力创DTSD106-M100三相导轨式电能表RS485智能电表说明书

DTSD106-M100三相电子式电能表用户使用手册山东力创科技股份有限公司8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第1页共14页1.概述DTSD106-M100三相电子式电能表是山东力创科技股份有限公司集多年的电能计量产品设计经验，所推出的新一代导轨式安装的微型电能表。该电能表采用LCD显示，可显示三相电压、三相电流、总有功功率、总功率因数及总有功电能，并具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换，极大的方便用电自动化管理。该电能表具有体积小、安装方便等优点，且具有极高的精度和良好的EMC性能，符合国标GB/T17215中电子式电能表的相关技术要求。2.产品规格.表1：模块产品规格型号类型等级电压输入电流输入脉冲常数（imp/kWh）DTSD106-M100直接接入0.5级3*220/3801.5(6)48003.技术参数表2：模块技术参数及指标性能参数输入测量显示电压测量范围0.7Un～1.2Un精度RMS精度:0.2级电流量程5A精度RMS测量（电流精度:0.2级）频率三相交流50/60Hz电压、电流；输入频率：45～75Hz功率有功精度:0.5级；无功精度：1级功率因数功率因数精度:0.5级；电源供电电源取自相电压，120～264Vac（50/60Hz）,无需外供电功耗2W输出可编程通讯输出接口RS-485接口，二线制，±15kVESD保护通讯规约标准MODBUS-RTU通讯规约，DLT645规约数据格式可设置；10位，1位起始位0，8位数据位，1位停止位1；或11位，为奇、偶或无校验可软件设置；通讯速率BPS1200、2400、4800、9600、19.2k，可设置显示LCD段码显示有功电能脉冲输出脉冲宽度80ms±20ms，光隔离环境工作环境工作温度：-20～70℃存储环境存储温度：-30～80℃相对湿度相对湿度≤90%不结露安全耐压输入和输出1kV输出和输出1kV绝缘输出、输入和电源对外壳5M8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第2页共14页4.安装与接线4.1外形尺寸：单位（mm）正视图侧视图图1DTSD106-M100三相电子式电能表外形图4.2安装方式DTSD106-M100三相电子式电能表采用35mm标准导轨式安装方式，如下图图2三相电子式电能表安装图4.3接线方式DTSD106-M100三相电子式电能表支持一次接入（直接接入）和二次接入（经电流互感器CT接入）两种接线方式。直接接入如下图图3三相四线直接接入8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第3页共14页通过CT接入如下图：图4三相四线经CT接入注：实际接线时请以表侧接线图为准。4.4安装注意事项及方法◆电能表应装在室内通风干燥的地方，采用35mm标准导轨方式安装。◆安装接线时应按照电能表侧面的接线图进行接线，最好用铜接线头接入。对于直接接入式电能表接线时应注意进线和出线方向，并将螺钉拧紧，避免因接触不良而引起电能表工作不正常；经电流互感器接入式的电能表接线时应注意电流互感器次级的极性。5.面板显示说明5.1面板格式图5三相电子式电能表面板格式说明如下：编号名称状态示例功能说明1LCD液晶显示2脉冲指示灯点亮有功电能脉冲指示3A相指示灯点亮A相有电指示4B相指示灯点亮B相有电指示5C相指示灯点亮C相有电指示6反相指示灯点亮反相指示5.2功能说明计量◆计量正反向有功和无功电能8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第4页共14页◆正向有功、反向有功、正向无功、反向无功电能分别存储、并保存在铁电中◆断电后所有存储数据不丢失，并能保持10年以上显示◆7位宽温型LCD显示◆可实现数据循环显示，循环显示时间为3s◆电能脉冲用红色LED指示输出◆有功电能脉冲输出◆无源光电隔离型输出端口，脉冲宽度：80ms±20ms通信◆通信接口：RS485◆通信协议：MODBUS-RTU（其他协议可定制）◆通信速率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps可选抄表功能：◆通过RS485通信，上位机可实现自动抄表功能5.3显示说明默认状态下，电表循环显示三相电压、三相电流、总有功功率、总功率因数及总有功电能等，循环显示时间为3s。液晶显示内容及数据格式说明如下：序号名称格式说明1A相电压×××.×或×.×××或××.××一位、两位或三位小数，单位为V或kV图6A相电压显示界面序号名称格式说明2B相电压×××.×或×.×××或××.××一位、两位或三位小数，单位为V或kV图7B相电压显示界面8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第5页共14页序号名称格式说明3C相电压×××.×或×.×××或××.××一位、两位或三位小数，单位为V或kV图8C相电压显示界面序号名称格式说明4A相电流×.×××或××.××或×××.×一位、两位或三位小数，单位为A或kA图9A相电流显示界面序号名称格式说明5B相电流×.×××或××.××或×××.×一位、两位或三位小数，单位为A或kA图10B相电流显示界面序号名称格式说明6C相电流×.×××或××.××或×××.×一位、两位或三位小数，单位为A或kA图11C相电流显示界面序号名称格式说明7总有功功率×.×××或××.××或×××.×或××××.×或×××××.×或××××××.×一位、两位或三位小数，单位为kVA8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第6页共14页图12-1总有功功率显示界面注：图12-1显示的为三相电流正向接入，当三相电流反向接入时，总有功功率显示为负值，如图12-2所示：图12-2总有功功率负数显示界面当电压电流满量程输入时，电压变比电流变比分别为最大值1000和2000时，将显示Err，但上位机采集的数据时正确的，如图12-3所示：图12-3总有功功率Err显示序号名称格式说明8总功率因数×.×××固定为三位小数图13-1总功率因数显示界面图13-2总功率因数负数显示界面序号名称格式说明9总有功电能×.×到××××××.×固定为一位小数，单位为kWh图14总有功电能显示界面8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第7页共14页6.通信说明6.3RS485/MODBUS-RTU通信方式◆通信接口：RS485◆通信接线方式：二线制（A+、B-）,屏蔽双绞线◆通信工作方式：半双工◆通信速率：9600bps（默认）、1200bps、2400bps、4800bps、19200bps可选6.3通信接线◆通信连接的线形连接方式RS232RS485RS232/RS485转换器计算机通信口#1ADLRS485PORT﹢﹣ADLRS485PORT﹢﹣ADLRS485PORT﹢﹣阻抗匹配电阻SHLDSHLDSHLDSHLD#2#32图15三相电子式电能表线形连接方式图◆通信连接的环形连接方式RS232RS485RS232/RS485转换器计算机通信口#1ADLRS485PORT﹢﹣ADLRS485PORT﹢﹣ADLRS485PORT﹢﹣SHLDSHLDSHLDSHLD#2#32﹢﹣图16三相电子式电能表环形连接方式图6.1.通信协议DTSD106-M100三相电子式电能表使用MODBUS-RTU通讯协议，MODBUS协议详细定义了数据序列和校验码，这些都是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），首先，主计算机发出信号寻址某一台唯一的终端设备（从机），然后，被寻址终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。MODBUS协议只允许在主机（PC机或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。同时，此表还支持DLT645规约，可采集相应的电压电流功率电能等，具体可参考国标DLT645_1997相关内容。下面讲述MODBUS协议内容。传输方式8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第8页共14页传输方式是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。二进制编码(CodingSystem)8位起始位(Startbit)1位数据位(Databits)8位校验(Parity)奇、偶或无校验停止位(Stopbit)1位/2位错误检测(Errorchecking)CRC（循环冗余校验）协议当数据帧到达终端设备时，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应。数据帧格式AddressFunctionDataCheck8-Bits8-BitsNx8-Bits16-Bits表3数据帧格式地址（Address）域地址域在帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0～247。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（Function）域功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。表4列出了三相电子式电能表用到的功能码，以及它们的意义和功能。代码意义行为03H读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个寄存器表4功能码数据(Data)域数据域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、参量地址或者设置值。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。注意,发送序列总是相同的:地址、功能码、数据和与方向有关的出错校验。错误校验(Check)域该域允许主机和终端检查传输过程中的错误。有时，由于电噪声和其它干扰，一组数据在从一个设备传输到另一个设备时在线路上可能会发生一些改变，出错校验能够保证主机或者终端不去响应那8-力创科技DTSD106-M100三相电子式电能表说明书V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商第9页共14页些传输过程中发生了改变的数据，这就提高了系统的安全性和效率，出错校验使用了16位循环冗余的方法（CRC16）。错误检测方法循环冗余校验（CRC）域占用两个字节，包含了一个16位的二进制值。CRC值由传送设备计算出来，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。CRC运算时，首先将一个16位的寄存器预置为全1，然后连续把数据帧中的每个字节中的8位与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8个数据位参与生成CRC，起始位和终止位以及可能使用的奇偶位都不影响CRC。在生成CRC时，每个字节的8位与寄存器中的内容进行异或，然后将结果向低位移位，高位则用“0”补充，最低位（LSB）移出并检测，如果是1，该寄存器就与一个预设的固定值（A001H）进行一次异或运算，如果最低位为0，不作任何处理。上述处理重复进行，直到执行完了8次移位操作