三相功率变送器,通过专用电量芯片采样,CPU 数字化处理,真有效值算法,高精度的测量有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、三相电流、频率、有功电能、无功能电等,隔离转换成线性直流标准模拟信号输出、RS485数字通信接口输出或电能脉冲输出。模拟量可选:DC0~20mA、DC4~20mA、DC0~5V、DC0~10V等变送输出;RS-485数字通讯接口,采用国际标准MODBUS-RTU通讯协议,可与各种PLC、HMI、组态软件实现组网。最多可选4路模拟量输出,每路可选对应上面任意一种电参量。有功电能脉冲,无功电能脉冲输出,脉冲常数300~9999可设。
二、主要技术指标
性能 | 参数 |
信号输入 | 网络 | 三相三线、三相四线(订货时请说明) |
电压 | 额定值 | AC l00V、220V、450V(订货时请说明) |
过载 | 持续:1.2倍 瞬时:2倍/1S |
功耗 | <1VA(每相) |
阻抗 | >380kΩ |
精度 | RMS测量,精度等级0.5% |
电流 | 额定值 | AC 1A、5A(订货时请说明) |
过载 | 持续:1.2倍 瞬时:10倍/l0s |
功耗 | <0.2VA(每相) |
阻抗 | <20mΩ |
精度 | RMS测量,精度等级0.5% |
功率 | 有功,无功,精度0.5% |
电源 | 工作范围 | AC、DC 85V-265V或DC10-36V(订货时请说明) |
功耗 | <5VA |
模拟量输出 | 可选1~4路模拟量输出,每路可选对应任一测量电参量 |
电能脉冲输出 | 有功电能脉冲,无功电能脉冲,光藕集电极开路输出 |
RS485通讯 | RS485通讯接口,物理层隔离,符合国际标准的Modbus-rtu协议通讯波特率2400~19200,支持无校验、奇校验、偶校验 |
环境 | 工作环境 | -10~55℃ |
储存环境 | -20~80℃ |
安全 | 耐压 | 输入和电源>2kV;输入和输出>2kV |
绝缘 | 输入、输出、电源对机壳>5MΩ |
外形 | 尺寸 | 109×75×120(长、宽、深) |
重量 | 0. 5kg |
三、用户选型
3.1仪表外形尺寸
35mm标准导轨安装或螺丝固定安装。
3.2命名方式
HY194-BS4①-②-③-④-⑤
①、P4:三相四线有功;P3:三相三线有功;Q4:三相四线无功;Q3:三相三线无功;PQ4:三相四线有功无功组合;PQ3:三相三线有功无功组合;
②、D:模拟量变送输出;
③、R:RS485数字接口;
④、EP:有功电能脉冲输出;
⑤、EQ:无功电能脉冲输出。
四、功能模块
4.1 模拟量变送输出
模拟量变送输出可选:DC0~20mA、DC4~20mA、DC4~12~20mA、DC0~5V、DC0~10V等。模拟量变送输出与输入信号隔离,成线性对应关系,广泛用于PLC、DCS等数据采集。变送输出项可选:有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,频率,三相电压,三相电流。有功功率,无功功率可选绝对值输出(DC4~20mA),或带方向的输出(DC4~12~20mA)。当选择带负号的输出时,4mA对应负的满量程值,12mA对应0,20mA对应正的满量程值。精度0.5级;电流输出时,负载电阻<500Ω、电压输出时,负载电阻>100KΩ。
变送输出项设置对照表:
变送项值 | 对应的电参量 | 变送项值 | 对应的电参量 |
1 | 三相有功功率 | 7 | B相电压(保留) |
2 | 三相无功功率 | 8 | C相电压(CA线电压) |
3 | 三相视在功率 | 9 | A相电流 |
4 | 三相功率因数 | 10 | B相电流 |
5 | 频率 | 11 | C相电流 |
6 | A相电压(AB线电压) | 12 | N相电流 |
4.2 RS485通讯
4.2.1 通信协议
(1) RS485通讯接口,异步半双工模式。
(2) 通讯波特率2400、4800、9600、19200bps 可设置,出厂默认值为9600 bps。
(3) 数据格式:N81无校验位、8个数据位、1个停止位; O81奇校验、8个数据位、1个停止位;E81偶校验、8个数据位、1个停止位;N82无校验位、8个数据位、2个停止位。
国际标准Modbus-RTU协议,仪表地址:1~247;本机目前支持03H、04H读命令,03H、04H读命令功能相同,10H写寄存器命令。通信参数通过上位机软件设置或显示面板设置。
报文格式说明:
命令04H(或03H):读命令
主机请求: 地址 + 命令 + 数据地址 + 数据长度 + CRC校验码
1byte + 1byte + 2byte + 2byte + 2byte
地址:为所要查询仪表地址码,可以在 1~247内设置,占用 1个字节
命令:04H或03H读命令,长度为 1个字节
数据地址:欲读取的数据起始地址,占用 2个字节
数据长度:欲读取的数据字长度
CRC16校验码:低8位在前,高8位在后,占用2个字节
从机响应:地址 + 命令 + 数据长度 + 数据信息 + CRC校验码
1byte + 1byte + 1byte + nbyte + 2byte
地址:为响应仪表地址码,长度为 1个字节
命令:04H或03H ,长度为 1个字节
数据长度:将要发送的数据字节长度
数据信息:读取的数据,具体见仪表参数地址表
CRC16校验码:占用2个字节,低8位在前,高8位在后
4.2.2 通信报文举例:
(1) 读数据寄存器(功能代码03H/04H):读有功功率值,二次侧有功功率=2875.3W,仪表地址为1。
主机读数据帧(读二次侧整数数据):
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 | 04H | 00H,01H | 00H,01H | 60H,0AH |
仪表回应数据帧:
地址 | 命令 | 数据长度 | 数据段(2字节) | 校验码 |
01H | 04H | 02H | 70H,51H | 5DH,0CH |
(2) 读数据寄存器(功能代码03H/04H):读有功功率值,一次侧有功功率=2875.3W,仪表地址为1。
主机读数据帧(读一次侧float数据):
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 | 04H | 08H,00H | 00H,02H | 73H,ABH |
仪表回应数据帧:
地址 | 命令 | 数据长度 | 数据段(2字节) | 校验码 |
01H | 04H | 04H | 45H,33H,B4H,CDH | A8H,12H |
4.2.3 Modbus通信寄存器地址表
地址 | 项目描述 | 数据类型 | 属性 | 说明 |
0 | 功率符号位 | Short | R | 有功功率无功功率的符号 |
1 | 有功功率 | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
2 | 无功功率 | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
3 | 视在功率 | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
4 | 功率因数 | Short | R | 保留3位小数 |
5 | 频率 | Short | R | 保留2位小数 |
6 | A相电压(AB线电压) | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
7 | B相电压(保留) | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
8 | C相电压(BC线电压) | Short | R | 二次侧值,保留1位小数 |
9 | A相电流 | Short | R | 二次侧值,保留3位小数 |
10 | B相电流 | Short | R | 二次侧值,保留3位小数 |
11 | C相电流 | Short | R | 二次侧值,保留3位小数 |
12 | N相电流 | Short | R | 二次侧值,保留3位小数 |
13~14 | 正有功电能 | Long | R | 长整数,单位KWh |
15~16 | 负有功电能 | Long | R | 长整数,单位KWh |
17~18 | 感性无功电能 | Long | R | 长整数,单位KVarh |
19~20 | 容性无功电能 | Long | R | 长整数,单位KVarh |
100 | Pt电压变比 | Short | W/R | 范围为1~9999 |
101 | Ct电流变比 | Short | W/R | 范围为1~9999 |
102 | 输入信号接线方式 | Short | W/R | 0:三相三线;1:三相四线 |
103 | 电能脉冲常数 | Short | W/R | 范围为280~9999 |
200 | 电能清0 | Short | W | 写0x55aa电能清0 |
2048~2049 | 有功功率 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2050~2051 | 无功功率 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2052~2053 | 视在功率 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2054~2055 | 功率因数 | float | R | 单精度浮点数,IEEE754 |
2056~2057 | 频率 | float | R | 单精度浮点数,IEEE754 |
2058~2059 | A相电压(AB线电压) | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2060~2061 | B相电压(保留) | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2062~2063 | C相电压(BC线电压) | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2064~2065 | A相电流 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2066~2067 | B相电流(保留) | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2068~2069 | C相电流 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2070~2071 | N相电流 | float | R | 一次侧值,单精度浮点数 |
2072~2073 | 正有功电能 | float | R | 单精度浮点数,单位KWh |
2074~2075 | 负有功电能 | float | R | 单精度浮点数,单位KWh |
2076~2077 | 感性无功电能 | float | R | 单精度浮点数,单位KVarh |
2078~2079 | 容性无功电能 | float | R | 单精度浮点数,单位KVarh |
说明:
(1) 项目描述中,带括号的,括号内三相三线输入时,参数的意义,括号外是三相四线输入时参数的意义。
(2) 属性中,R为只读,W为只写,W/R可读可写。
(3) 功率符号位说明:低字节的第4位有功功率符号,第8位无功功率的符号,有功功率符号位为0代表正,为1代表负,无功功率符号位为0代表感性,为1代表容性。
(4) 有功功率(单位W),无功功率(单位Var),视在功率(单位VA)计算方法相同,二次侧值=读出值/10,一次侧值=读出值×Pt变比×Ct变比/10;功率因数值=读出值/1000;频率(单位Hz)=读出值/100;电压(单位V)二次侧值=读出值/10,一次侧值=读出值×PT变比/10;电流(单位A)二次侧值=读出值/1000,一次侧值=读出值×CT变比/1000。
(5) float浮点数采用IEEE754格式,符号位1位(S),指数位8位(E),尾数位23位(F),S EEEEEEEE FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF(31->0)。符号位:正数为0,负数为1;指位数偏移127;尾数表示小数加1。其表示为((-1)^S) * 2^(E-127) * (1+F/0x7fffff)。高位在前。
4.3 电能脉冲输出
可选2路电能脉冲输出功能来完成电能数据的显示和远传。集电级开路光耦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如下图,采用光藕隔离集电集开路输出。
(2) 脉冲常数:电能脉冲常数可设置,用户不要求默认出厂为3600 imp/kWh,其意义为:当仪表累积1kWh 时脉冲输出个数为3600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3600个脉冲数据对应1 次测电能为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/3600×100×80 度电能。
4.4 显示模块
A,B,C三相LED指示灯同进亮,表示三相有功功率。866.0为显示的有功功率值,单位为W,显示值为二次侧电流值。
五、编程操作
5.1按键定义
功能键SET:用于进入菜单项,选择设置项。
移位键◄:循环选定页面内的数码管,选定的数码管呈闪烁状态。
增加键▲:加闪烁位数码管的数值(数字在0~9之间循环)。
5.2 编程操作中按键的使用
按“SET”键进入参数设置页面,按“▲”进入参数值修改,通过“◄”和“▲”来实现更改参数,用“SET”键确认并进入下一项参数设置。
5.3 设置参数说明
5.3.1 参数设置流程图
通信参数设置流程图:
5.3.2 仪表运行参数设置(长按“SET”键3秒进入)
六、接线图
说明:如与产品实物接线图不一致,请以产品实物接线图为准。
七、产品实物图片
八、上位机调试软件
通过上位机调试软件,可以读出有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,频率,三相电压,三相电流等;可以设置电压电流变比,接线方式,电能脉冲常数;可以设置电压变送器的通信地址,波特率,数据格式等。
上位机调试软件界面:
用户手册