随着现代工业生产设备的快速发展,在电动机运行过程中对电机测控保护变的不可缺少。本公司研发了一款国际先颖性电动机综合测控保护器,采用低功耗16位工业单片机;结合自主知识产权、软件著作权多项合成开发。采集电动机运行数据进行分析、运算、测量、计量,作出相应的保护、监控、报警、控制等动作,并与外部通讯、联锁、多种控制、遥信、遥测、遥控、故障信息管理。它的使用渗透到了各领域各行业电动机和三相电力设备保护,是工业、农业、国防建设及人民生活中使用的三相电器进行正常运行的有效安全保证。本产品除常规的保护、监控、控制功能之外,还具有电能与时间计量、事故分析、故障管理、信息反馈、通讯等功能。使用现场总线RS485接口支持多种通讯协议,与多种微机工控组态软件实现网络化通讯管理,同时还可以通过4-20毫安电流变送信号输出与DCS或PLC系统等相连接,把电动机运行参数输送到后台机,构成分布式综合电力监控管理系统;采用铝合金外壳结构具有超强抗干扰、电磁兼容等优点,配合低压控制终端柜和1/4及以上各种抽屉柜安装使用,电动机综合测控保护系统全面提高了企业的生产可靠性和安全性,使自动化管理水平得到大大的提升。因此做好电动机的测控保护具有节能显著、提高生产效率和经济效益及保证安全生产的重大意义。
☆ 全密闭铝合金外壳,具有超强抗干扰;
☆ 采集三相电压、三相电流、功率因数、频率、无功功率、视在功率、有功功率、漏电电流;并对总(次)运行时间、电能进行计量;
☆ RS485通讯与4-20毫安输出可同时使用控制;
☆ 支持外部开关量输入或输出,面板按键和RS485通讯,实现了保护器远程或现场多种控制方式,提供可编程输出接口;
☆ 提供科学有效的现场保护,可自由选择多种电流互感器配合使用;
☆ LCD液晶全屏采用中英文显示,运行数据、保护数据、故障信息、报警动作值、次/总运行电量和时间、设置参数提示和查询等.
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、Uea(线电压)Ia、Ib、Ic(电流);Pa、Pb、Pc、Ps(每相有功功率和总有功功率);Qa、Qb、Qc、Qs(每相无功功率和总无功功率);PFs(总功率因数);Ss(总视在功率);FR(频率)以及有功(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,请参考具体的说明。
显示方式:
可设置XS1控制字用来编程设置通常状态下显示内容,XS1=0表示自动循环显示,1(三相电压),2(三相电流),3(有功功率、无功功率、功率因数),4(频率),5(有功电能信息),6(无功电能信息)。
编程操作在编程操作下,仪表提供了设置(SET)、输入(INPT)、通讯(CONN)三大类输入设置菜单项目,采用LED显示的分层菜单结构管理方式:第1排LED显示第1层菜单信息;第2排LED显示第2层菜单信息,第3排LED提供第3层菜单信息。
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式,即:左右移动键“←”、“→”,菜单进入或上回退“MENU”键、选择确定“ ” 来完成上述功能的的有操作。
MENU:在仪表测量显示的情况下,按该键盘进入编程模式,仪表提示密码:CODE,输入正确密码后,可对仪表进行编程、设置,仪表出厂时密码初始为0001;“MENU”另一个作用是在编程操作过程中,起上退作用。例如,在编程模式下,INPT-I.SCL-5下按“MENU”,仪表会显示INPT-I.SCL。
“→”、“←”,切换移动键实现菜单项目的切换或者数字量的增加或减少。例如,在菜单项目INPT-T.U-0001下按动“→”会变成INPT-T.U-0002,按住“→”、“←”不放可实现快速增/减功能。
“”选择后确认,并返回到上次菜单。
在编程方式退回到测量模式的情况下,仪表会提示“SAVE-YES”,选择“MENU”表示不保存退出,选择“ ”保存退出。
菜单的组织结构如下,用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数。
第1层 | 第2层 | 第3层 | 描述 |
密码CODE | —— | 密码数据9999 | 当输入的密码正确时才可以进入编程 |
系统设置SET | 显示DISP | 0-6 | 选择显示项目分别为自动和显示项目 |
清电能CLR.E | —— | 确认后,电能清0. |
|
信号输入 INPT | 网络NET | N.3.4和N.3.3 | 选择测量信号的输入网络 |
编程设置字符含义对照表
使用要求:所有的仪表在第一次使用的时候,请检查仪表的参数周所在配电系统中需要的参数的一致性。例如,对于AC380V、200A/5A的线路中需要配置AC400V、200A/5A的仪表。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,只需要将仪表的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表注了仪表的类型参数和出厂设置参数。
在正确的配置仪表后,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。
数字通讯RS485通讯连接提供串行异步半工RS458通讯接口,采用MOD-BUS-RTU协议,各种数据记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32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.),不同系列仪表的通讯接线端子号码不同,通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线,线径不小于0.5mm。布线时应使用通讯线远离强电电缆或其他强电场环境,推荐采用型网络的连接方工,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,终端设备发也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、功能人码、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 | 功能码 | 数据码 | 校验码 |
1个BYTE | 1个BYTE | N个BYTE | 2个BYTE |
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哪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。下表列出所支持的功能码,以及它们的意义和功能。
代码 | 意义 | 行为 |
08 | 电能数据复位 (清0) | 将所操作的仪表的电能数据清0 |
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OFFFFH(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).重复第三点和第四步直到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。
(7).最终CRC寄存器的值就是CRC的值。