外观
数字化抽油机电量模块T-1361使用说明书
三相电参采集模块简介
本三相电参模块是为适应油田自动化的需求而专门设计的。可以测量三相四线制负载的各相线电流(Ia,Ib,Ic)、各相相电压(Ua,Ub,Uc)、合相有功功率Pt、合相无功功率Qt、合相视在功率St、合相功率因数COSφ、线路频率等参数。模块将采集到的数据通过RS-485接口进行传输,采用标准MODBUS-RTU协议。模块具有高集成度、稳定性,通过各种恶劣环境考验。
本模块已内置电压互感器,测量范围为0~500VAC。电流测量需外加100:5的电流互感器,最大电流量程为100A。本模块可广泛应用于油田工业控制与测量系统。模块采用高精度三相电计量IC,支持IEC 62053-21、IEC 62053-22、IEC 62053-23、EN 50470-1、EN 50470-3、ANSI C12.20和IEEE1459标准支持IEC 61000-4-7 I类和II类精度规格。TA = 25°C时,在1000:1的动态范围内电压和电流有效值误差小于0.1%。
本模块具有超高的性价比,用一个模块就可以测量所有的三相电参数。可以替代过去的电流、电压、功率、功率因数等一系列变送器磨块。减少模块使用量的同时,不仅节约了成本,还增加了系统的可靠性。
主要技术参数
三相交流50Hz电压、电流。输入频率:45~55Hz。
电压量程(相电压):0~300VAC
电流量程:0~100A(外配电流互感器)。
信号处理:16位A/D转换,6通道,每通道均以4KHz速率采样,采样周期≤50mS。
过载能力:瞬间电流达到5倍的量程上限、电压达到3倍的量程上限通道不损坏。
工作环境:温度:-40~70℃,湿度:5%~95%RH,无结露。
输出数据:三相相电压Ua、Ub、Uc;三相电流Ia、Ib、Ic;有功功率P、无功功率Q、功率因数cosψ、各相有功功率Pa、Pb、Pc,各相无功功率Qa、Qb、Qc,总有功功率、总无功功率、总视在功率。
输出接口:
- RS485,二线制,±15KV ESD保护;
- RS232,DB9接口,±15KV ESD保护;
通讯速率(Bps):9600
模拟量输出响应速度:≤30ms
通讯协议:MODBUS-RTU协议。
测量精度:0.1级。
参数设定:模块地址和通讯波特率可通过通讯接口设定。
模块供电电源:12/24VDC,功耗:<2W。
隔离电压:输入-输出:1000V。电流输入、电压输入、电源输入、通讯接口输出之间均相互隔离。
安装方式:DIN导轨卡装或螺丝固定。
外形尺寸 :140-88-62
三相电参模块的外形尺寸及端子定义
模块的端子接线图如下:
三相电参模块端子说明:
名称 | 含义 |
---|---|
V+ | 电源正极 |
V- | 电源负极 |
VG | 接大地 |
A | 两线制485A相 |
B | 两线制485B相 |
VA | A相电压输入 |
VB | B相电压输入 |
VC | C相电压输入 |
VN | 零线电压输入 |
IAP | A相电流互感器同名端输入(电流互感器的输出) |
IAN | A相电流互感器异名端输入(电流互感器的输出) |
IBP | B相电流互感器同名端输入(电流互感器的输出) |
IBN | B相电流互感器异名端输入(电流互感器的输出) |
ICP | C相电流互感器同名端输入(电流互感器的输出) |
ICN | C相电流互感器异名端输入(电流互感器的输出) |
NC1 | DO1常闭点 |
COM1 | DO1公共端 |
NO1 | DO1常开点 |
NC2 | DO2常闭点 |
COM2 | DO2公共端 |
NO2 | DO2常开点 |
DI1 | 数字量输入 |
GND | 电源地 |
DI2 | 数字量输入 |
GND | 电源地 |
其他未注明的端子为空,不能外接其线 |
灯说明
名称 | 含义 |
---|---|
电源 | 电源指示灯 |
状态 | 常亮:缺相 快闪:功率图采集中 不亮:正常 |
运行 | 闪烁:系统正常运行 |
485-1-TX | 485口1数据发送指示灯 |
485-1-RX | 485口1数据接收指示灯 |
485-2-TX | 485口2数据发送指示灯 |
485-2-RX | 485口1数据接收指示灯 |
232-RX | 232口数据接收指示灯 |
232-TX | 232口数据发送指示灯 |
按键
右侧为功能键,左侧为复位键。单独按下复位键模块将重启,按下功能键不松开,点击一下复位键,模块的状态灯闪烁时松开功能键完成恢复出厂设置操作。
三相电参模块典型应用说明
模块接线
本模块主要应用于三相四线制的电路中,其典型应用的接线图入下所示。VA、VB、VC、VN分别接A相、B相、C相、N相,直接接入,不需要进行二次转换。A和B为485通讯接口,直接连至485总线上即可。IAP接A相电流互感器的同名输出端,IAN接A相电流互感器的异名输出端,其他两相类似。注意区分电流互感器的同名端和异名端,否则会造成功率和功率因数的测量值异常。三相电参模块典型接线图
模块配置
三相电参模块出厂的默认地址是2,比特率为9600,将模块连至485总线上之前,应对其进行配置,将模块的波特率与总线的波特率设为一致,地址不能和总线上的其他设备相同。
数据采集
模块正确连接且配置成功后,主机发送读取数据命令,模块便将采集的数据送回主机。模块内所有的数据200ms更新一次,在进行功率图数据的采集时,其他数据不更新。
三相电参模块Modbus-RTU协议说明
模块采用标准的Modbus-RTU协议,可参考相关标准
串口参数
波特率:默认9600,可修改 |
---|
数据位:8 |
校验: 默认无校验 可修改 |
停止位:1 |
支持的功能码及其含义
支持的功能码 | 含义 | 功能 |
---|---|---|
01 | 读线圈寄存器 | 读取DO线圈状态 |
05 | 写单个线圈寄存器 | 控制单个DO |
15 | 写多个线圈寄存器 | 控制多个DO |
02 | 读离散寄存器 | 读取DI状态 |
03 | 读保持寄存器 | 读取测量数据 |
06 | 写单个保持寄存器 | 对模块进行配置 |
16 | 写多个保持寄存器 | 批量配置 |
数据帧结构
标准Modbus-RTU数据帧结构。
数据表
寄存器地址(03功能码) | 定义 | 说明 |
---|---|---|
0000 | A相电流 | 计算因子0.01,单位A |
0001 | B相电流 | 计算因子0.01,单位A |
0002 | C相电流 | 计算因子0.01,单位A |
0003 | A相电压 | 计算因子0.01,单位V |
0004 | B相电压 | 计算因子0.01,单位V |
0005 | C相电压 | 计算因子0.01,单位V |
0006 | 总有功功率 | 计算因子0.01,单位KW |
0007 | 总无功功率 | 计算因子0.01,单位KW |
0008 | 总视在功率 | 计算因子0.01,单位KW |
0009 | 电网频率 | 计算因子0.01,单位Hz |
0010 | 缺相状态 | 1:缺相 0:正常 |
寄存器地址(01功能码) | 定义 | 说明 |
---|---|---|
0000 | D01 | 0:断开 1:闭合 |
0001 | D02 | 0:断开 1:闭合 |
寄存器地址(02功能码) | 定义 | 说明 |
---|---|---|
0000 | DI1 | 0:逻辑低 1:逻辑高 |
0001 | DI2 | 0:逻辑低 1:逻辑高 |
设备配置
设备的配置通过Modbus-RTU协议进行配置,出厂时默认波特率为9600,模块ID为3,连上设备后通过更改相应的寄存器完成相应的配置,写入成功表明配置已写入FLASH中,重启后设备将采用新的配置运行。配置功能表如下所示:
寄存器地址(03功能码) | 定义 | 说明 |
---|---|---|
2651 | 模块slaveID | 默认3 支持1~124 |
2652 | 通讯口波特率 | 0:4800 1:9600(默认) 2:19200 3:38400 4:56000 5:57600 6:115200 |
2653 | 校验方式 | 0:无校验 1:奇校验 2:偶校验 |
2654 | 重启模块 | 写入0XABCD重启设备,其他值无效 |