MACH300-P300-H300-A仪表使用说明书0903.doc

PMAC9900标准电力监测仪使用说明

MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪

使用手册

深圳康必达控制技术有限公司

2
PILOT ELECTRONICS

深圳康必达控制技术有限公司
感谢您使用深圳康必达控制技术有限公司的MACH300-P/300-H/300-A系列三相电能监控仪，为保证安全、正确、高效地使用本装置，请您详细阅读本说明书。

！注意通电前请您务必检查以下项目：
F 仪表是否牢固安装，避免震动造成安全事故。
F 装置外壳是否已可靠接地。应保证装置和与其有电气连接的其他设备共地。
F 装置电源为交流或直流 85～265V。
F CT二次侧是否有开路。
F 装置本身提供24V的直流电压，用于接入无源节点，严禁把220V电源接入装置开入量。
F 电流输入极性是否正确；电压输入相序是否正确。
F 禁止带电插拔装置的插件。
F 严禁拆开机壳，对损坏维修标签的装置本公司不负责维修。
F 若本说明书与装置有不对应的，请以装置为准。

MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪使用手册
MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪使用手册
目 录
一 产品介绍 4
二 功能简介 5
三 技术指标 6
3.1 供电电源 6
3.2 测量技术指标 6
33 功率消耗 6
3.4 通讯 6
3.5 过载能力 6
3.6 绝缘电阻 6
3.7 介电强度 6
3.8 电磁兼容 7
3.8.1 雷击浪涌试验 7
3.8.2 快速瞬变脉冲群 7
3.8.3 静电试验 7
3.9 允许工作环境 7
3.10 储运条件 7
四 工作原理 8
4.1 装置工作原理 8
4.2 硬件原理框图 8
五 接线方式及安装 9
5.1 背部端子丝印 9
5.2 电气连接 10
5.2.1 交流量输入连接 12
5.2.2 遥信开入连接 12
5.2.3 继电器输出 12
5.2.4 模拟量连接 12
5.25 通讯连接 12
5.3 装置安装 14
5.3.1 安装环境 14
5.3.2 安装尺寸 14
六 面板说明 15
七 基本操作 16
开机界面： 16
循环显示界面： 17
主菜单界面： 18
[-1-] 监测菜单： 19
[-2-] 参数设置菜单： 23
[-3-] 通讯参数设置菜单： 31
[-4-] 版本信息： 33

一 产品介绍
MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪是一款在配电系统中应用广泛的智能综合电力监控仪表。它集遥测、遥信、遥控、显示、通讯等众多功能为一体，采用SOC高速微处理器芯片作为核心处理单元，以高集成度的专业电能计量芯片为测量精度保证，运算速度快，可靠性高，抗干扰能力强。装置通讯功能强大，具有光电隔离的RS-485通讯口，便于双网监控，支持开放式的通讯协议，便于与其他各种监控单元一起构成高效经济的监控网络。可以全面替代数据采集器、电量变送器、电度表、数显装置等分体式的产品，成为电器自动化的优秀组成部分。
本装置采用全金属的外壳设计，体积小，结构结实，抗震以抗电磁干扰能力强，经济实用方便，能满足不同场合的使用，既适合于分散式安装，也可以集中组屏，。

二 功能简介
l 采用高精度的测量PT、CT和专业计量芯片，可测量三相电流和三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度等多种电参量；
l MACH300-A具有强大的模拟量输出功能，具有一个4～20mA输出口，可自定义为输出8个电量中任意一个的模拟量，还可自定义20mA所代表的值；
l 最多具有8路遥信输入，4路遥控开出，实现遥信和遥控功能，其中两路遥信通道还可以作为脉冲电度输入通道，完成计量电度表输入脉冲的电度计量；
l 具有6个可自定义功能的LED指示灯，可以自由设置为指示8路开入和4路开出接口的状态；
l 强大的显示功能，采用段式液晶显示方便操作；
l 所有被测量和参数均能通过面板液晶显示器实时显示；
l 最多具有两路独立RS485通讯口，支持国际流行的MODBUS通信协议，实现信息的上传和下发，具备防电力线搭接和过电压保护功能；
l 系统参数可以通过面板按键或上位机通讯设置，并具有密码管理权限；
l 所有关键数据（系统参数等）在失电情况下可保存十年以上；
l 完善的自检功能，友好的人机界面。
下面是MACH300-P/300-H/300-A的功能对照表。
MACH系列仪表
300-P
300-H
300-A
测控功能
遥测
电压
●
●
●
电流
●
●
●
有功
●
●
●
无功
●
●
●
功率因数
●
●
●
频率
●
●
●
视在功率
●
●
●
电度
●
●
●
开入量
4
8
8
开出量
2
4
4
模拟量4～20mA

●
遥脉量
●
●
●
报警
过压报警
●
●
●
欠压报警
●
●
●
过流报警
●
●
●
超频告警
●
●
●
低频告警
●
●
●
通讯
RS485
●
●
●
RS485冗余

●
●
应用范围
（35KV以下电压等级）
监测1回路全电量以及4路开入量,2路开出量
监测1回路全电量以及8路开入量,4路开出量
监测1回路全电量以及8路开入量,4路开出量
三 技术指标
3.1 供电电源
AC/DC85V~265V宽幅输入
3.2 测量技术指标
测量参数
标称值
精度
电压
100V/380V
0.5%或0.2%(可选)
电流
1A/5A
0.5%
频率
50Hz
±0.05
功率

0.5%
功率因数

±0.005
有功电度

0.5%
无功电度

2%

3.3 功率消耗
直 流 回 路： ≤10W；
交流电压回路：额定100V时，小于0.1VA/相
额定380V时，小于0.3VA/相

交流电流回路：额定5A时，小于0.3VA/相
额定1A时，小于0.1VA/相
继电器输出容量：150W(DC),1250VA(AC)
3.4 通讯
协议： MODBUS-RTU
串行口：MACH300-P/300-H： RS485*1
MACH300-A：RS485*2
波特率：1200bps，2400bps,4800bps,9600bps,19200bps (可设置)
3.5 过载能力
交流电流回路：1.2倍电流连续工作，承受10倍额定电流,冲击间隔2分钟,冲击持续1秒；
交流电压回路：1.2倍额定电压连续工作。
3.6 绝缘电阻
引用标准：GB/T145988.3
电源： 1KV
其他： 1KV
3.7 介电强度
引用标准：GB/T 14593.8
I/O: 500V
电源： 2.0KV
3.8 电磁兼容
3.8.1 雷击浪涌试验
引用标准：GB/T 14598.18-2007
通讯： 10/700us 2KV/3KV差模 4KV/6KV差模
电源： 1.2/50us 2KV
3.8.2 快速瞬变脉冲群
引用标准：GB/T 14598.10-2007
电源以及I/O：2.5KV/5KHz
3.8.3 静电试验
引用标准：GB/T 14598.10-1998
接触放电：6KV
气隙放电：8KV
3.9 允许工作环境
运行温度 -5℃-45℃
极限工作温度 -25℃-55℃
相对湿度 <90% 无凝露
大气压力 86-106Kpa
海拔高度 <4000米
3.10 储运条件
温度：-25℃-75℃

湿度：<90% 无凝露
避免挤压和强烈震动

四 工作原理
4.1 装置工作原理
MACH300-P/300-H/300-A智能电能监控仪，硬件和软件完成的是从模拟量采集、运算、显示、通讯、告警等任务。
测量部分由精密的小型互感器及其后端的采样电路组成，采用高精度低温漂的采样电阻，保证采样的准确性及稳定性。专业的计量芯片带集成了高精度的A/D模块，能够快速实时准确的更新采样所得到的数据，避免外部A/D因为线路带来的影响，同时计量芯片的专业算法尽可能的减少了计算所带来的误差，实现了高精度的交流量的测量。控制部分以高处理速度的单片机为主控制芯片，通过对计量芯片所提供的交流参数、键盘和开入量的采集分析，将数据发送到通讯、显示、开出，实现人机交互和现场控制。

4.2 硬件原理框图

五 接线方式及安装
5.1 背部端子丝印
MACH300-P/300-H/300-A智能电力监控仪背部端子采用的是插拔式端子，方便快捷，其丝印如下：
FG
100

UC
63
UB
62
UA
61
UN
60
I3-
46
I3+
45
I2-
44
I2+
43
I1-
42
I1+
41
B2
84
A2

83
B1
82
A1
81
KWH
95
KVAR
94
COM
93
IN8
78
IN7
77
IN6
76
IN5
75
IN4
74
IN3
73
IN2
72
IN1
71
+24V
70
N(-)
102
L(+)
101
AO-
92
AO+
91
OUT42
37
OUT41
36
OUT32
35
OUT31
34
OUT22
33
OUT21
32
OUT12
31
OUT11
30

端子的信号定义如下表：
信号表示
信号定义
+24V
开关量输入公共端
IN1~IN8
开关量输入
KWH
有功脉冲输出端
KVAR
无功脉冲输出端
COM
脉冲输出公共端
L
交流电源火线或直流电源+
N
交流电源零线或交流电源-
FG
装置接地
UA、UB、UC、UN
三相电压输入
OUT11～OUT42
开关量输出
A1，B1
第一路485通信口正端、负端
A2，B2
第二路485通信口正端、负端
AO+、AO-
4~20mA模拟量输出
I1+,I1-,I2+,I2-,I3+,I3-
ABC三相电流输入

5.2 电气连接
下面是MACH300-P/300-H/300-A的接线图（采用的是三相四线制），电压电流输入线应该采用带屏蔽的阻燃铜线，并且要求能够保证其有足够的载流能力，通讯线采用屏蔽双绞线。

MACH300-P接线图

MACH300-H接线图

MACH300-A接线图

5.2.1 交流量输入连接
本装置内置模块可以切换两表法(三相三线制)和三表法(三相四线制)测量。CT的二次回路可分别连接至后部端子的I1+,I1-,I2+,I2-,I3+,I3-，共可测量3路电流。PT的二次回路可分别连接至后部端子的Ua，Ub，Uc，Un。根据测量方式（二表法/三表法）的不同选择不同的接线方式（详见7.2.2交流参数设置），如下图所示：

注意：在菜单操作中设置参数时，遥测参数必须设置得与此处的接线方式一致，否则，将会得到错误的测量结果。
5.2.2 遥信开入连接
MACH300-P支持4路遥信输入，MACH300-H/H300-A支持8路遥信输入，均采用仪表内部输出+24V的直流电压源，用于接入无源节点。COM端子用于电源输出公共端，IN1～IN8分别用于接入1～8路遥信输入。
遥信的IN1、IN2还可以根据需要，设定为脉冲输入计数方式，实现就地计量仪表电度脉冲计数和转换。
注意：MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪外部接入无源节点。无源节点切勿随意将外部电源信号接入输入点，以免烧毁内部芯片。
5.2.3 继电器输出
MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪表提供最多4个继电器输出，都为常开节点，支持干接点电平输出或脉冲输出的控制方式，用户可以根据需要自行选择。(详见7.2.2遥控参数设置)
5.2.4 模拟量连接
MACH300-A支持一路4~20mA模拟量输出，可供其他装置转换使用。
5.2.5 通讯连接
MACH300-P/300-H/300A智能监控仪表采用MODBUS-RTU协议，支持最多两路RS485通讯，可以方便的进行组网，实时进行双网监控。
MACH300-P/300-H/300-A的通讯网络由上位机、通讯电缆和MACH仪表组成。
上位机可以是计算机，通讯管理机(如本司生产的KBD3100)，PLC，数据采集器等。介绍以计算机为例，由于计算机没有RS485接口，需要使用一个内部的RS232/RS485转换板或者是外部的RS232/485转换器。为了简化现场的安装测试，建议使用外部的RS232/RS485转换器，当有多条总线的时候，建议使用多串口卡。
通讯线需要使用屏蔽双绞线，最好采用双色的屏蔽双绞线来简化安装和测试。屏蔽双绞线的长度不能超过1200米，为了保证通信的质量，建议将双绞线的长度控制在300米之内。
采用线形组网的时候，需要在通讯线首末两端之间串一个120Ω的电阻。采用环形组网的时候，不需要接电阻。。
注意：使用的RS-485通讯接口，不能热插拔，以免烧坏装置或是转换器。

5.3 装置安装
5.3.1 安装环境
1、安装MACH300-P/300-H/300-A时必须保证仪表的可靠接地，保护端子(FG)作为仪表的保护地，必须使用导电性能良好的导线连接到大地，以使噪音抑制和瞬间保护电路的功能能正常发挥，保证测量的精度；
2、避免过度靠近变压器、重载电动机等设备，以防产生不必要的电磁干扰。
3、仪表应该安装在干燥通风的场所，避免将仪表的通风孔堵死，同时应该远离热源。
5.3.2 安装尺寸

六 面板说明
MACH300-P/300-H/300-A三相电能监控仪表采用段式高亮度LCD液晶显示模块，通过面板按键实现友好的人机交互，面板布置如图所示：
液晶显示器
按键
LED指示灯

a． 液晶显示器
液晶显示器用于显示测量数据、设置系统参数。其背光在一分钟之内无操作，将会熄灭。
b． LED指示灯
[Run]：装置正常运行时，该灯闪烁。
[Err]：装置不正常或者错误状态时，该灯闪烁。
[Com1]灯：装置通讯端口1正常通讯时，该灯闪烁。
[Com2]灯：装置通讯端口2正常通讯时，该灯闪烁。
[SO1]～[SO4]：可自定义灯。具体见参数设置部分。
[ON]～[OFF]：可自定义灯。具体见参数设置部分。
c． 按键
Esc：退出到上层菜单。
Down：光标下移或修改设置值。
Shift：光标右移。
Enter： 确认数据或进入下一级菜单。
若长时间按住某键，则自动重复输入该信号。

七 基本操作
开机界面：
当装置刚上电时开始自检，界面显示如下图。其中28013为装置的SN号，具体数值与装置的型号有关，如：28013代表MACH300-A，28012代表MACH300-H，28011代表MACH300-P。下面的短横线一段一段的增加，同时指示灯从左到右依次被点亮（通讯灯除外），约5秒后，自检结束，程序自动切换至循环显示界面同时指示灯熄灭。

若自检出现错误，显示界面如下：

此时按[Enter]键进入相应的菜单设置项修改参数（具体设置参见各参数相应的操作菜单）。

循环显示界面：
含义：循环显示检测值，每隔5秒换页，循环显示界面如下：

说明：最左边的字符显示当前监测量，紧靠着它的小字符表示相别A/B/C，中间数码管显示的数字是监测值，最右边字符为单位,最下面一行为电度的监测值。
操作：按[Enter]键则进入主菜单显示界面。

主菜单界面：
根据不同的操作功能，将装置的操作分开归为几个大类，具体显示界面如下：

各显示数字的含义：
[-1-]：监测菜单
[-2-]：参数设置菜单
[-3-]：通讯参数设置
[-4-]：版本信息
[-5-]：厂家设置（此项由厂家设置，用户无操作权限）
操作：1、按[Down]键，向下一个菜单显示界面移动。
2、按[ESC] 键，返回上一级显示界面。
3、按[Enter]键，则进入相应的下级菜单。
说明：闪烁项为当前选中项。

[-1-] 监测菜单：
含义：本菜单提供相电流值、相电压值、线电压值、功率、电度、频率、8路开入量的状态等信息的浏览，采用分页显示。根据显示项目的不同，将显示页面分位四个大项，具体界面如下：

各显示数字的含义：
-01-：显示电流、电压、频率。
-02-：显示有功功率、无功功率、视在功率，功率因数。
-03-：显示有功和无功电度。
-04-：显示开入状态。
操作：1、按[Down]键，向下一个菜单显示界面移动。
2、按[ESC] 键，返回上一级显示界面。
3、按[Enter]键，进入相应的下级菜单。
说明：闪烁项为当前选中项。

-01-：电压、电流、频率显示
------------------------------------------------------------------------------
1、电流显示界面 2、相电压显示界面

--------------------------------- ----------------------------------
3、线电压显示界面 4、频率显示界面

-02-：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数显示
------------------
1、有功功率显示界面 2、无功功率显示界面

--------------------------------- ----------------------------------
3、视在功率显示界面 4、功率因数显示界面

-03-：有功电度、无功电度、脉冲电度显示
-------------------------------------------------------------------------------
1、正向有功电度 2、反向有功电度

--------------------------------- ----------------------------------
3、有功总电度 4、有功净电度

--------------------------------- ----------------------------------
5、正向无功电度 6、反向无功电度

--------------------------------- ----------------------------------
7、无功总电度 8、无功净电度

--------------------------------- ----------------------------------
9、脉冲电度1 10、脉冲电度2

-04-：开入、开出显示
----------------------------------------------------------------
1、开入监测（1-3路） 2、开入监测（4-6路）

3、开入监测（7-8路）

说明：符号‘’表示开入量，ON为有开入量，OFF为没有开入量。
操作：1、按[Down]键，向下一页显示界面移动；
2、按[ESC] 键，返回上一级显示界面。

第34页 共34页

[-2-] 参数设置菜单：
含义：本菜单用于设置装置的运行参数，包括基本信息JPL、去抖时间JTT、开出脉宽PL、电度设置、模拟量设置、报警参数设置、电度清零、恢复出厂设置、显示灯设置。
由于本菜单参数的修改会影响装置的运行情况，需谨慎操作，故需要验证密码才能进入。
用户密码：9009，修改参数后，将修改的参数保存在用户信息区；
两者都是保存在装置的FRAM中，停电后信息不丢失。
关于密码操作：进入参数设置菜单，必须先验证密码，显示界面如下：

操作：1、进入密码菜单界面，最左边的数字位闪烁，表示可对其进行修改；
2、按[Down]键，数字减1，当大于9时，重新回到0；
3、按[Left] 键，修改的密码数字右移一位，当数字移到最后一位时返回第一位。
4、按[ESC] 键，返回上一菜单。
5、按[Enter]键，确认密码，进入下一级菜单。
6、如果密码错误：则显示如下界面：

此时，如果按[ESC]键，返回上一界面，按[Enter]键或[Down]键重新返回密码菜单界面，可进行密码输入操作；如果在1分钟之内不进行任何按键操作，则返回上循显界面 。
7、如果密码正确，则可以进行各项参数的设置操作，具体界面如下：

密码输入正确后显示以下界面：

各显示数字的含义：
1.JLP： 设置接线方式、电流变比、电压变比。
2.JTT： 设置遥信去抖时间，脉冲电度的脉冲常数。
3.PL ： 设置开出脉宽。
4.Eng： 设置电度。
5.AnL： 设置模拟量。
6.ALr： 设置报警参数。
7.CLS： 电度清零。
8.dEF： 恢复出厂设置。
9.LEd： 指示灯设置。

操作：1、按[Down]键，向下一个菜单显示界面移动。
2、按[ESC] 键，返回上一级显示界面。
3、按[Enter]键，则进入相应的下级菜单。
说明：当前选定项会不停闪烁。

1.JPL：设置接线方式、电流变比、电压变比
-------------------------------------------------------------------------------
1、设置接线方式

--------------------------------- ----------------------------------
2、电压变比设置 3、电流变比设置

说明：1、进入菜单项后，按[Down]键选择接线方式，按[Enter]键进保存设置参数并入下一页。
2、接线方式设置项，在“PHS-2”表示两表法，“PHS-3”表示三表法。
2.JTT：设置遥信去抖时间
-------------------------------------------------------------------------------
1、去抖时间

--------------------------------- ----------------------------------
2、第一路脉冲电度设置 3、第二路脉冲电度设置

说明：1、以第一路脉冲电度计量为例说明：“1--no”表示脉冲电度计量关闭，“1--USE” 表示将开入1设置为第一路脉冲电度计量； “00100”为去抖时间，可设置（范为：0--250）；“10000”表示脉冲常数，可设置，“0010--60000”为脉冲常数设置范围。
2、当“-no”闪烁时按[Down]键选择脉冲电度计量是否使能。
3.PL：设置开出脉宽
-------------------------------------------------------------------------------

1、第一路开出 2、第二路开出

--------------------------------- ----------------------------------
3、第三路开出 4、第四路开出

说明：开出脉宽为继电器闭合后的返回时间，如1000代表继电器闭合1秒后将自动断开；若时间设置为0时，开出脉宽失去作用，继电器闭合后将不会自动断开。
4.ENG：电度设置
---
1、设置有功正向电度 2、设置有功反向电度

--------------------------------- ----------------------------------
3、设置无功正向电度 4、设置反向无功电度

--- ----------------------------------
5、设置第一路脉冲电度 6、设置第二路脉冲电度

5.AnL：模拟量
-------------------------------------------------------------------------------
1、模拟量Ia 2、模拟量Ib

--------------------------------- ----------------------------------
3、模拟量Ic 4、模拟量Uab

--------------------------------- ----------------------------------
5、模拟量Ubc 6、模拟量Uca

--------------------------------- ----------------------------------
7、模拟量P 8、模拟量PF

--------------------------------- ----------------------------------
9、无模拟量输出

说明：1、MACH300-A共有8路模拟量输出，提供4～20mA的电流。
2、当“-IA-”闪烁时，按[Down]键可以在不同输出项之间切换。
3、“-IA-”：A相电流；“-IB-”：B相电流；“-IC-”：C相电流；“-Uab-”：线电压Uab；“-Ubc-”：线电压Ubc；“-Uca-”：线电压Uca；“0100”为模拟量输出量程；
4、按[Enter]键可以在模拟量输出量程和模拟量输出项之间进切换。
6. ALT：设置报警参数
-------------------------------------------------------------------------------
1、电压越限报警上限 2、低电压越限报警下限

--------------------------------- ----------------------------------
3、A相电流越限报警上限 4、A相电流越限报警下限

--------------------------------- ----------------------------------
5、B相电流越限报警上限 6、B相电流越限报警下限

--------------------------------- ----------------------------------
7、C相电流越限报警上限 8、C相电流越限报警下限

--------------------------------- ----------------------------------
9、频率越限报警上限 10、频率越限报警下限

--------------------------------- ----------------------------------
11、动作时间 12、返回时间

说明：1、以电压报警为例说明，“--H-- ”表示越线报警；“--L--”表示欠电压报警；“50--50000”表示报警值设置范围；“01000”表示报警设置值；“OUT-1”表示报警出口为继电器1，共有4路继电器，“nOnE”表示无报警出口。