GQ194E-9S4多功能電力儀表
一、產(chǎn)品概述
我司生產(chǎn)的GQ194E-9S4多功能電力儀表采用先進(jìn)的微處理器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可測(cè)量電網(wǎng)中的單三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功電度、無功電度等各種常用電力參數(shù)，同時(shí)還可選帶開關(guān)量輸入、報(bào)警輸出、模擬量變送輸出、脈沖輸出、RS485網(wǎng)絡(luò)通訊功能。作為一種先進(jìn)的智能化、數(shù)字化的電網(wǎng)前端采集元件，該儀表可以應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化，智能建筑，智能配電盤，開關(guān)柜中，具有安裝方便，接線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，工程量小，現(xiàn)場(chǎng)可編程輸入?yún)?shù)的特點(diǎn)。能夠完成業(yè)界不同PLC，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通信軟件的組網(wǎng)。
二、選型及技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)
| 性能 | 參數(shù) | |
| 網(wǎng)絡(luò) | 三相三線、三相四線 | |
| 電壓 電流 | ||
| 額定值 | AC100V、400V口大于400V需外接PT AC 1A、5A 大于5A需外接CT | |
| 過負(fù)荷 | 持續(xù):1.2倍瞬時(shí): 10倍/10s 持續(xù):1.2倍瞬時(shí): 10倍/10s | |
| 功耗 | <1VA (每相) <0.4VA (每相) | |
| 阻抗 | ≥500kΩ <2mΩ | |
| 精度 | RMS測(cè) 量,精度等級(jí)0.5(可選0.2級(jí)) | |
| 頻率 | 45~ 60Hz，精度0.01Hz | |
| 功率 | 有功、無功、視在功率，精度0.5級(jí) | |
| 諧波 | (擴(kuò)展功能) | |
| 電能 | 四象限計(jì)量，有功精度0. 5級(jí)，無功精度1. 0級(jí)(可選0. 2級(jí)) | |
| 顯示 | 可編程、切換、循環(huán)(LED/LCD) 顯示 | |
| 電源 | 工作范圍 | AC220V土10% 可選AC/DC85~ 265V |
| 功耗 | ≤5VA | |
| 輸出 | 數(shù)字接口 | RS-485、MODBUS-RTU協(xié)議 |
| 脈沖輸出 | 2路電能脈沖輸出，光耦繼電器 | |
| 開關(guān)量輸入 | 4路開關(guān)量輸入，遠(yuǎn)源干接點(diǎn)方式(可選) | |
| 開關(guān)量輸出 | 4路開關(guān)量輸出，固態(tài)繼電器(可選) | |
| 模擬量輸出 | 4路模擬量輸出，4~20mA/0~20mA (可選) | |
| 環(huán)境 | 工作環(huán)境 | -10 ~ 55°C |
| 儲(chǔ)存環(huán)境 | -20 ~ 75°C | |
| 安全 | 耐壓 | 輸入/電源>2kV,輸入/輸出>2kV,電源/輸出>1kV |
| 絕緣 | 輸入、輸出、電源對(duì)機(jī)殼> 50MΩ | |
三、面板說明與測(cè)量信息顯示
3.172、80LCD液晶面板顯示信息說明:
三排數(shù)字顯示測(cè)量的電量
信息和編程時(shí)提示信息，
分頁顯示:
J:電壓I:電流
P:總有功功率
Q:總無功功率
PF:總功率因素F: 電網(wǎng)頻率
QA: A相無功功率PFA: A功率因素
QB: B相無功功率PFB: B功率因素
QC: C相無功功率PFC: C功率因素
可設(shè)置DISP控制字用來編程設(shè)置通常狀態(tài)下顯示內(nèi)容，DISP設(shè)定為
(1時(shí)分相電壓顯示) ; (2時(shí) 分相電流顯示) ;(3時(shí)分相有功功率顯示) ; (4時(shí) 總有功功率顯示) ;(5時(shí)A相無功功率顯示) ;
(6時(shí)B相無功功率 顯示) ;(7時(shí)C相無功功率顯示) ; (8時(shí) 總無功功率顯示) ;(9時(shí)A相功率因素顯示) ; ( 10時(shí)B相功率因素顯示)
( 11時(shí)C相功率因素顯示) ; ( 12時(shí)總功率因素顯示) ;( 13時(shí)在測(cè)電網(wǎng)頻率顯示) ; (14時(shí) Un零序電壓顯示);
(15時(shí)In零 預(yù)電流顯示); ( 16時(shí)總有功電能顯示) ;(17時(shí)總無功電能顯示) ;
3.2 96、120LCD液晶系列
可設(shè)置DISP控制字用來編程設(shè)置通常狀態(tài)下顯示內(nèi)容，DISP顯示1 (三相電流)，2(三相電壓)，3(有功功率), 4 (無功功率), 5(視在有功功率), 6(功率因素), 7(總有功、無功、視在功率)，8(總功率因素), 9(當(dāng)前電網(wǎng)頻率),10(開關(guān)量輸入、輸出)，0 (1~10循環(huán)顯示)
3.3LED數(shù)碼管系列多功能電力儀表菜單顯示信息說明:
四、安裝與接線
五、參數(shù)設(shè)定與說明
5.4參數(shù)設(shè)定操作舉例
使用要求:所有的儀表在第一次使用的時(shí)候，請(qǐng)檢查儀表的參數(shù)同所在配電系統(tǒng)中需要的參數(shù)的一致性。儀表后面的標(biāo)簽中都標(biāo)注了儀表的類型參數(shù)和出廠設(shè)置參數(shù)。在正確配置儀表后，按照實(shí)際的要求對(duì)儀表進(jìn)行正確的接線，對(duì)輔助電源、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)按說明書操作說明中進(jìn)行。
編程舉例:設(shè)儀表信號(hào)輸入網(wǎng)絡(luò)為三相四線，電壓變比為60。 (假設(shè)儀表開始為三相三線，電壓變比為1)。
六、通訊規(guī)約
MODBUS ( RTU模式)通訊規(guī)約，采用RS-485,波特率為9600BPS，1位起始位,8位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)，1位停止位，共10位。裝置出廠時(shí)站址和通訊波特率已設(shè)好了，站址為01。
CRC校驗(yàn)權(quán)值為CRC-16=X16+X15+X5+1
主站詢問下行報(bào)文格式:
地址+功能碼+起始地址+字長(zhǎng)度+ 16位CRC校驗(yàn)碼
| 地址 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | CRC核驗(yàn)碼 | |||
| ADD | 03H | 00H | 00H | 00H | 02H | CRC低 | CRC高 |
從站應(yīng)答.上行報(bào)文格式:
地址+功能碼+字長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+ 16位CRC校驗(yàn)碼
| 地址 | 功能碼 | 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 數(shù)據(jù) | CRC核驗(yàn)碼 | |
| ADD | 03H | 04H | 4字節(jié) | CRC低 | CRC高 |
MODBUS地址信息表:
| 地址 | 項(xiàng)目 | 描述 | 字節(jié)地址 | 說明 |
| 設(shè)置信息 | ||||
| 0 | MM | 編程設(shè)置密碼（只讀） | 0,1 | 2字節(jié)，1-9999 |
| 1 | XS1 | 電量顯示選擇 | 2 | 電量顯示方式，0-6 |
| DZ | 儀表地址 | 3 | 1字節(jié)，1-247 | |
| 2 | PT | 電壓倍率 | 4,5 | PT=電壓1次側(cè)/2次側(cè) 1-9999 |
| 3 | CT | 電流倍率 | 6,7 | CT=電壓1次側(cè)/2次側(cè) 1-9999 |
| 4 | SRS | 輸入控制字 | 8 | 見位地址說明 |
| TXK | 通訊控制字 | 9 | 見位地址說明 | |
| 5 | STATUS | 狀態(tài) | 10,11 | 保留 |
| 地址 | 項(xiàng)目 | 描述 | 說明 |
| 電量信息 | |||
| 57,58 | Uan | A相電壓 | 2個(gè)字(4字節(jié))表示的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)的IEEE-574數(shù)據(jù)格式。所有的數(shù)據(jù)都是一次側(cè)數(shù)據(jù)，即乘了變比之后的值。 電壓?jiǎn)挝籚, 電流單位A, 有功功率單位KW 無功功率單位Kvar, 功率因數(shù)單位1 頻率單位Hz |
| 59,60 | Ubn | B相電壓 | |
| 61,62 | Ucn | C相電壓 | |
| 63,64 | Uab | 線電壓 | |
| 65,66 | Ubc | 線電壓 | |
| 67,68 | Uca | 線電壓 | |
| 69,70 | Ia | A相電流 | |
| 71,72 | Ib | B相電流 | |
| 73,74 | Ic | C相電流 | |
| 75,76 | Pa | A相有功功率 | |
| 77,78 | Pb | B相有功功率 | |
| 79,80 | Pc | C相有功功率 | |
| 81,82 | Ps | 合相有功功率 | |
| 83,84 | Qa | A相無功功率 | |
| 85,86 | Qb | B相無功功率 | |
| 87,88 | Qc | C相無功功率 | |
| 89,90 | Qs | 合相無功功率 | |
| 91,92 | Sa | A相視在功率 | |
| 93,94 | Sb | B相視在功率 | |
| 95,96 | Sc | C相視在功率 | |
| 97,98 | Ss | 合相視在功率 | |
| 99,100 | PFa | A相功率因數(shù) | |
| 101,102 | PFb | B相功率因數(shù) | |
| 103,104 | PFc | C相功率因數(shù) | |
| 105,106 | PFs | 合相功率因數(shù) | |
| 107,108 | FR | 電網(wǎng)頻率 | |
| 電能信息 | |||
| 129,130 | WPP | 一次側(cè)正向有功電能 | 2個(gè)字(4字節(jié))表示的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)的IEEE-574數(shù)據(jù)格式。一次側(cè)值表示乘CT和PT變比之后的值。二次側(cè)值來乘變比的值表示顯示的電能值為一次側(cè)值. 有功電能單位Kwh 無功電能單位K varh |
| 131,132 | WPN | 一次側(cè)負(fù)向有功電能 | |
| 133,134 | WQP | 一次側(cè)正向無功電能 | |
| 135,136 | WQN | 一次側(cè)負(fù)向無功電能 | |
| 137,138 | EPP | 二次側(cè)正向有功電能 | |
| 139,140 | EPN | 二次側(cè)負(fù)向有功電能 | |
| 141,142 | EQP | 二次側(cè)正向無功電能 | |
| 143,144 | EQN | 二次側(cè)負(fù)向無功電能 | |
7.1、電能計(jì)量和脈沖輸出:
多功能電力儀表提供有功/無功電能計(jì)量，2路電能脈沖輸出功能和RS485的數(shù)字接口來完成電能數(shù)據(jù)的顯示和遠(yuǎn)傳。集電極開路的光耦繼電器的電能脈沖(電阻信號(hào))實(shí)現(xiàn)有功電能(正向)和無功電能(反向)遠(yuǎn)傳，采用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)終端、PIE、DI開關(guān)采集模塊，采集儀表的脈沖總數(shù)來實(shí)現(xiàn)電能累積計(jì)量。采用輸出方式的輸出還是電能的精度檢驗(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)電氣特性:集電極開路電壓VCC≤48V、電流Iz≤50mA。
2)脈沖常數(shù): 3200imp/kWh。 其意義為:當(dāng)儀表累積1kWh時(shí)脈沖輸出個(gè)數(shù)為3200個(gè)，需要強(qiáng)調(diào)的是1kWh為電能的2次測(cè)電能數(shù)據(jù)，在PT、CT的情況下，相對(duì)的N個(gè)脈沖數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)1次測(cè)電能為:
1kWh X 電壓變比PT X 電流變比CT。
3)應(yīng)用舉例:PLC終端使用脈沖計(jì)數(shù)裝置，假定在長(zhǎng)度T的一段時(shí)間內(nèi)采用脈沖個(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/3200X100X80度電能
7.2、開關(guān)量模塊部分:
網(wǎng)絡(luò)儀表提供4路開關(guān)量輸入功能和4路固態(tài)繼電器的開關(guān)量輸出功能。4路開關(guān)輸入采用干結(jié)點(diǎn)電阻開關(guān)信號(hào)輸入方式，當(dāng) 外部接通的時(shí)候，經(jīng)過儀表開關(guān)輸入的模塊DI采集其為接通信息，第一路接通時(shí)顯示為1，第二路接通時(shí)顯示為2，第三路接通時(shí)顯示為3，第四路接通時(shí)顯示為4;當(dāng)外部斷開的時(shí)候，經(jīng)過儀表開關(guān)輸出模塊DI采集為斷開信息顯示為0。開關(guān)量輸入模塊不僅能采集和顯示本地的開關(guān)信息，同時(shí)可以通過儀表的RS485數(shù)字通訊接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸功能，即“遙信”功能; 4路固態(tài)繼 電器的開關(guān)量輸出功能，可以用于 各種場(chǎng)所的報(bào)警指示、保護(hù)控制等輸出功能。在開關(guān)輸出有效的時(shí)候，繼電器輸出導(dǎo)通，開關(guān)輸出關(guān)閉的時(shí)候，繼電器輸出關(guān)斷。
3)應(yīng)用舉例:
A、開關(guān)輸入功能:
開關(guān)模塊具有4路開關(guān)量輸入采集功能，在采集輸入信號(hào)后，用于開關(guān)信號(hào)的本地監(jiān)視。
將儀表切換到開關(guān)信息的顯示狀態(tài)，面板第二排四位顯示開關(guān)輸入狀態(tài)信息，從左到右依次為第一-路、第二路、第三路、第四路，下圖表示第一.路、第三路為導(dǎo)通狀態(tài)，第二路和第四路為關(guān)斷狀態(tài)。
通過儀表RS485數(shù)字通信接口，可將開關(guān)信息寄存器的信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端。
開關(guān)輸出模塊的功能就是越限報(bào)警輸出。設(shè)置電參數(shù)的范圍，當(dāng)測(cè)量的電參數(shù)越過設(shè)置的范圍時(shí)候，對(duì)應(yīng)的開關(guān)輸出端口為導(dǎo)通狀態(tài)，面板對(duì)應(yīng)位置會(huì)顯示1。
編程實(shí)例:對(duì)于10kV/100V、400A/5A的儀表中設(shè)置D01為Ua>11kV報(bào)警，DOS2為Ia>400A報(bào)警，DOS3為PF<0. 9報(bào)警，DOS4為F>51. 00Hz報(bào)警，其控制字應(yīng)該寫為:
開關(guān)量設(shè)置參數(shù)DOSi也可以通過鍵盤的鍵盤編程設(shè)置實(shí)現(xiàn)。在編程操作中，DOSi菜單項(xiàng)目中參數(shù)值就是對(duì)應(yīng)的DOSi相關(guān)參數(shù)。下圖:LCD1: D0-1表時(shí) 設(shè)置的項(xiàng)目為開關(guān)輸出模塊1; LCD2; 0007為所選擇報(bào)警電量項(xiàng)目，7: Ia低報(bào)警。2000為報(bào)警的區(qū)間:當(dāng)Ia<2000的時(shí) 候，Do0輸出報(bào)警信號(hào)，即:繼電器導(dǎo)通。
開關(guān)量輸出、變送輸出電量參數(shù)對(duì)照表
報(bào)警參數(shù)計(jì)算方法:
電能數(shù)報(bào)警極限參數(shù)值的計(jì)算:取量程值的Z高4位有效數(shù)，得到一個(gè)4位整數(shù)的參數(shù)比值。則報(bào)警值與量程值之比等于設(shè)定值與參比值之比。
| 設(shè)定值 = | 報(bào)警值 X 參數(shù)比 |
若儀表為400V，800A/5
3、模擬量變送輸出模塊:網(wǎng)絡(luò)儀表提供4路模擬量的變送輸出功能，每1路都可選擇26個(gè)電量參數(shù)中的任意-一個(gè)進(jìn)行設(shè)置，通過儀表本身的模擬量變送模塊功能，實(shí)現(xiàn)相電量參數(shù)的模擬變送輸出功能(0~20mA/4~ -20mA)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系可任意設(shè)置。
可通過計(jì)算機(jī)、儀表面板按鍵設(shè)置AOSi的控制字，實(shí)現(xiàn)4路模擬變送輸出的設(shè)置，包括選擇需變送的電量項(xiàng)目和滿量程20mA輸出對(duì)應(yīng)的電量參數(shù)。
3)應(yīng)用舉例:對(duì)于10kv/100v ;400A/5的儀表中設(shè)置A01-Ua:0~10kV/4~20mA; A02-Ia:4~400A/4~20mA; A03-P:0~12MW/0~20mA;A04-Q:0~12MVar/0~20mA
電參數(shù)變送輸出參數(shù)值的計(jì)算:取量程的Z高4四位有效數(shù)，得到一個(gè)4位整數(shù)的參數(shù)比值。則變送值與量程值之比等于設(shè)定值與參比值之比。(變送值不應(yīng)低于量程值的85%)
| 設(shè)定值 = | 變送值 X 參數(shù)比 |
注:當(dāng)變送值出現(xiàn)誤差時(shí)，可根據(jù)誤差的大小相對(duì)應(yīng)的修改設(shè)定值的大小。假設(shè)儀表為400V，800A/5
| 變送輸出設(shè)置參數(shù)AOSi(3BYTE)也可以通過面板按鍵設(shè)置實(shí)現(xiàn)，在編程操作中，AOSi菜單項(xiàng)目中就是變送模塊參數(shù)設(shè)置參數(shù)，在右圖設(shè)置參數(shù)中，編程.項(xiàng)目A0-1:變送輸出第一路; 0129=128+1:選擇電量項(xiàng)目Ua為4^ 20mA變送輸出，而20mA對(duì)應(yīng)的電壓為10KV，設(shè)置為1000。 例如在10kv/ 100V的網(wǎng)絡(luò)中，即完成:變送輸出回路I: Ua:0~10kv/4~20mA的變送輸出功能 |
|
八、常見問題及解決辦法
1、關(guān)于通訊
1)儀表沒有回送數(shù)據(jù)
答:首先確保儀表的通訊設(shè)置信息如從機(jī)地址、波特率、校驗(yàn)方式等與上位機(jī)要求-致:如果現(xiàn)場(chǎng)多塊儀表通訊都沒有數(shù)據(jù)回送，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)通訊總線的連接是否準(zhǔn)確可靠，Rs485轉(zhuǎn)換 器是否正常。如果只有單塊或者少數(shù)儀表通訊異常，也要檢查相應(yīng)的通訊線，可以修改變換異常和正常儀表從機(jī)的地址來測(cè)試，排除或確認(rèn).上位機(jī)軟件問題，或者通過變換異常和正常儀表的安裝位置來測(cè)試，排除或確認(rèn)儀表故障。
2)儀表回送數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確
答:多功能電力儀表的通訊開放給客戶的數(shù)據(jù)有一次電網(wǎng)float型數(shù)據(jù)和二次電網(wǎng)int/long型數(shù)據(jù)。請(qǐng)仔細(xì)閱讀通訊地址表中關(guān)于數(shù)據(jù)存放地址和存放格式的說明，并確保按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。推薦客戶去經(jīng)銷商索要下載MODBUS-RTU通訊協(xié)議測(cè)試軟件MODSCAN，該軟件遵循標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS-RTu通訊協(xié)議，并且數(shù)據(jù)可以按照整型、浮點(diǎn)型、16進(jìn)制等格式顯示，能夠直接與儀表顯示數(shù)據(jù)比。
2、關(guān)于U、I、P等測(cè)量不準(zhǔn)確
答:首先需要確保正確的電壓和電流信號(hào)已經(jīng)連接到儀表上，可以使用萬用表來測(cè)量電壓信號(hào)，必要的時(shí)候使用鉗形表來測(cè)量電流信號(hào)。其次確保信號(hào)線的連接是正確的，比如電流信號(hào)的同名端(也就是進(jìn)線端)，以及各相的相序是否出錯(cuò)。多功能電力儀表可以觀察功率界面顯示，只有在反向送電情況下有功功率為負(fù)，一-般使用情況下有功功率符號(hào)為正，如果有功功率符號(hào)為負(fù)，有可能電流進(jìn)出線接錯(cuò)，當(dāng)然相序接錯(cuò)也會(huì)導(dǎo)致功率顯示異常。另外需要注意的是儀表顯示的電量為--次電網(wǎng)值，如果表內(nèi)設(shè)置的電壓電流互感器的倍率與實(shí)際使用互感器倍率不一致，也會(huì)導(dǎo)致儀表電量顯示不準(zhǔn)確。表內(nèi)電壓電流的量程出廠后不容許修改。接線網(wǎng)絡(luò)可以按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接法修改，但編程菜單中接線方式的設(shè)置應(yīng)與實(shí)際接線方式一-致，否則也將導(dǎo)致錯(cuò)誤的顯示信息。
3、關(guān)于電能走字不準(zhǔn)確電能數(shù)據(jù)不保存
答:1)儀表的電能累加是基于對(duì)功率的測(cè)量，先觀測(cè)儀表的功率值與實(shí)際負(fù)荷是否相符。多功能電力儀表支持雙向電能計(jì)量，在接線錯(cuò)誤的情況下，總有功功率為負(fù)的情況下，電能會(huì)累加到反向有功電能，正向有功電能不累加。在現(xiàn)場(chǎng)使用Z多出現(xiàn)的問題是電流互感器進(jìn)線和出線接反。
2)電能數(shù)據(jù)不保存時(shí)，請(qǐng)查看儀表是否有負(fù)載，加上負(fù)載后儀表則繼續(xù)累計(jì)。
4、儀表不亮
答:確保合適的輸助電源已經(jīng)加到儀表的輔助電源端子，超過規(guī)定范圍的輔助電源電壓可能會(huì)損壞儀表，并且不能恢復(fù)。可以使用萬用表來測(cè)量輔助電源的電壓值，如果電源電壓正常，儀表無任何顯示，可以考慮斷電重新上電，若儀表還不能正常顯示的話請(qǐng)聯(lián)系本公司技術(shù)服務(wù)部。
外形及安裝開孔尺寸：
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