1、三相无功功率监测仪表使用说明书1概述1。1 产品简介DTSD342（配置号为7Q）型三相无功功率监测仪表用于测量电网三相无功功率,它采用大屏幕LCD显示，可通过RS485进行数据采集,RS-485通信支持MODBUS-RTU和DL/T645双通信规约；具有开关量输入、输出功能。本仪表广泛适用于变配电自动化系统、工业控制和工业自动化系统、能源管理系统和小区电力监控等场合。1.2 产品特点本仪表采用了高精度采样计量单元和高速MCU数据处理单元，可实现高精度宽范围准确计量和快速数据分析；采用段码式多行宽视角液晶显示屏，显示内容很丰富;液晶配备白色背光,可满足黑暗环境下查阅数据的要求；采用非易失存储器
2、存储各类数据，可长时间保存数据且掉电不丢失；支持RS485通信端口和工业标准通信规约，组网便捷灵活；选配不同通信模块,可满足多种用户的不同接口需求。2 技术指标 项目技术指标接线形式三相三线、三相四线、单相测量无功功率精度:0.5%分辨率：0。001kVar电网频率：45 Hz65 Hz数字信号开关量输出（选配）1路电磁继电器输出常开型触点容量:AC 250V /3A；DC 30V /3A开关量输入（选配)2路干接点输入光耦隔离，4000VRMS通信RS-485通信口(选配）接口类型：两线半双工 通信速率：600bps38400bps规约:Modbus-RTU 和DL/T-645环境工作温度2
3、5+60极限工作温度-35+70相对湿度95%（无凝露)其它工作电源交流或直流电源输入最大范围：40V420V功耗：1W，2VA尺寸外形尺寸（mm)：727285 开孔尺寸（mm)：6767重量约300g3 功能介绍3。1参数测量功能本仪表可测量总和各分相无功功率。 3.2 越限报警功能(1）仪表具备越限事件报警功能.用户可从电压、电流、功率、功率因数和频率等参数中最多同时选择6个数据作为检测对象，对其设定高低限值和判断条件，当测量值越过设定的限值时报警。仪表带有1路继电器输出，当报警参数配置为某继电器输出且该继电器为自动方式（非手动方式）时,越限报警信号就可通过该路继电器输出（继电器合闸）。
4、（2)仪表内部最多可同时设置6组越限报警参数。各组越限报警参数的配置流程为：选择检测数据类别设置检测数据阀值 设置判断条件 选择报警信号输出继电器。 各类检测数据代码如下：（DL/T645代码为十进制数；ModbusRTU代码为十六进制数）MODBUS代码DL/T645代码数据内容1824A相无功功率1925B相无功功率1A26C相无功功率1B27总无功功率当检测数据代码为FF时表示该组越限报警功能关闭. 检测数据阀值：检测数据是否越限的判断阀值。不同的数据类型有不同的单位，如：电压-V;电流-A,有功KW，无功KVAR，视在KVA,频率Hz。 判断条件：设置为0表示大于限额值报警；1表示小于
5、限额值报警。 报警信号输出继电器：设置为0表示报警信号无输出；1表示报警信号从继电器输出。（3）报警参数设置举例.将其中1组越限报警参数设定为对“A相电压进行自动检测报警，报警阀值假定为240V，判断标准假定为“大于限额值,信号输出口假定从继电器输出. 使用MODBUS RTU协议配置报警参数:0110地址设置为“07;0111地址设置为“0000”，0112地址设置为“5DC0”（根据协议先将数值“240”乘以100得到“24000”后再进行16进制转换为“00005DC0）；0113地址设置为“00，0114地址设置为“01。 使用DL/T645协议配置报警参数：标识编码“04000F0A
6、地址设置为“07，00000240。00，00,01.3.3 显示与按键功能 仪表采用大屏幕宽视角多行液晶显示，显示直观、内容丰富；显示屏带白色背光，在光线较暗的环境下也能清晰显示。显示配合按键操作可获取详细的数据信息，具体参见“操作与显示部分。3.4 通信功能 仪表配置有RS485通信接口，可用于参数设定和各类数据抄读。有关通信的其它说明详见“通信部分.3.5 权限与安全管理(1）仪表具有编程权限管理功能，根据DL/T645规约要求，仪表有三级密码保护：0级密码：用于所有参数设置和修改0、2、4级密码；2级密码：用于所有参数设置和修改2、4级密码;4级密码：用于参数设置和修改4 级密码，不能
7、用于清极值和PT、CT变比设置.（2)仪表必须处于编程状态下才能进行参数设置。进入编程状态的操作步骤为:同时按下“” 键和“”键后进入“PASS”界面;输入正确密级和密码后按“” 键至“SET”界面，编程状态生效。进入编程状态后,液晶右下角显示编程状态提示符。编程按键按下后默认10分钟内有效（可通过DL/T645协议修改编程有效时间），掉电以后编程允许失效。（3）当使用错误密码对电表连续设置操作（包括通信设置和按键编程设置）达到设定次数（出厂缺省为5次）,表计的参数设置功能将闭锁(出厂缺省闭锁时间为60分钟)，闭锁剩余时间可通过645协议抄读;若错误次数小于设定次数,用正确密码成功设置操作一次
8、后密码错误次数归零。密码错误次数和闭锁时间可通过645协议命令设置（工厂状态下允许设置）和查询。3.6 数字输入和输出接口（1）开关量输入接口仪表配置有两路数字开关量输入接口,采用无源干接点方式接入。接线端子标识分别为DI1、DI2、COM，其中COM端为公共极.图3。1 开关量输入接口电路示意图（2)继电器输出接口仪表配置有一路继电器输出接口，可用于多种情况下的报警指示或保护控制输出。内部继电器电气参数为:AC 250V/DC30V，3A。图3.2 继电器输出接口电路示意图4 操作与显示4。1 全屏显示图4.1 液晶全屏显示说明4。2 循环显示说明(1）循环显示模式下按键功能介绍按键标识符按
9、键功能由循显方式切换到按显方式锁定（解锁）闪烁显示区显示A、B显示区选择切换(闪烁提示）(2）循显状态下的锁屏功能循显时可对A显示区或B显示区数据进行锁定，以便长时间监视某区数据.操作步骤：先按“”键，选中目标显示区(此时目标数据将闪烁三次）,再按“”键锁定即可；反之解锁方法也相同。(3）循显参数循显时间：1-99秒可设;循显项目数：用一个字节定义，高4位为A显示区循显项目数，低4位为B显示区循显项目数，每个区最多可设置16项；任何时候A显示区和B显示区至少有一屏循显项。(4)循环显示数据A显示区循环显示数据项可由用户自定义,可事先通过查询“A显示区可选设置项代码表”制定循显方案,再通过DL/
10、T-645协议主台软件进行编程预置.A显示区循显可选设置项代码表:数据项名称数据类 (当前值）瞬时值极大值极小值无功功率151617注:在按键翻屏状态下或按键设参状态下,当设定时间内无任何按键操作，仪表将自动退回到循环显示状态。4.3 按键显示说明（1）按键翻屏显示模式下按键功能介绍按键标识符按键功能按“”或“”可由循显状态切换到按显状态。“由当前屏翻到上一屏；“”由当前屏翻到下一屏）进入下一级菜单 1A（多行)、B（单行)显示区选择切换2 返回上一级菜单（2)按键显示数据项介绍序号显示内容（第一级）显示内容(第二级）1无功功率极值2PT、CT变比/3版本号/4表号/（3）按键翻屏操作示例操作
11、示例：该屏为当前无功功率显示项.循显模式下,按“”或“”键进入按显模式。选定A区时,按“”或“键切换至无功功率显示项，图中数据为：L1=0。320kvar,L2=0.351kvar,L3=0.322kvar,总无功功率=0。993kvar。操作示例：该屏为PT、CT变比显示项。循显模式下，按“”或“”键进入按显模式.选定A区时,按“或“”键切换至PT、CT变比显示项，图中数据为：PT变比=20。0,CT变比=5。0。（注：不显示变比的小数部份。）操作示例：该屏为频率显示项。循显模式下，按“或“键进入按显模式，按“键切换至B区，按“”或“键切换至频率显示项即显示频率值。操作示例：该屏为软件版本号
12、显示项。循显模式下，按“”或“”键进入按显模式，按“”键切换至B区，按“”或“键切换至软件版本号显示项，图中数据为:“Soft表示软件版本指示，“13”表示产品规格，“121121为软件版本日期,后面“00为软件生产流水号。操作示例：该屏为表号显示项.循显模式下，按“”或“键进入按显模式，按“”键切换至B区，按“或“”键切换至表号显示项,表号=000000000001。（4）按键设置参数说明a）设参方式下按键功能介绍按键标识符按键功能“”切换数字或翻屏“移动光标位置或翻屏。“键与“”键同时按下进入设置屏。按“”键进入下一级菜单或“确认”参数设置。按“”键返回上一级菜单或“取消” 参数设置。（注
13、）注:通过“”和“调整好参数值后按“”键一次，显示出现“Sure”，这时继续再按“”键一次则成功修改参数.若在显示出现“Sure后马上按“”键，则取消该次参数修改。b)按键可设置数据项（注 1）序号第一级菜单第二级菜单符号定义符号定义范围备注1通信设置波特率60038400RS485通信口校验位8E1/8o1/8n1/8n2RS485通信口Modbus地址0247Modbus发送延时02999单位：毫秒DL/T645地址高6位0999999DL/T645地址低6位09999992变比设置（注2）电压变比整数09999组合成09999。9999电压变比小数09999电流变比整数09999组合成0
14、9999。9999电流变比小数099993系统设置密码共6位，修改02级密码4清极值5显示设置无操作回循显状态时间199单位：分钟无操作背光点亮时间(为0时背光常亮)099单位：分钟循环显示间隔时间199单位:秒注1:按键设置操作必须先输入密级（1位，0-2）和密码（6位），密码级别和权限说明如下： 0级密码(对应645协议0级密码）上表中参数全可设置；1级密码（对应645协议2级密码)上表中参数全可设置； 2级密码(对应645协议4级密码)上表中除清极值和PT、CT变比外其它都可设置。c）按键设置参数操作示例 （以“Conn通信设置”为例)图4.2 按键设参示意图任意时刻同时按下仪表的“”和
15、“”键进入“PASS显示界面，显示的数据第一位表示密级，后六位为密码(按“”切换数字，按“移动光标位置)，按“键确认。若密级和密码输入不正确，则出现错误提示“FAIL”.这时按“键可重新输入密码,按“”键退出,回到循显状态(若连续错误达到设定次数，则仪表参数设置功能会闭锁一段时间，时长可预先设定）。若密码认证通过，则可以进入第一级菜单。图中为“Conn菜单下的读写项 ：可设置RS485通信口的波特率和通信地址。说明：在选择或输入好设置参数并按下“”键确认后，出现“SURE”确认界面,再按“” 键一次使新参数生效。在参数设置的任意时刻，按“键，将取消设置或退回上一级.5 安装与接线5。1 仪表外
16、形尺寸仪表外形尺寸如下图所示。仪表盘面开口尺寸为67mm67mm。图5.1 仪表外形尺寸图 5。2 仪表安装前期注意事项（1）仪表应尽量安装在干燥、通风良好并远离热源和强电(磁)场的地方。（2）工作环境温度为:25 +60，湿度：95(无凝露）。 （3）仪表必须牢固安装，以防止震动导致安全事故。（4）从安装维护操作方便性和安全性考虑,仪表安装位置四周应留出足够的空间（尤其是一屏多表的安装模式）.（5)电气连接线要求：电流输入线用大于2.5mm2多股阻燃铜线，电压输入线、电源线用1.5mm2多股阻燃铜线，RS485通信用1。0mm2屏蔽双绞线。（6)电气连接要求：仪表电压输入回路和工作电源回路必
17、须接入合适的保险丝(如0.5A保险丝）；应提供一个CT短路盒,在仪表电流输入不连接时,须保证CT不开路。5。3 仪表端子说明及接线图（1）接线端子排列（从后部往前看,从左至右）：上排主接线端子:V+VV1V2V3VN工作电源第1相电压端第2相电压端第3相电压端零线端下排主接线端子：I11I12I21I22I31I32第1相电流端入第1相电流端出第2相电流端入第2相电流端出第3相电流端入第3相电流端出注：主接线端子为栅栏式接线端子，可使用叉式或圈式的接线片（宽度不大于6.5mm)连接，连接到上、下排主接线端子上的线缆建议采用UT2。5-3型端子压接好后再妥善接入，连接示意图如下.图5。2 主端子
18、连接示意图3中部辅助端子（常规):P+P-DI1DI2COMABNCR11R12保留2路数字输入数字输入公共端RS485通讯口保留继电器输出端注：辅助接线端子为插拔式接线端子.（2)接线图：仪表主端子接线图如下所示。其中“V+” 和“V-”为供电电源输入端，本仪表支持交直流输入,输入电压范围为40V420V。三相三线接线时，接点Vn和V2须外部短接在一起,见图5。5和图5。6。 图5.3 三相四线（无PT)接线图图5。4 三相四线(带PT)接线图 图5.5 三相三线（2CT）接线图图5.6 三相三线（3CT)接线图图5.7 单相两线接线图图5。8 单相三线接线图6 通信6。1 通信使用说明仪表
19、的RS485通信接口同时支持MODBUSRTU通信协议和DL/T6452007通信规约，可自适应协议匹配；数据字节校验方式默认为偶校验，即8E1(8数据位，偶校验,1停止位）格式,MODBUS-RTU通信协议还可配置为奇校验或无校验方式，即8O1（8数据位，奇校验，1停止位）或8N1(8数据位,无校验，1停止位）或8N2（8数据位，无校验，2停止位）格式。通信口波特率可设置为600bps、1200bps、2400 bps、4800 bps、9600bps、19200 bps和38400bps中任一种. 仪表的RS485通信口要求使用屏蔽双绞线连接，布线时要考虑整个网络的布局：如通信线缆的长度、
20、走向、上位机的位置、网络末端的匹配电阻、通信转换器、网络可扩展性、网络覆盖范围、环境的电磁干扰情况等因素，都要综合考虑。注：1布线工程须严格按要求施工；2对于暂时不需要通信的仪表都要将他们连接到RS-485网络上，以便于诊断和测试;3与上位机连接电缆的屏蔽层一端应有效接地（保护地：大地、屏柜、机箱等）,避免两点或多点接地；4RS485总线电缆须使用带屏蔽的双绞线，两根双绞线尽量使用不同颜色， 485通信口的“A”端接一种颜色，“B”端接另一种颜色。6.2 MODBUSRTU通信规约介绍6.2.1 协议概述（1） 协议类型 本协议为MODBUS RTU协议，适用于嵌入式电能表的实时通信。本协议旨
21、在规定终端设备（从站）与总线接口单元（主站）之间的数据交换以MODBUS 的RTU(Remote Terminal Unit）模式实现。协议采用异步主从半双工方式通信,通信由主站发起，从站在接收到主站请求后作出相应的应答。通信响应时间0.2秒。（2） 物理层传输接口： RS-485通信地址： 0247通信波特率：600bps38400bps通信介质： 屏蔽双绞线（3） 数据链路层传输方式: 异步主从半双工方式数据帧格式:一位起始位，8位数据，偶校验位，一位停止位数据包格式：地址（Address)功能（Function）数据(Data)校验码（CRC)8bits8bitsn8bits16bits
22、 数据包的发送序列总是相同的地址、功能码、数据以及校验码，其中每个数据包需作为一个连续的位流传输。当主站数据包到达从站后,与数据包中地址域相匹配的从站将接收数据，从站对数据校验后，如果没有错误，就执行数据包中的请求，并将响应数据组包后发给主站，从站返回的响应数据包中包含有以下内容：从站地址（Address）、执行的功能（Function)、功能执行生成的请求数据（Data)和校验码（CRC）。地址域（Address） 地址域在数据包的开始部分,由一个八bits数据组成，这个数据表示主站指定的从站地址，总线上每个从站地址是唯一的,从站的有效地址范围在0247之内。当主站发送数据包后，只有与主站查
23、询地址相同的从站才会有响应。功能域（Function）功能域描述了从站所执行的何种功能,下表说明了所有功能码的意义。代 码定 义具体功能03H读数据读取一个或多个变量的当前二进制值10H预置多寄存器用特定的二进制值改写多个变量的值数据域（Data） 数据域包含有从站执行特定功能所需要的数据或从站响应主站查询时采集到的数据。其中这些数据的内容可能是地址代码，或数据。校验码域（CRC） 校验码是主站、从站在CRC校验传输数据时形成的16bits的校验数据。由于通信中存在各种干扰，因此通信中传输的数据可能会发生改变，CRC校验能够有效保证主站、从站不会响应传输过程中发生了失真的数据，提高了系统的安全
24、性和效率。校验码的形成规律见附录一中的说明。6。2。2 应用层功能详解（1） 读数据命令（功能码03H)读数据下行帧格式设备通信地址（0247）功能代码（03H）数据域起始地址高字节数据域起始地址低字节数据域长度高字节数据域长度低字节CRC校验低字节CRC校验高字节读数据应答帧格式设备通信地址（0247）功能代码（03H）数据长度字节数数据内容数据内容数据内容CRC校验低字节CRC校验高字节示例抄读三相电压数据下行帧为:设备地址03H10H00H00H03H校验低校验高 应答帧为：设备地址03H06H数据1数据2校验低校验高 （2） 预置多寄存器命令（功能码10H)预置多寄存器下行帧格式设备地
25、址0247功能代码(10H)变量起始地址高字节变量起始地址低字节变量数高字节变量数低字节数据字节数 n数据字节1数据字节数据字节nCRC校验低字节CRC校验高字节预置多寄存器应答帧格式设备地址0247功能代码(10H)变量起始地址高字节变量起始地址低字节变量数高字节变量数低字节CRC校验低字节CRC校验高字节示例设置PT变比为1234.5678的下行帧为（其中12345678的十六进制表示为:00BC 614EH):设备地址10H00H03H00H02H04H00HBCH61H4EH校验低校验高应答帧为：设备地址10H00H03H00H02H校验低校验高（3） 异常应答异常应答帧格式设备通信地
26、址（0247）功能代码（80H+03H)（80H+10H）异常码（XXH)CRC校验低字节CRC校验高字节示例抄读非法寄存器地址数据：设备地址03HXXHXXH00H01H校验低校验高 应答帧为：设备地址83H02H校验低校验高MODBUS异常码代码含义02H非法数据地址03H非法数据10H无权限11H寄存器长度溢出6。2.3 CRC校验方法 冗余循环码(CRC）包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送设备计算，放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的 CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果两者不相符,则表明出错. CRC码的计算方法是，先预置16位寄存
27、器全为1.再逐步把每8位数据信息进行处理.在进行CRC码计算时只用8位数据位，起始位及停止位,如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位，都不参与CRC码计算. 在计算CRC码时，8位数据与寄存器的数据相异或，得到的结果向低位移一字节,用0填补最高位.再检查最低位，如果最低位为1，把寄存器的内容与预置数相异或，如果最低位为0，不进行异或运算。 这个过程一直重复8次.第8次移位后，下一个8位再与现在寄存器的内容相相异或,这个过程与以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后，最后寄存器的内容即为CRC码值。CRC码中的数据发送、接收时低字节在前. 计算CRC码的步骤为： 预置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1)，称此寄存器为CRC寄存器。把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器。把寄存器的内容右移一位(朝低位），用0填补最高位，检查最低位。如果最低位为0:重复第3步(再次移位)； 如果最低位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或。重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理。重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理。最后得到的CRC寄存器即为CR
