下面以山东力创科技有限公司生产的单相二三极86型面板式计量插座为例进行说明。插座的面板如图9-1所示。
图9-1 单相二三极86型面板式计量插座
一、产品功能
(1)安全电气转接功能:可替换86型面板插座,实现电气连接和计量功能。
(2)电能计量功能:检测用电器(负载)的电量、电流、电压、有功功率等信息,液晶显示屏数字化显示,停电后保留电能累计值。
(3)通信功能:内带485通信功能,支持MODBUS RTU通信规约。
(4)开关控制功能:可使用通信接口控制插座内部开关的“闭合”或“断开”。
(5)过流保护功能:当负载电流超过插座额定电流10秒后,显示屏闪烁报警并断开内部开关,停止供电。
二、性能参数
(1)额定电压:市电220伏/50赫兹;
(2)额定电流:10安;
(3)计量精度:电压、电流0.5级;功率、电量1级;
(4)尺寸:86毫米×86毫米×33.5毫米;
(5)执行标准:GB2099,GB1002;
(6)铜件材料:磷铜;
(7)外壳材料:前面板,PC合金工程塑料;后盖,PA66;
(8)保护功能:安全保护门;
(9)工作温度:-10~60℃;储存湿度:≤85%RH。
三、显示说明
插座安装通电后,将按照“电量”、“电流”、“电压”、“功率”的顺序循环显示,每3秒钟切换一次,如图9-2所示。
图9-2 电参数循环显示
各参数的显示范围如下:
(1)电量:0.000~99 999.9度;
(2)电流:0~10安;
(3)电压:180~260伏;
(4)功率:1~2 200瓦(2 000瓦以上电器设备不可长时间使用)。
四、接线原理
接线原理可参见表9-1。
表9-1 接线原理
五、面板式计量插座模块MODBUS-RTU规约通信数据表及数据处理说明
1.系统参数寄存器
系统只读参数寄存器地址和通信数据可参见表9-2。
表9-2 系统只读参数寄存器地址和通信数据表(功能码03H,只读)
系统配置参数寄存器地址和通信数据可参见表9-3。
表9-3 系统配置参数寄存器地址和通信数据表(功能码03H读、10H写)
电能量寄存器地址和通信数据可参见表9-4。
表9-4 电能量寄存器地址和通信数据表(功能码03H读、10H写)
注:(1)脉冲当量为3 200 imp/KWh,即读取的数据值/3 200为实际的电度数;
(2)配置电量底数时的计算:4字节配置数据=需配置的电度数*3 200;
(3)清电度数据使用功能码10H,写入的数据必须都为0,写入其他数据则无效。
写寄存器的所有信息可参见表9-5。
表9-5 写寄存器的所有信息
例如:清除1号模块的有功总电能,则有(www.xing528.com)
命令:01 10 000C 0002 04 00 00 00 00 F3 FA;响应:01 10 000C 0002 81 CB
2.模块电量等寄存器(功能码03H)
模块电量等寄存器地址和通信数据可参见表9-6。
表9-6 模块测量电量寄存器地址和通信数据表(功能码03H,只读)
注:每个寄存器地址对应的数据为2个字节,所有数据为十六进制数。
3.开关量寄存器(功能码01H读、05H写)
开关量寄存器地址和通信数据可参见表9-7。
表9-7 开关电量寄存器地址和通信数据表(功能码03H,只读)
MODBUS通信规约中的寄存器指的是16位(即2字节),并且高位在前。设置参数时,注意不要写入非法数据(即超过数据范围限制的数据值)。
从机返送的错误码(CRC码除外)格式如下:
地址码:1字节;
功能码:1字节(最高位为1);
错误码:1字节;
CRC码:2字节。
从机响应回送如下错误码:
81:非法的功能码,接收到的功能码EDA模块不支持;
82:读取或写入非法的数据地址,指定的数据位置超出EDA模块可读取或写入的地址范围;
83:非法的数据值,接收到主机发送的数据值超出EDA模块相应地址的数据范围。
4.通信协议说明
(1)功能码03(0x03):读多路寄存器。
起始地址:0000H~0050H,超过范围命令无效;
数据长度:0001H~0020H,最多可一次读取32个连续寄存器;
起始地址+数据长度:1~0051H,超过范围命令无效。
例9-1 主机要读取地址为01、开始地址为0008H的2个从机寄存器数据。
(2)功能码10(0x10):写多路寄存器。
起始地址:0004H~0037H,超过范围命令无效;
寄存器数量:0001~0010H,最多可一次设置16个连续寄存器;
起始地址+写寄存器数量:0001H~0038H,超过范围命令无效。
例9-2 主机要清除电量,需要将000C和000D寄存器的值写入0(从机地址码为01)。
注意:清电度数据,使用功能码10H,写入的数据必须都为0,写入其他数据则无效。
(3)功能码01(0x01):读开关量输出。
起始地址:0000H~0007H,超过范围命令无效;
数据长度:0001H~0008H,最多可一次读取8个连续开关状态;
起始地址+数据长度:1~8H,超过范围命令无效。
例9-3 主机要读取地址为01、开始地址为0000H的1个从机开关量输出。
注意:本产品只有一个开关量输出,地址为0000。
(4)功能码05(0x05):写单路寄存器。
起始地址:0000H~0007H,超过范围命令无效,开关两输出状态。
例9-4 主机要设置地址为1,第0路开关量闭合。
例9-5 主机要设置地址为1,第0路开关量断开。
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