一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

K-DLQ12系列數(shù)顯多功能電力儀表，一種具有可編程測(cè)量、顯示、數(shù)字通訊和電能脈沖變送輸出等多功能智能儀表，能夠完成三相電量測(cè)量（三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等）、四相限電能計(jì)量、數(shù)據(jù)顯示、采集及傳輸，可廣泛應(yīng)用變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化、智能建筑、企業(yè)內(nèi)部的電能測(cè)量、管理、考核。測(cè)量精度為0.5級(jí)，實(shí)現(xiàn)LED現(xiàn)場(chǎng)顯示和遠(yuǎn)程RS-485數(shù)字接口通訊，采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議。

二、技術(shù)參數(shù)

三、安裝與接線

3．1 儀表尺寸

3．2 安裝方法

（1） 在固定配電柜開(kāi)開(kāi)孔尺寸大小的孔；

（2） 取出儀表，松開(kāi)螺絲，取下固定支架；

（3） 儀表由前插入安裝孔；

（4） 插入儀表固定支架，并擰緊螺絲固定儀表。

3．3端子接線

注：如與儀表殼體接線圖不*，請(qǐng)以儀表殼體接線圖為準(zhǔn)！

（1） 電壓輸入:輸入電壓不要高于產(chǎn)品的額定輸入電壓（100V或400V），否則應(yīng)考慮使用PT，為了便于維護(hù)，建議使用接線排。

（2） 電流輸入：11、13、15為電流互感器的進(jìn)線端，還*表示為電流進(jìn)線端。標(biāo)準(zhǔn)額定輸入電流為5A，大于5A 的情況應(yīng)使用外部CT。如果使用的CT 上連有其它儀表，接線應(yīng)采用串接方式。去除產(chǎn)品的電流輸入連線之前，一定要先斷開(kāi)CT 一次回路或者短接二次回路，為便于維護(hù)，建議使用接線排。

（3） 要確保輸入電壓、電流相對(duì)應(yīng)，相序*，方向*；否則會(huì)出現(xiàn)數(shù)值和符號(hào)錯(cuò)誤（功率和電能）!

（4） 儀表可以工作在三相四線方式或者三相三線方式，用戶應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況選擇相應(yīng)的接線方式。一般在沒(méi)有中心線的情況下使用三相三線方式，在有中心線的情況下使用三相四線方式，三相三線可以只安裝2 個(gè)CT（A 和C 相），三相四線需要安裝三個(gè)CT。儀表內(nèi)可設(shè)置兩種接線方式，實(shí)際接線方式和表內(nèi)設(shè)置方式必須*，否則儀表的測(cè)量數(shù)據(jù)不正確。

四、編程操作

4．1 進(jìn)入和退出編程狀態(tài)

進(jìn)入編程狀態(tài):

在測(cè)量顯示狀態(tài)時(shí)按住“SET”鍵5秒鐘，進(jìn)入密碼認(rèn)證頁(yè)面，使用“?”鍵,“▲”鍵和“▼”鍵輸入密碼 （默認(rèn)用戶密碼為1111），再按“SET”鍵就進(jìn)入編程狀態(tài)頁(yè)面。注意：如果輸入密碼按“SET”鍵后，退出到測(cè)量顯示狀態(tài)，則表示輸入密碼不正確。

退出編程狀態(tài)：

在編程狀態(tài)，一直按住“SET”鍵2秒鐘，退出編程狀態(tài)，會(huì)提示用戶選擇是否保存設(shè)置值，“yes”保存設(shè)置值，“no”不保存設(shè)置值。

4．2 編程操作中按鍵的使用

功能鍵SET：確認(rèn)設(shè)置值，進(jìn)入下一項(xiàng)設(shè)置或退出設(shè)置。

位選鍵 ?：循環(huán)選定要設(shè)置的數(shù)碼管，選定的數(shù)碼管呈閃爍狀態(tài)。

增加鍵 ▲：改變閃爍位數(shù)碼管的數(shù)值（數(shù)碼管數(shù)值從0到9循環(huán)）。

減小鍵 ▼：改變閃爍位數(shù)碼管的數(shù)值（數(shù)碼管數(shù)值從9到0循環(huán)）。

4．3設(shè)置參數(shù)說(shuō)明

五、面板說(shuō)明與測(cè)量信息顯示

5．1 測(cè)量信息

測(cè)量電網(wǎng)中的電力參數(shù)有：Ua、Ub、Uc（相電壓）；Uab、Ubc、Uca（線電壓）；Ia、Ib、Ic（電流）；Pa、Pb、Pc、Ps（每相有功功率和總有功功率）；Qa、Qb、Qc、Qs（每相無(wú)功功率和總無(wú)功功率）；PFa、PFb、PFc、PFs（每相功率因數(shù)和總功率因數(shù)）；Sa、Sb、Sc、Ss（每相視在功率和總視在功率）；F（頻率）以及有功（無(wú)功）電能，所有的測(cè)量電量參數(shù)全部保存儀表內(nèi)部的電量信息表中，通過(guò)儀表的數(shù)字通訊接口可訪問(wèn)采集這些數(shù)據(jù)。

5．2顯示面板（通過(guò)“▲”和“▼”鍵進(jìn)行顯示頁(yè)面切換）

六、功能模塊

6．1 RS485通訊

6．1．1 物理層

（1） RS485 通訊接口，異步半雙工模式。

（2） 通訊波特率2400、4800、9600、19200、38400 bps 可設(shè)置，出廠默認(rèn)值為9600 bps。

（3） 字節(jié)傳送格式：N81無(wú)校驗(yàn)位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位； O81奇校驗(yàn)、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位；E81偶校驗(yàn)、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位；N82無(wú)校驗(yàn)位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、2個(gè)停止位。

6．1．2 通信協(xié)議Modbus-RTU

本儀表提供串行異步半雙工RS485通訊接口，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議，各種數(shù)據(jù)信息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時(shí)連接多達(dá)128個(gè)網(wǎng)絡(luò)儀表，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)儀表均可設(shè)定其通訊地址，通訊連接應(yīng)使用帶有銅網(wǎng)的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm2。布線時(shí)應(yīng)使通訊線遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜或其他強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境，*采用T 型網(wǎng)絡(luò)的連接方式，不建議采用星形或其他的連接方式。

MODBUS協(xié)議在一根通訊線上采用主從應(yīng)答方式的通訊連接方式。首先，主計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到一臺(tái)*地址的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)以相反的方向傳輸給主機(jī)，即：在一根單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流（半雙工的工作模式）。MODBUS 協(xié)議只允許在主機(jī)（PC，PLC 等）和終端設(shè)備之間通訊，而不允許獨(dú)立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，這樣各終端設(shè)備不會(huì)在它們初始化時(shí)占據(jù)通訊線路，而*于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號(hào)。

主機(jī)查詢：查詢消息幀包括設(shè)備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗(yàn)碼。地址碼表明要選中的從機(jī)設(shè)備；功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能，例如功能代碼03或04 是要求從設(shè)備讀寄存器并返回它們的內(nèi)容；數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的任何附加信息，校驗(yàn)碼用來(lái)檢驗(yàn)一幀信息的正確性，從設(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法，它采用CRC16 的校準(zhǔn)規(guī)則。

從機(jī)響應(yīng)：如果從設(shè)備產(chǎn)生正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中有從機(jī)地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16 校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)信息碼則包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)：像寄存器值或狀態(tài)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，我們約定是從機(jī)不進(jìn)行響應(yīng)。

我們規(guī)定在本儀表中采用的通訊數(shù)據(jù)格式：每個(gè)字節(jié)的位（1 個(gè)起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位、奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)或無(wú)校驗(yàn)、1個(gè)或2個(gè)停止位）。

數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu),即報(bào)文格式：

設(shè)備地址：由一個(gè)字節(jié)組成，在我們的系統(tǒng)中只使用了1~247，其它地址保留。每個(gè)終端設(shè)備的地址必須是*的，僅僅被尋址到的終端會(huì)響應(yīng)相應(yīng)的查詢。

功能代碼：告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。下表列出儀表所支持的功能代碼，以及它們的功能。

數(shù)據(jù)段：包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時(shí)采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)置值。

校驗(yàn)碼：CRC16占用兩個(gè)字節(jié)，包含了一個(gè)16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計(jì)算出來(lái)，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時(shí)重新計(jì)算CRC 值，然后與接收到的CRC 域中的值進(jìn)行比較，如果這兩個(gè)值不相等，就發(fā)生了錯(cuò)誤。

生成一個(gè) CRC16 的流程為：

（1） 預(yù)置一個(gè)16 位寄存器為0FFFFH（全1），稱之為CRC 寄存器。

（2） 把數(shù)據(jù)幀中的*個(gè)字節(jié)的8 位與CRC 寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果存回CRC 寄存器。

（3） 將CRC 寄存器向右移一位，zui高位填以0，zui低位移出并檢測(cè)。

（4） 如果zui低位為0：重復(fù)第三步（下一次移位）；如果zui低位為1：將CRC 寄存器與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值（0A001H）進(jìn)行異或運(yùn)算。

（5） 重復(fù)第三步和第四步直到8 次移位。這樣處理完了一個(gè)完整的八位。

（6） 重復(fù)第2 步到第5 步來(lái)處理下一個(gè)八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。

（7） zui終CRC 寄存器的值就是CRC16 的值。

6．1．3 通信報(bào)文舉例：

（1） 讀數(shù)據(jù)寄存器（功能代碼03H/04H）：讀三相電流值，A相電流5.000A，B相電流4.996A，C相電流4.980A，儀表地址為1。

主機(jī)讀數(shù)據(jù)幀：

儀表回應(yīng)數(shù)據(jù)幀（Ia=5.000A、Ib=4.996A、Ic=4.980A）：

（2） 寫(xiě)數(shù)據(jù)寄存器（功能代碼10H）:設(shè)置電流變比CT=300，電壓變比PT=100，儀表地址為1。

主機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)幀：

儀表回應(yīng)數(shù)據(jù)幀：

6．1．4 Modbus通信寄存器地址表

說(shuō)明：

（1） 讀出的電壓為二次側(cè)的電壓值，固定1位小數(shù)位，二次側(cè)的電壓值=讀出值/10，一次側(cè)的電壓值=讀出值×PT變比/10。

（2） 讀出的電流為二次側(cè)的電流值，固定3位小數(shù)位，二次側(cè)的電流值=讀出值/1000，一次側(cè)的電流值=讀出值×CT變比/1000。

（3） 功率、功率因數(shù)符號(hào)位寄存器，低字節(jié)的位BIT0、BIT1、BIT2、BIT3、BIT4、BIT5、BIT6、BIT7分別表示A相有功、B相有功、C相有功、總有功、A相無(wú)功、B相無(wú)功、C相無(wú)功、總無(wú)功的符號(hào)位，0表示正，1表示負(fù)。高字節(jié)的位BIT0、BIT1、BIT2、BIT3分別表示A相功率因數(shù)、B相功率因數(shù)、C相功率因數(shù)、總功率因數(shù)的感性還是容性，0表示感性，1表示容性。

（4） 讀出的功率為二次側(cè)的功率值，固定1位小數(shù)位，二次側(cè)的功率值=讀出值/10，一次側(cè)的功率值=讀出值×PT變比×CT變比/10。

（5） 頻率固定2位小數(shù)位，頻率值=讀出值/100。

（6） 功率因數(shù)固定3位小數(shù)位，功率因數(shù)值=讀出值/1000。

（7） 電能值由3個(gè)寄存器（Word0、Word1、Word2）組成，前2個(gè)寄存器組成一個(gè)長(zhǎng)整數(shù)，表示整數(shù)部分的值，后1個(gè)寄存器組成一個(gè)整數(shù)，表示小數(shù)部分的值，為3位的小數(shù)。電能值=Word0×65536 + Word1 + word2/1000。

6．2 電能計(jì)量與電能脈沖輸出

數(shù)顯多功能電力儀表可提供雙向有功、雙向無(wú)功電能計(jì)量，2 路電能脈沖輸出功能和RS485的數(shù)字接口來(lái)完成電能數(shù)據(jù)的顯示和遠(yuǎn)傳。集電級(jí)開(kāi)路光耦繼電器的電能脈沖實(shí)現(xiàn)有功電能和無(wú)功電能的遠(yuǎn)傳，可采用遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端、PLC、DI 開(kāi)關(guān)采集模塊采集儀表的脈沖總數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電能累積計(jì)量。所采用輸出方式是電能的精度檢驗(yàn)的方式（國(guó)家計(jì)量規(guī)程：標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖誤差比較方法）。

（1） 電器特性：脈沖采集接口的電路示意圖中 VCC≤48V、Iz≤50mA 。

（2） 脈沖常數(shù)：3600 imp/kWh，其意義為：當(dāng)儀表累積1kWh 時(shí)脈沖輸出個(gè)數(shù)為3600個(gè)，需要強(qiáng)調(diào)的是1kWh 為電能的二次測(cè)電能數(shù)據(jù)，在PT、CT 的情況下，相對(duì)的3600個(gè)脈沖數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)1 次測(cè)電能為1kWh×電壓變比PT×電流變比CT。

（3） 應(yīng)用舉例：PLC 終端使用脈沖計(jì)數(shù)裝置，假定在時(shí)長(zhǎng)為t的一段時(shí)間內(nèi)采集脈沖個(gè)數(shù)為N 個(gè)，儀表輸入為：10kV/100V，400A/5A，則該時(shí)間段內(nèi)儀表電能累積為：N/3600×100×80 度電能。