一、概述

    多功能电力仪表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变送输出等功能的多功能电力仪表,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数字通讯接口，采用MODBUS-RTU通讯协议。

外形代号	名 称	测 量	显 示	辅助功能
42方形	多功能 电力仪表	三相电压、三相电流、 总有功功率、总无功功率、 总功率因素、频率、 有功电能、 无功电能	LED分页显示	数字通讯 电能脉冲输出
96方形
72方形
6方形				数字通迅

 

二、技术参数

    A、电压输入：输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V或400V），若无注明，出厂为AC0～500V、高于500V应考虑使用PT，在电压输入端须安装1A保险丝。

     B、电流输入：标准额定输入电流为5A，大于5A的情况应使用外部CT。如果使用的CT上连有其它仪表，接线应采用串接方式，去除产品的电流输入连线之前，一定要先断开CT一次回路或者短接二次回路。建议使用接线排，不要直接接CT，以便拆装。

 　　C、要确保输入电压、电流相对应，顺序一致，方向一致；否则会出现功率和电能的数值和符号错误！

 　　D、仪表输入网络的配置根据系统的CT个数决定，在2个CT的情况下，选择三相三

线两元件方式；在3个CT的情况下，选择三相四线三元件方式。仪表接线、仪表编程中设置的输入网络NET应该同所测量负载的接线方式一致，不然会导致仪表测量的电压或功率不正确。其中在三相三线中，电压测量和显示的为线电压；而在三相四线中，电压测量和显示为电网的相电压。

 

三、编程和使用

 　　1、测量显示：多功能电力仪表可测量电网中的电力参数有：Ua、Ub、Uc、（相电压）；Uab、Ubc、Uca（线电压）Ia、Ib、Ic（电流）；Pp（总有功功率）；QP（总无功功率）；PFs（总功率因素）；FR（频率）以及有功电能；无功电能。所有的测量电量参数全部保存仪表内部的电量信息表中，通过仪表的数字通讯接口可访问采集这些数据。而对于不同的型号的仪表，其显示内容和方式却可能不一致，请参考具体的型号仪表说明。 

 

使用要求：所有的仪表在第一次使用的时候，请检查仪表的参数同所在配电系统中需要的参数的一致性。例如，对于AC 380V、200A/5A的线路中需要配置AC380V、200A/5A的多功能电力仪表。用户也可以根据实际需要对仪表重新进行编程设置。同样一个表，对于400A/5A的线路中。只需要将CT变比“T.I”修改为80就可以了。在一般情况下，仪表后面的标签中都标注了仪表的类型参数和出厂设置参数。

 在正确配置仪表后，按照实际的要求对仪表进行正确的接线，对辅助电源、输入信号和输出信号按说明书操作说明中进行。

 

多功能电力仪表提供串行异步半双工RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU通信协议，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个网络电力仪表，每个网络电力仪表均可以设定其通讯地址（Address NO.）和波特率，通讯连接应使用带有铜网的的屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm²。布线时应使用通讯线远离强电电缆或其他强电场环境，组网时推荐采用型网络的连接方式。不建议采用星形或其他的连接方式。

 

 

MODBUS/RTU通讯协议：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，变频器等）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。

    主机查询：查询消息帧包括设备地址码、功能码、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或04是要求从设备读寄存器并返回它们的内容；数据段包含了从设备要执行功能的其它附加信息，如在读命令中，数据段的附加信息有从何寄存器开始读的寄存器数量；校验码用来检验一帧信息的正确性，为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：如果从设备产生一正常的回应，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。数据信息码包括了从设备收集的数据：如寄存器值或状态。如果有错误发生，我们约定是从机不进行响应。

   传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS协议-RTU方式相兼容的传输方式。每个字节的位：1个起始位、8个数据位、（奇偶校验位）、1个停止位

（有奇偶校验位时）或2个停止位（无奇偶校验位时）。

 

   数据帧的结构：即报文格式。

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0~255，在我们的系统中只使用1～247，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告诉了主机那台终端与之进行通信。

功能码告诉了被 寻址到的终端执行何种功能。下表列出多功能电力仪表所支持的功能码，以及它们的意义和功能。

 

 

数据码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：功能域码告诉终端读取一个寄存器，数据域则需要反映明从哪个寄存器开始及读取多少个数据，而从机数据码回送内容则包含了数据长度和相应的数据。

校验码错误校验（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CRC的流程为：

1）预置一个16位寄存器为FFFFH（16进制，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）上一步中被移出的那一位如果为0：重复第三步（下一次移位）：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）重复第二步到第5步来处理下一个八位，直到所有的字节处理结束。

7）最终CRC寄存器的值就是CRC的值。

通讯报文举例：1。读数据（功能码：03/04）：这个功能可使用户获得终端设备采集、记录的数据，以及系统参数。主机一次请求采集的数据个数没有限制，但不能超出定义的地址范围。下面的例子是从终端设备地址为12（0CH）的从机上，读取3个数据Ia、Ib、Ic（数据帧中数据每个地址占用2个字，Ia的字地址为18（12H）开始，数据长度为6（06H）个字。字通讯方式。）

   查询数据帧（主机）

地址	命令	起始寄存器 地址（高位）	起始寄存器 地址（低位）	寄存器个 数（高位）	寄存器个 数（低位）	CRC16 低位	CRC16 高位
0CH	03H	00H	12H	00H	06H	64H	D0H

 

响应数据帧（从机）

表明：Ia=43556680H（213.4A）、Ib=3203040H（160.1A）、Ic=42DDCC80（110.8A）。

    预置数据（功能码：16）：此功能允许用户改变多个寄存器的内容（需要强调的是所写入的数据为可写属性参数。个数不超过地址范围,下面的例子是写入电流变比为400A/5A=80通讯方式。）

预置数据帧（主机）

 

响应数据帧（从机），表明数据已写入

 

MODBUS地址信息表：

 

 

 详细的多功能电力仪表参数进一步了解参照上海汇勒电气有限公司www.hvler.com官网！