上能够显示。

    项目变量设置方法
    开关输出1DO1BYTE1(1~52),报警的项目,偶数分别对应电量地址表中相应的26个测量电量高报警:奇数分别对应电量地址表中相应的26个测量电压低报警:0表示遥控方式。请查阅开关量输出、变送输出电量参数对照表。BYTE2(0~9999),报警极限参数是该电量参数的二次值,数据格式见附录
    开关输出2DO2
    开关输出3DO3
    开关输出4DO4

    开关输出功能:

    遥控功能:

    主机写数据帧:

    地址命令起始地址寄存器数字节数数据段效验码
    01H10H00H,16H00H,01H02H00H,06H24H,A4H

    仪器回应数据帧:

    地址命令起始地址寄存器数效验码
    01H10H00H,16H00H,01HEOH,0DH

    image


    通过上位机向YCDO信息寄存器(16H)写入控制信息,可控制4路开关量输出端口的通断,写入对应端口导通,写入0对应端口关断。如写入2进制数00000110,表示2路、3路开关量输出端口导通,1路、4路为断开。该功能不能与开关输出模块的另一个越限报警输出功能同时使用,要使用遥控功能,需将电量对象参数设为0,也就是关闭报警输出功能,仪表在开关量输出功能设置时第2行参数为0。右上图在遥控状态时表示第4路、第l路为关断状态,第3路、第2路为导通状态。


    开关输出模块的另外一个功能就是越限报警输出。设置电参数的范围,当测量的电参数越过设置的范围时候,对应的开关输出端口为导通状态,面板相应位置显示1,当信号回到参数范围以后显示变为0。直接通过向板按键操作,对报警对象和报警值进行设置。开关量输出、变送输出电量参数对照表

    项目开关量输出变送输出
    对应参数(高报警)对应参数(低报警)对应参数(4~20mA)对应参数(0~20mA)
    Ua(A相电压)1212
    Ub(B相电压)3434
    Uc(C相电压)5656
    Uab(AB线电压)7878
    Ubc(BC线电压)910910
    Uca(CA线电压)11121112
    Ia(A相电流)13141314
    Ib(B相电流)15161516
    Ic(C相电流)17181718
    Pa(A相有功功率)19201920
    Pb(B相有功功率)21222122
    Pc(C相有功功率)23242324
    Ps(总有功功率)25262526
    Qa(A相无功功率)27282728
    Qb(B相无功功率)29302930
    Qc(C相无功功率)31323132
    Qs(总无功功率)33343334
    Sa(A相视在功率)35363536
    Sb(B相视在功率)37383738
    Sc(C相视在功率)39403940
    Ss(总视在功率)41424142
    PFa(A相功率因数)43444344
    PF b(B相视在因数)45464546
    PFc(C相视在因数)47484748
    PFs(总功率因数)49504950
    F (频率)51525152


    报警参数计算方法:

    电参数撒警极限参数值的计算公式:

    image


    设定值的取值和二次值额定值取值方法相同。

    编程实例:对于三相赳线制10kV/100V:400A/5A的仪表中设置,

    设定值应该写为:

    设定要求报警条件量程编程设置参数
    一次测量程值二次测量程值电参数对应参数设定值
    电压报警Ua>100V10kV100.011000
    Ub>110V31100
    Uc<80V6800
    电流报警Ia>400V4005.000135000
    Ib<360V164500
    Ic<40V18500
    功率报警Ps>12MW12MW1500251500
    Pa>4MW4MW50019500
    Pb<2MW22250
    功率因数报警Pfs>0.911.00049900
    Pfs>0.86643866
    Pfs<0.546500


  • 模拟量变送输出模块

    模拟量变送输出模块:该提供4路模拟量的变送输出功能,每1路都可选择26个电量参数中的任何一个进行设置,通过仪表本身的模拟量变送模块功有,实现电参量的模拟变送输出功能(0~20mA/4~20mA),其数量对应关系可任意设置。


    电气参数:输出0~20mA、0~20mA精度等级0.5%

    过 载:120%有效输出,最大电流24mA、电压12V

    负 载:Rmax=4009


    寄存器:

    仪表编程键盘设置,实现4路模拟变送输出的设置,包括选择需变送的

    电量项日和满量程20mA输出对应的电量参数。

    项目变量设置方法
    开关输出1DO1BYTE1(1~52),报警的项目,偶数分别对应电量地址表中相应的26个测量电量高报警:奇数分别对应电量地址表中相应的26个测量电压低报警:0表示遥控方式。请查阅开关量输出、变送输出电量参数对照表。BYTE2(0~9999),报警极限参数是该电量参数的二次值,数据格式见附录
    开关输出2DO2
    开关输出3DO3
    开关输出4DO4
    项目变量设置方法
    变量输出1AO1BYTE1(1~52),报警的项目,偶数分别对应电量地址表中相应的26个测量电量4mA~20mA输出:奇数分别对应电量地址表中相应的26个测量0mA~20mA输出:请查阅开关量输出、变送输出电量参数对照表。BYTE2(0~9999),20mA输出:对应参数值,数据格式见附录。
    变量输出2AO2
    变量输出3AO3
    变量输出4AO4

    电参量变送输出参数值的计算:取二次额定值。

    编程实例:对于三相四线制10kV/100V;4400A/5A的仪表中设置,设定值应该写为:

    设定要求报警条件量程编程设置参数
    一次测量程值二次测量程值电参数对应参数设定值
    电压变送Ua: 0-10kV/4-20mA
    10kV100.011000
    Ub: 0-10kV/4-20mA31100
    Uc: 0-10kV/0-20mA6800
    电流变送Ia: 0-400kV/4-20mA
    4005.000135000
    Ib: 0-400kV/4-20mA164500
    Ic: 0-400kV/4-20mA18500
    功率变送Ps: 12MW/4-12-20mA
    12MW1500251500
    Pa: 4MW/4-12-20mA4MW50019500
    Pb: 4MW/0-10-20mA22250
    功率因数变送Pfs: 0-1/0-12-20mA
    11.00049900
    Pfa: 0-1/4-12-20mA43866
    Pfs: 0-1/0-10-20mA46500

    二次额定值及二次值附录:

    (1)电压为二次侧的电压值,同定1位小数位。

    (2)电流为二次侧的电流值,固定3位小数位。

    (3)功率为二次侧的功率值,固定0位小数位。

    (4)功率因数固定3位小数位。

    (5)频率固定2位小数位。


    浮点数转换附录:

    image


    浮点数采集一次要采集4个字节。采集是高位在前,低位在后。采集到的先是BYTEI在最前,BYTE4在最后。

    BYTE1
    SE1E2E3E4E5E6E7
    BYTE2
    E8M1M2M3M4M5M6M7
    BYTE3
    M8M9M10M11M12M13M14M15
    BYTE4
    M16M17ML 8M19M20M2LM22M23


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