ACR新方案网络电力仪表说明书.pdf

1102 ACR 系列网络多功能电力仪表 安装使用说明书安装使用说明书安装使用说明书安装使用说明书 V1.1 安科瑞电气股份有限公司 2 申申申申 明明明明 在使用本产品前请仔细阅读本说明，其中涉及的图片、标识、符号等均为安科瑞电气股份有限公司所有。非本公司内部人员未经书面授权不得公开转载全部或者部分内容。本说明内容将不断更新、修正，但难免存在与实物稍有不符或错误的情况。用户请以所购产品实物为准，并可通过 www.ACREL.cn 或销售渠道下载索取最新版本的说明书。3目目目目 录录录录 1.概述.4 2.产品规格.4 3.技术参数.5 4.安装.6 4.1.外形及安装开孔尺寸.6 4.2.安装方法.6 4.3.注意事项.7 5.编程与使用.7 5.1.测量项目及面板说明(数码显示).7 5.2.按键功能说明.9 5.3.操作说明.9 5.4.编程菜单.12 5.5.编程示例.15 6.通讯.17 6.1.通讯协议概述.17 6.2.功能码简介.19 6.3.通讯应用细节.20 6.4.通讯地址表(MODBUS-RTU 协议).22 6.5.通信（兼容 MODBUS-RTU 协议、DLT645 规约支持 07 和 97 版本）.25 6.6.通讯接线实例.25 7.产品接线方法.27 4 1.概述 ACR系列网络多功能电力仪表，是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦的电力监控需求而设计的智能表，它集成全部电力参数的测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数)以及全面的电能监测和考核管理。同时它具有多种外围接口功能可供用户选择：带有RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU协议可满足通讯联网管理的需要，可选配的Profibus协议适合高速的通信要求；4-20mA的模拟量输出可与任意测量的电参量相对应，满足DCS等接口要求；带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的“遥信”和“遥控”的功能，采用高亮度LED/LCD显示界面，通过面板按键来实现参数设置和控制，非常适合于实时电力监控系统。可以直接取代常规电力变送器及测量仪表。作为一种先进的智能化、数字化的前端采集元件，该电力仪表已广泛应用于各种控制系统,SCADA系统和能源管理系统中。2.产品规格 仪表型号仪表型号仪表型号仪表型号 基本功能基本功能基本功能基本功能 外形外形外形外形 可选功能可选功能可选功能可选功能注注注注 1 1 1 1 有有有有功功功功 无无无无功功功功 接线方法接线方法接线方法接线方法注注注注 3 3 3 3 ACR100E 四象限电能；LED 显示、RS485 通讯 1 无 C2 ACR110E 三相电流测量、有功电能；LED 显示、RS485通讯 ACR120E 三相所有电力参数测量、四象限电能；LED显示、RS485 通讯 2 2DI2DO A1+B1 ACR110EL 三相电流测量、有功电能；LCD 显示、RS485通讯 3 4DI A2+C1 ACR120EL 三相所有电力参数测量、四象限电能；LCD显示、RS485 通讯 4 5DI2DO A3+B1 ACR110EFL ACR120EFL 三相所有电力参数测量、最大需量记录（ACR120EFL）、分时电能统计及 12 月电能统计、日期时间显示、LCD 显示、RS485通讯 80方形 5 CP注 2 同 RS485 ACR200 三相电流、电压测量、LED 显示、RS485通讯 1 无 C2 ACR200E 四象限电能；LED 显示、RS485 通讯 2 2M D2+C2 ACR210E 三相电流测量、有功电能；LED 显示、RS485通讯 3 4DI A2+C1 ACR220E 三相所有电力参数测量、四象限电能；LED显示、RS485 通讯 4 2DI2DO A1+B1 ACR210EL 三相电流测量、有功电能；LCD 显示、RS485通讯 5 4DI2DO A2+B1 ACR220EL 三相所有电力参数测量、四象限电能；LCD显示、RS485 通讯 ACR210EFL 三相所有电力参数测量、最大需量记录96方形 6 5DI A3+C1 5ACR220EFL（ACR220EFL）、分时电能统计及 12 月电能统计、日期时间显示、LCD 显示、RS485通讯 7 CP注 2 同 RS485 1 无 C2 ACR310E 三相电流测量、有功电能；LED 显示、RS485通讯 2 4M D1+C2 ACR320E 三相所有电力参数测量、四象限电能；LED显示、RS485 通讯 3 4DI4DO A2+B2 ACR310EL 三相电流测量、有功电能测量；LCD 显示、RS485 通讯 4 4DI4DO（带 1 路脉冲）A2+B5+C1 ACR320EL 三相所有电力参数测量、四象限电能；LCD显示、RS485 通讯 5 8DI2DO A4+B3+C3 ACR310EFL 6 8DI4DO A4+B4 ACR320EFL 三相所有电力参数测量、最大需量记录（ACR320EFL）、分时电能统计及 12 月电能统计、日期时间显示、LCD 显示、RS485通讯 42方形 7 CP注 2 同 RS485 注 1：可选功能中，DI：表示开关量输入；DO：表示开关量输出 M：表示模拟量输出；CP：表示 Profibus接口(如：4DI4DO 表示四路开关量输入+四路开关量输出)注 2：Profibus 与 RS485 通讯不可同时选择，但可与其它所有功能任意配合使用 注 3：接线方法是为几种可选功能的组合，例：订货型号为 ACR320EFL(8DI2DO),接线方法见末页：A4+B3+C3 3.技术参数 技术参数 指标 网络 三相三线、三相四线 频率 4565Hz 额定值：AC 100V、400V 过负荷：1.2 倍额定值（连续）；2 倍额定值持续 1 秒 电压 功耗：小于 0.2VA 额定值：AC 1A、5A 过负荷：1.2 倍额定值（连续）；10 倍额定值持续 1 秒 输入 电流 功耗：小于 0.2VA 输出方式:集电极开路的光耦脉冲，2 路输出(选配)电能 脉冲常数:10000、40000、160000 imp/kWh 等 通讯 RS485 接口、Modbus-RTU、Profibus 协议 输出 显示 LED、LCD 输入 2、4 或 8 路干接点输入，内置+5V 电源 输出方式：2 或 4 路继电器常开触点输出 功能 开 关 量 输出 触点容量：AC 250V/3A、DC 30V/3A 6输出方式：1、2 或 4 路输出，020mA、420mA 可编程(需用户指定)模拟量输出 负载能力：500 测量精度 电流、电压：0.2 级，功率、有功电能：0.5 级，频率 0.01Hz、无功电能：1 级 电源 AC85265V 或 DC100350V；功耗4VA 安全性 工频耐压：电源/开关量输出/电流输入/电压输入和变送/通讯/脉冲输出/开关量输入之间 AC2kV 1min；电源、开关量输出、电流输入、电压输入两两之间 AC2kV 1min；变送、通讯、脉冲输出、开关量输入两两之间 AC1kV 1min；绝缘电阻：输入、输出端对机壳100M 环境 工作温度：-10+55；储存温度：-20+70 相对湿度：5%95%不结露；海拔高度：2500m 4.安装 4.1.外形及安装开孔尺寸（单位：mm）ACR1xx 系列 4.2.安装方法 7ACR 系列网络多功能电力仪表安装方式为嵌入式，固定方式为挤压式，具体操作如下：1、在配电盘上，选择适合的地方开一个与所安装仪表开孔尺寸相同的安装孔；2、取出仪表，松开定位螺钉（逆时针），取下安装支架；3、把仪表插入配电盘仪表孔中，插入仪表后装上安装支架、定位螺钉（顺时针）。4.3.注意事项 4.3.1.电压输入 输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V 或 400V）的 120%，否则应考虑使用 PT；在电压输入端须安装 1A 保险丝；4.3.2.电流输入 电流输入必须使用外部 CT 接入。接线时确保输入电流与电压相序一致，即 1 号线接线端接 A 相电压，则 5、6 号接线端一定要接 A 相电流，否则会出现显示数值和符号错误；同时确保电流进出线连接正确（标*号端子接进线）；如果使用的 CT 上连有其它仪表，接线应采用串接方式；安装接线时建议使用接线排，不要直接接 CT，以便于拆装；去除产品的电流输入连线前，必须先切断 CT 一次回路或者短接二次回路！4.3.3.通讯接线 该仪表提供异步半双工 RS485 通讯接口，采用 MODBUS-RTU 协议，各种数据信息均可在通讯线路上传送。理论上在一条线路上可以同时连接多达 128 个仪表，每个仪表均可设定其通讯地址（Addr），通讯速率（buad）也可通过设置选择。通讯连接建议使用三芯屏蔽线，线径不小于 0.5mm2，分别接 A、B、COM2，屏蔽层接大地，COM2COM2COM2COM2 禁止接大地禁止接大地禁止接大地禁止接大地，布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境。建议最末端仪表的 A、B 之间加匹配电阻，阻值范围为 12010k。具体接线实例见 6.5 所示。5.编程与使用 5.1.测量项目及面板说明(数码显示)仪表面板右侧V123指示灯点亮时，三排数码管分别显示三相电压；I123指示灯点亮时，三排数码管分别显示三相电流；PQ指示灯点亮时，三排数码管分别显示总有功功率、总无功功率、总功率因数；面板上左边三个灯为功率负号指示灯，当任一负号灯点亮时表明该排显示值为负值；EPQ指示灯点亮表示显示项目为电能，ACR 8网络电力仪表可以监测四象限电能数据：EPI-吸收有功电能 EPE-释放有功电能 EQL-感性无功电能 EQC-容性无功电能。右侧 k、M 代表所显示项目的单位数量级为千或兆。例：如下图所示，“EPQ”指示灯亮，第一排数码管显示 EPI，表示当前显示吸收有功电能，k 指示灯亮，表示电能单位为 kWh，读电能时将第二排数码管和第三排数码管连读，如下图所示电能为 123456.78kWh。注：1、通常情况下，用户都是用电状态，此时应读取 EPI 值（吸收有功电能）；发电厂向外发电时读取 EPE 值（释放有功电能）。如果用户既有用电情况、又有发电机向外发电情况，则仪表 EPI 和 EPE 里都会有电能显示。2、ACR 仪表显示电能值时，无特殊说明普通型指示的电能数据为一次侧电能，此值无须再乘以电流、电压变比。液晶复费率型指示的电能数据为二次侧电能值，该值乘以电流、电压变比才是一次侧电能值。3、当用户发现电能或功率指示明显不正常时，可通过查看三个分相功率确认有无接线错误。切换到 PQ指示灯亮（不带 PQ页面的可在指定页面按回车键查看分相功率，规格不同略有差异），三行分别显示总有功功率、总无功功率、三相功率因数时，按回车键，此时三行分别显示 PA、PB、PC 三个分相有功功率，若用电状态时存在任一分相功率为负（负号指示灯亮）均属不正常。检查该相电流电压接线，观察是否存在 CT 进出线反，或电压与电流相序不对应等情况。若用户采用 3 相 3 线接线方式（2CT 接法），只显示两个分相功率，不能使用上述方法判断，建议客户咨询我司技术支持人员。4、各型号产品对应的前面板会有所不同，图示面板仅供举例参考。9 5.2.按键功能说明 ACR 系列网络电力仪表四个按键从左到右依次为 SET 键、左键、右键、回车键。SET 键 测量模式下，按该键进入编程模式，仪表提示输入密码 PASS，输入正确密码后，可对仪表进行编程设置；编程模式下，用于返回上一级菜单 左键 测量模式下，用于切换显示项目；编程模式下，用于切换同级菜单或个位数的减小。右键 测量模式下，用于切换显示项目；编程模式下，用于切换同级菜单或个位数的增加。回车键 测量模式下，显示电能数据时按该键可查看分时复费率电能（有该功能时）；编程模式下，用于菜单项目的选择确认和参数的修改确认。左键+回车键 编程模式下，该组合键用于百位数的减小 右键+回车键 编程模式下，该组合键用于百位数的增加 5.3.操作说明（第 1、2、3 排显示分别用 LEDA、LEDB、LEDC 表示）5.3.1.查看 ACR100E、200E、300E 吸收有功电能（用电）、释放有功电能（发电）、感性无功电能、容性无功电能：在测量状态下，单击左键或右键可以依次切换查看：吸收有功电能 EPI 释放有功电能 EPE 感性无功电能 EQL 容性无功电能 EQC。显示一次侧有功电能 EPI/EPE 时，k 指示灯会点亮，此时低位的电能数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在 LEDB 上，有功电能的单位为 kWh，当电能值达到预定值时，k 灯熄灭，M 灯亮，单位转换为 MWh。显示一次侧无功电能 EQL/EQC 时，和 k 灯会点亮，此时低位的电能数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在LEDB 上，无功电能的单位为 kvarh，当电能值达到预定数值时，k 灯熄灭，M 灯亮，单位转换为 Mvarh。5.3.2.查看 ACR110E、210E、310E 三相电流和吸收有功电能 在测量状态下，单击左键或右键可以依次切换查看：电流 I 一次侧有功电能 EPI。显示电流 I 时，I 灯会点亮。电流显示的单位通常为 A，当一次侧电流达到预定数值时，k 灯点亮，显示单位转换为 kA。显示一次侧有功电能 EPI 时，EpQ灯和 k 灯会点亮，此时低位的电能数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在LEDB 上，有功电能的单位为 kWh，当电能值达到预定数值时，k 灯熄灭，M 灯亮，单位转换为 MWh。5.3.3.查看 ACR120E、220E、320E 电流、电压、功率、电能和频率 在测量状态下，单击左键或右键可以依次切换查看：电压 V 电流 I 功率及功率因数 PQ 吸收有功电能 EPI 释放有功电能 EPE 感性无功电能 EQL 容性无功电能 EQC 频率 F 显示电压 V 时，V123 灯点亮，在三相四线时，按回车键可切换显示相电压 线电压。电压单位通常为 V，当一次侧电压达到预定数值时，k 灯点亮，显示单位转换为 kV。电流显示的单位通常为 A，当一次侧电流达到预定数值时，k 灯点亮，显示单位转换为 kA。10 有功功率显示单位为 W，无功功率显示单位为 var，当功率值达到预定数值时，k 灯点亮，显示单位转换为 kW 或者 kvar；当功率值达到预定数值时，k 灯熄灭、M 灯点亮，显示单位转换为 MW 或者 Mvar。有功功率显示在LEDA 上，无功功率显示在 LEDB 上，功率因数显示在 LEDC 上。显示一次侧有功电能 EPI/EPE 时，k 指示灯点亮，此时低位的电能数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在 LEDB上，有功电能的单位为 kWh，当电能值达到预定数值时，k 灯熄灭、M 灯点亮，显示单位转换为 MWh。显示一次侧无功电能 EQL/EQC 时，k 灯点亮，此时低位的电能数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在 LEDB上，无功电能的单位为 kvarh，当电能值达到预定数值时，k 灯熄灭、M 灯点亮，显示单位转换为 Mvarh。显示频率 F 时，“F”显示在 LEDA 上，频率值显示 LEDB 上，频率单位“Hz”显示在 LEDC 上。面板上左边三个灯为功率负号指示灯，当任一负号指示灯点亮时表明该排显示值为负值；否则为正。5.3.4.查看 ACR120EL、ACR220EL、ACR320EL 电流、电压、功率、电能和频率 ACR120EL、ACR220EL、ACR320EL 显示电能时，电能的低位数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在 LEDB 上，有功电能单位 kWh，无功电能单位 kvarh（部分仪表显示一次侧电能二次侧电能可设置，如果单位只显示为 K 或M，表示电能为一次侧电能，单位为相应 kWh/kvarh 或 MWh/Mvarh）。查看流程见下图：A相电压B相电压C相电压按回车键AB线电压BC线电压CA线电压A相电压A相电流频率A相电流B相电流C相电流按回车键按回车键按左键或右键A相电压A相电流功率因数有功功率按回车键按左键或右键无功功率功率因数A相有功功率B相有功功率C相有功功率按回车键A相无功功率B相无功功率C相无功功率按回车键A相功率因数B相功率因数C相功率因数吸收有功电能按左键或右键释放有功电能按左键或右键感性无功电能按左键或右键容性无功电能按左键或右键 11 5.3.5.ACR120EFL、ACR220EFL、ACR320EFL 查看流程图 ACR120EFL、ACR220EFL、ACR320EFL 显示电能时，电能的低位数据显示在 LEDC 上，高位数据显示在 LEDB上，有功电能单位 kWh，无功电能单位 kvarh。A相电压B相电压C相电压按回车键AB线电压BC线电压CA线电压A相电压A相电流频率A相电流B相电流C相电流按左键或右键A相电压A相电流功率因数有功功率按左键或右键无功功率功率因数A相有功功率B相有功功率C相有功功率A相无功功率B相无功功率C相无功功率A相功率因数B相功率因数C相功率因数总有功电能按左键或右键按左键或右键上月有功电能按左键或右键最大需量及其发生时间按左键或右键按回车键按回车键按回车键按回车键按回车键按回车键尖有功电能按回车键峰有功电能按回车键平有功电能按回车键谷有功电能总无功电能按回车键上月尖有功电能按回车键上月峰有功电能按回车键上月平有功电能按回车键上月谷有功电能上上月有功电能可以显示本月之前的12个月的电能本月有功电能按左键或右键日期、时间按左键或右键按回车键本月尖有功电能按回车键本月峰有功电能按回车键本月平有功电能按回车键本月谷有功电能按SET键 12 5.4.编程菜单 5.4.1.仪表通用编程菜单 第一级菜单 第二级菜单 第三级菜单 说明 开机显示画面选择，为零自动翻页 0-9999 密码设置（初始密码 0001）电能清零,清除成功显示 OK 按回车键，清除需量，清除成功显示 OK E1/E2 一次侧电能E1)、二次侧电能(E2)切换 0.1k-800.0k 脉冲常数(例：10.0 表示脉冲常数为 10000imp/kWh)3P3L、3P4L 接线方式(三相三线、三相四线)100、400 输入电压范围 1、5 输入电流范围 0-9999 电压倍数 0-9999 电流倍数 1-247 通讯地址 4800、9600、19200、38400 通讯波特率 None/2bit/odd/even 通信模式(无校验、2 位停止位、奇校验、偶校验)第一路到第四路变送输出（详见 5.5.2）第一路到第四路开关量输出（详见 5.4.3）13 5.4.2.LCD 显示仪表的背光控制菜单 第一级菜单 第二级菜单 第三级菜单 说明 0-9999 设置为 0 时，背光常亮，设计为 1-9999 时，背光在亮 1-9999 秒后熄灭 5.4.3.带开关量输出增加的菜单 ACR 仪表开关量输出采用继电器输出，有两种控制方式：1、报警方式（“SEL”选择不为零）；2、总线控制方式（“SEL”选择为“0.do”,此时“dLy”设置为 0 为电平输出方式，设置非零为脉冲方式动作后延时设置的时间自动断开）“SEL”中设置 DO 输出类型，“0.do”表示为通信控制（此时如果 DLY 设置为 0 输出为电平方式，否则为脉冲方式，如果 DLY 设置为 2，吸合后 2 秒自动断开），其他为报警控制（见下表）“dLy”为报警延时（报警用时推荐不设置为 0 防止干扰误动，输出类型为 DO 时作脉冲或电平输出控制）“bAnd”为不动作带设置“AL.Hi”为高报警数值设置（不用设置最大 9999）“AL.Lo”为低报警数值设置（不用设置最小-9999）（以上 3 个设置与电量的显示值对应，显示中含小数点。例：输入 220V 100A/5A，三相四线，则 100%P 总为220*100*3=66kW。如 100%功率时高报警，“AL.Hi”可取 66.00；100%电压时高报警，“AL.Hi”可取 220.0；100%电流时高报警，“AL.Hi”可取 100.0）“In.=0”为信号为 0 时是否允许低报警，Lo.on 使能，Lo.of 禁止 注：1.三相 XX最值表示：高报警时为三相中最大值，低报警时为三相中最小值。2.第 2 路 DO 可设置“32.FL”组合报警功能，设置后二级菜单变为“SEL”(功能选择)、“dLy”（延时）、“H-U”(过线电压)、“L-U”(欠线电压)、“H-F”(过频率)、“L-F”(欠频率)、“H-P”(过功率)、“L-P”01 02 03 04 05 06 07 08 UA UB UC 三相相电压最值 UAB UBC UCA 三相线电压最值 09 10 11 12 13 14 15 16 IA IB IC 三相电流最值 PA PB PC P 总 17 18 19 20 21 22 23 24 QA QB QC Q 总 SA SB SC S 总 25 26 27 28 29 30 31 PFA PFB PFC PF F 电压不平衡 电流不平衡 14(欠功率)、“H-I”(过电流)、“L-PF”(欠功率因数)、“H-b.U”(过电压不平衡，设置为-1 断相，判定条件至少一相0.5Ue,至少一相0.2Ie,至少一相0.01Ie)3.不平衡计算 （偏移平均值最大的值与平均值的差值）/平均值*100%，如果分母的平均值小于额定值，分母为额定值。电压额定值 Ue：3 相 4 线 Ue 为相电压，菜单中设置的 400V 的仪表为 220V*PT，100V 的仪表为 57V*PT。电流额定值 Ie：5A 的仪表为 5A*CT，1A 的仪表为 1A*CT。不平衡度下设置的参数为百分比格式，如设置为 20 表示 20%。5.4.4.带复费率仪表增加的菜单 复费率电能一天最多可分成8个时段、4种费率来完成电能的分时监测。第一级菜单 第二级菜单 第三级菜单 说明 年 月、日 时 分、秒 设置当前时间 4 06.00 在 24：0006：00 时间段中，费率为 4-谷 3 08.00 在 06：0008：00 时间段中，费率为 3-平 2 10.00 在 08：0010：00 时间段中，费率为 2-峰 1 12.00 在 10：0012：00 时间段中，费率为 1-尖 2 14.00 在 12：0014：00 时间段中，费率为 2-峰 1 16.00 在 14：0016：00 时间段中，费率为 1-尖 2 22.00 在 16：0022：00 时间段中，费率为 2-峰 3 24.00 在 22：0025：00 时间段中，费率为 3-平 15 5.5.编程示例 编程示例以流程图的形式介绍改变编程菜单中的某些选项，如电流倍数、变送设置等。注注注注：在设置或选择完成后在设置或选择完成后在设置或选择完成后在设置或选择完成后，需按回车键进行确认需按回车键进行确认需按回车键进行确认需按回车键进行确认，确认完成后确认完成后确认完成后确认完成后连续点按连续点按连续点按连续点按 SETSETSETSET 键键键键直到直到直到直到出现出现出现出现 SAVE/YESSAVE/YESSAVE/YESSAVE/YES 页面页面页面页面，此此此此时必须时必须时必须时必须按回车键确认按回车键确认按回车键确认按回车键确认，否则设置无效否则设置无效否则设置无效否则设置无效。5.5.1.如何修改电流倍数 按 SET 键 按回车键 按左键或右键修改密码，密码正确后按回车键 按左键或右键 按回车键 按左键或右键 按回车键 按左键或右键设置变化 完成后按回车键确定 测量状态 16 5.5.2.如何修改变送设置 模拟变送输出可选择将电网中常见的 26 个电量（UA、UB、UC、UAB、UBC、UCAIA、IB、IC、PA、PB、PC、P 总、QA、QB、QC、Q 总、PFA、PFB、PFC、PF 总、SA、SB、SC、S 总、F）隔离变送输出为 020mA 或 420mA的直流信号。按左键或右键 按回车键 按左键或右键修改参数，完成后按回车键确认 按回车键 按左键或右键修改参数，完成后按回车键确认 第一路变送 00 01 02 03 04 05 06 07 UA UB UC UAB UBC UCA IA IB 08 09 10 11 12 13 14 15 IC PA PB PC P 总 QA QB QC 16 17 18 19 20 21 22 23 Q 总 SA SB SC S 总 PFA PFB PFC 24 25 PF F 420mA 或 020mA 20mA 输出与电量的显示值相对应，取最高四位整数（小数点忽略）不足补 0。如输入为 220V，100A/5A，三相三线，则 220kV100A3=38.10kW;如 100%总功率时输出 20mA（SEL 选12.tP），“Ao.Hi”可取38.10；100%AB相线电压时输出20mA（SEL选3.UAB），“Ao.Hi”可取381.0；100%A 相电流时输出 20mA（SEL 选 6.IA），“Ao.Hi”可取 100.0 类似 Ao.Hi 17 5.5.3.编程设置流程图 6.通讯 6.1.通讯协议概述 ACR 仪表使用 MODBUS-RTU 通讯协议，MODBUS 协议详细定义了校验码、数据序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。MODBUS 协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工）。当主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机）后，终端设备发出应答信号传输给主机。18 MODBUS 协议只允许在主机（PC，PLC 等）和终端设备之间通讯，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。6.1.1.传输方式 信息传输为异步方式，并以字节为单位，在主机和从机之间传递的通讯信息是 10 位字格式，包含 1 个起始位、8 个数据位（最小的有效位先发送）、无奇偶校验位、1 个停止位，如设置为及奇偶校验位或 2 位停止位，则为 11 位字格式。6.1.2.信息帧格式 地址码 功能码 数据区 CRC 效验码 1 字节 1 字节 n 字节 2 字节 地址码：地址码在帧的开始部分，由一个字节（8 位二进制码）组成，十进制为 0255，在 ACR 仪表中只使用 1247,其它地址保留。这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。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包含了该地址的查询。当终端发送回一个响应，响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。功能码：功能码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出了该系列仪表用到的功能码，以及它们的意义和功能。功能 定义 操作 03H/04H 读数据寄存器 获得一个或多个寄存器的当前二进制值 10H 预置多寄存器 设定二进制值到一系列多寄存器中 数据区：数据区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。这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。例如：功能码告诉终端读取一个寄存器，数据区则需要指明从哪个寄存器开始及读取多少个数据，内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同内容而有所不同。CRC 效验码：错误校验（CRC）域占用两个字节，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，接收设备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。生成一个生成一个生成一个生成一个 CRCCRCCRCCRC 的流程为的流程为的流程为的流程为：a、预置一个 16 位寄存器为 0FFFFH（全 1），称之为 CRC 寄存器。b、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。c、将 CRC 寄存器向右移一位，最高位填以 0，最低位移出并检测。d、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。e、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。f、重复第 2 步到第 5 步来处理下一个八位，直到所有的字节处理结束。g、最终 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。此外还有一种利用预设的表格计算 CRC 的方法，它的主要特点是计算速度快，但是表格需要较大的存储空间，19 该方法此处不再赘述，请参阅相关资料。6.2.功能码简介 6.2.1.功能码 03H 或 04H：读寄存器 此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。主机一次请求的数据个数没有限制，但不能超出 定义的地址范围。下面的例子是从 01 号从机读 3 个采集到的基本数据（数据帧中每个地址占用 2 个字节）UAB、UBC、UCA，其中 UAB 的地址为 0028H,UBC 的地址为 0029H,UCA 的地址为 002AH。主机发送 发送信息 从机返回 返回信息 地址码 01H 地址码 01H 功能码 03H 功能码 03H 高字节 00H 字节数 06H 起始地址 低字节 28H 高字节 不定值 高字节 00H 寄存器数据 低字节 不定值 寄存器数量 低字节 03H 高字节 不定值 低字节 85H 寄存器数据 低字节 不定值 CRC 校验码 高字节 C3H 高字节 不定值 寄存器数据 低字节 不定值 低字节 不定值 CRC 效验码 高字节 不定值 6.2.2.功能码 10H写寄存器 功能码 10H 允许用户改变多个寄存器的内容，该仪表中系统参数、开关量输出状态等可用此功能号写入。主机一次最多可以写入 16 个(32 字节)数据。下面的例子是预置地址为01的仪表输出开关量Do1。开关量输入/输出状态指示寄存器地址为0022H，第9-12位对应DI1-DI4,第13-14位分别对应DO1-DO2。主机发送 发送信息 从机返回 返回信息 地址码 01H 地址码 01H 功能码 10H 功能码 10H 高字节 00H 高字节 00H 起始地址 低字节 22H 起始地址 低字节 22H 高字节 00H 高字节 00H 寄存器数量 低字节 01H 寄存器数量 低字节 01H 字节数 02H 低字节 A1H 高字节 10H CRC 校验码 高字节 C3H 0022H 待写入数据 低字节 00H 20 低字节 ADH CRC 效验码 高字节 12H 6.2.3.功能码 x8H：读电能数据 ACR120EFL、ACR220EFL、ACR320EFL 网络电力仪表将本月之前一年的电能数据存储在专用芯片中，用户可通 过 x8H（x 为所要查询的月份）命令查询相应月份的电能。对于查询召唤月电能请求 的正常响应是从机地址、功能号、年、月、总、尖、峰、平、谷电能（电能数据占一个字）、CRC 校验码。例：假设当前月为 07 年 12 月，要查询 07 年 11 月份的复费率电能如图：主机发送 发送信息 从机返回 返回信息 地址码 01H 地址码 01H 功能码 B8H 功能码 B8H 低字节 00H 年 07H CRC 效验码 高字节 52H 月 0BH 总有功电能 00H 尖有功电能 00H 峰有功电能 00H 平有功电能 00H 谷有功电能 00H 低字节 F3H CRC 效验码 高字节 2AH 6.3.通讯应用细节 ACR 仪表在设计时对通讯地址表进行了统一规划，用户根据下面的介绍可以方便地实现遥测、遥信、遥控等功能。6.3.1.开关量输入输出 ACR 仪表开关量输入是采用干接点开关信号输入方式，仪表内部配备+5V 的工作电源，无须外部供电。当外部接点闭合或断开时，仪表本地显示开关状态，同时可以通过仪表的通讯口实现远程传输功能，即“遥信”功能。ACR 仪表开关量输出为继电器输出，可通过上位机远程控制（遥控有两种方式：1、电平触发；2、脉冲触发），实现“遥控”功能，也可以根据客户要求实现相应的报警功能（如过流、欠压）。ACR 仪表与开关量输入输出相关的通讯地址为 0022H，其与开关量输入输出的对应关系如下：1、对 ACR120EK、ACR120E(F)LK、ACR220EK、ACR220E(F)LK：80、96 外形 16 15 14 13 12 11 10 9 81 0022H DO2 DO1 DI4 DI3 DI2 DI1 保留 2、对 42 外形 4DI4DO 以内的附加开关量功能 21 16 15 14 13 12 11 10 9 81 0022H DI1 DI2 DI3 DI4 DO1 DO2 DO3 DO4 保留 3、对 ACR320EK(8DI)：16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 41 0022H DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6 DI7 DI8 DO1 DO2 DO3 DO4 保留 6.3.2.电力参数与电能 该系列测量值用 Modbus-RTU 通讯规约的 03 号命令读出，通讯值与实际值之间的对应关系如下：（约定 Val_t为通讯读出值，Val_s 为实际值）1.相电压 UA、UB、UC、线电压 UAB、UBC、UCA：Val_s=ValVal_s=ValVal_s=ValVal_s=Val_t_t_t_t10101010（DPTDPTDPTDPT-4 4 4 4），单位 伏 V，DPT 从 0023H 高字节读出。2.电流 IA、IB、IC：Val_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_t10101010（D D D DC C C CT T T T-4 4 4 4），单位 安培 A，DCT 从 0023H 低字节读出。3.功率 PA、PB、PC、P 总、QA、QB、QC、Q 总：Val_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_t10101010（DPDPDPDPQ Q Q Q-4 4 4 4），有功功率单位 瓦 W,无功功率单位 乏 var，DPQ 从 0024H 高字节读出，有功功率和无功功率的单位从 0024H 低字节（从高到低位依次为 Q、Qc、Qb、Qa、P、Pc、Pb、Pa）读出。4.功率因数值 PFA、PFB、PFC、PF 总：Val_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_t/1000/1000/1000/1000，无单位 5.频率：Val_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_tVal_s=Val_t/100/100/100/100，单位 赫兹 Hz 6、电能：对 ACR 系列网络电力仪表，有以下 a、b 两种方法读取电能，用户可根据实际情况选用。a)分别读地址 003FH0040H(吸收有功电能)、0041H0042H（释放有功电能）、0043H0044H（感性无功电能）、0045H0046H（容性无功电能）二次侧电能、再读 PT、CT，按照下面公式计算：电能通讯读出值 Val_t第一个 word65536+第二个 word 电能量一次侧值 Val_sVal_t/1000PTCT，有功电能单位：千瓦时（kWh），无功电能单位：千乏时（kvarh）。其中 PT 从地址 0003H 里读出，CT 从地址 0004H 里读出。注：一般情况下用户读取吸收有功电能 b)读 0047H_004EH 里的一次侧电能，该值采用浮点变量数据类型，它用符号位表示数的符号，用指数和尾数表示数的大小。仪表采用的数据格式为 IEEE754 数据格式，具有 24 位精度，尾数的高位始终为“1”，因而不保存，位的分布如下：22 1 位符号位、8 位指数位、23 位尾数，符号位是最高位，尾数为最低的 23 位。具体举例如下：读出数（如 03FH 040H，2word,由高至低排列 共 4byte,32bit）：0 10001110 100 1011 1010 1100 0000 0000b 符号位 S 指数