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PZ96B 可编程数显智能仪表
(AI、AV、DI、DV)
安装使用说明书 V1.0
安科瑞电气股份有限公司
ACREL Co.,Ltd
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目 录
1 概述...........................................................................................................................................................................1
2 技术参数...................................................................................................................................................................1
3 外形及尺寸示意图(单位:mm).............................................................................................................................. 2
4 接线方法...................................................................................................................................................................2
4.1 单相交流系列接线....................................................................................................................................... 2
4.2 单相直流系列接线....................................................................................................................................... 3
4.3 开关量输入输出........................................................................................................................................... 3
4.4 电源、RS485、模拟量变送输出................................................................................................................. 3
5 注意事项...................................................................................................................................................................3
5.1 电压输入........................................................................................................................................................3
5.2 电流输入........................................................................................................................................................3
5.3 通讯接线........................................................................................................................................................4
6 面板显示...................................................................................................................................................................4
7 菜单功能设置...........................................................................................................................................................4
7.1 按键功能说明............................................................................................................................................... 4
7.2 仪表菜单结构............................................................................................................................................... 5
7.3 变送输出设置............................................................................................................................................... 7
7.4 DO 输出设置................................................................................................................................................. 8
8 通讯...........................................................................................................................................................................8
8.1 通讯协议概述............................................................................................................................................... 8
传输方式.......................................................................................................................................................8
信息帧格式.................................................................................................................................................. 8
8.2 功能码简介................................................................................................................................................. 10
功能码 03H 或 04H:读寄存器................................................................................................................. 10
功能码 10H:写寄存器............................................................................................................................. 10
8.3 通讯应用细节............................................................................................................................................. 10
8.4 开关量输入输出......................................................................................................................................... 10
8.5 电力参数......................................................................................................................................................11
8.6 Modbus 规约通讯地址表........................................................................................................................... 11
8.7 通讯接线实例............................................................................................................................................. 12
使用说明.....................................................................................................................................................12
调试.............................................................................................................................................................12
1
1 概述
PZ96B 系列单相表,采用交流采样技术,可直接或间接测量单相电网中电压、电流等。既可用于本地
显示,又能与工控设备连接,组成测控系统。
仪表可具有 RS-485 通讯接口,采用 Modbus-RTU 协议;可带模拟量输出、继电器报警输出、开关量输
入/输出。根据不同要求,通过仪表面板按键,对变比、报警、通讯等参数进行设置和控制。
2 技术参数
技术参数 指标
输入
频率 45~65Hz
电压
额定值:AC 100V、380V;DC 300V、1000V
过负荷:1.2 倍额定值(连续); 2 倍额定值持续 1 秒
功耗: 小于 0.5VA
电流
额定值:AC 1A、5A;DC 75mV、10V、 0-20mA、4-20mA、5A
过负荷:1.2 倍额定值(连续); 10 倍额定值持续 1 秒
功耗: 小于 0.5VA
输出
通讯 RS485 接口、Modbus-RTU 协议
显示 LED
功能
开
关
量
输入 4 路干接点输入
输出
输出方式:2 路继电器常开触点输出
触点容量:交流表容量:1A/30VDC 或 1A/250VAC
直流表容量:2A/30VDC 或 2A/250VAC
模拟量输出
输出方式:1 路输出,0~20mA、4~20mA 可编程
负载能力:≤500Ω
测量精度 电流/电压 0.5 级
电源 AC85~265V 或 DC100~350V;功耗<5VA
安全性
工频耐压: 电源//开关量输出//电流输入//电压输入和变送//通讯//开关
量输入之间 AC2kV 1min;
电源、开关量输出、电流输入、电压输入两两之间 AC2kV 1min;
变送、通讯、开关量输入两两之间 AC1kV 1min;
绝缘电阻:输入、输出端对机壳>100MΩ
环境
工作温度:-10℃~+55℃;储存温度:-25℃~+70℃
相对湿度:≤ 93%RH,不结露;海拔高度:≤2500m
2
外形尺寸
盘面开孔
图一 图二
3 外形及尺寸示意图(单位:mm)
4 接线方法
(注:如与仪表壳体上接线图不一致,以仪表壳体上接线图为准)
电压电流信号端子辅助电源与信号输入端子(是否按照 7280 将接线端子合并一起?)
4.1 单相交流系列接线交流系列接线
L
N
FUSE
11 14
电压输入
L
N
电流输入
S1 S2
*
*
4 5
FUSE
辅助电源
L
N
1 2
L
N
FUSE
11 14
电压输入
L
N
FUSE
11 14
单相1PT、1CT
S1 S2
*
*4 5
A
N
FUSE
S1 S2
*
* 11 14 4 5
单相1CT、无PT
91
4
4
3
4.2 单相直流系列接线
4.3 开关量输入输出
24 25 26 27 28
DI1 DI2 DI3 DI4 COM3
34 35 36 37
DO1 DO2/J
开关量输出
17 18 19 20
Ep Eq
开关量输入 脉冲
4.4 电源、RS485、模拟量变送输出
AO COM1
模拟量输出
55 59 21 22
A B
RS485通讯
注:1. 符号“*”表示电流进线端,该接线仅供参考,具体以仪表上接线图为准。
5 注意事项
5.1 电压输入
输入电压应不高于产品的额定输入电压的 120%,否则应考虑使用 PT;
在电压输入端须安装 1A 保险丝;
5.2 电流输入
电流输入必须使用外部 CT 接入。
接线时确保输入电流与电压相序一致,,否则会出现显示数值和符号错误;同时确保电流进出线连接
正确(标*号端子接进线);
+
-
U + U - F U S E
4 9
电 压 ( 1 0 0 0 V )输 入
+
-
I + I -电 流 ( 7 5 m V )输 入
7 9
7 5 m V分 流 器 去 负 载
+
-
U + U - F U S E
5 9
电 压 ( 3 0 0 V )输 入
+
-
I + I -电 流 ( 5 A )输 入
8 9
+
-
U + U - 6 9
电 压 ( 1 0 V )输 入
传 感 器
+
-
I + I -电 流 ( 2 0 m A )输 入
8 9
传 感 器
去 负 载
4
图 三
如果使用的 CT 上连有其它仪表,接线应采用串接方式;
安装接线时建议使用接线排,不要直接接 CT,以便于拆装;
去除产品的电流输入连线前,必须先切断 CT 一次回路或者短接二次回路。
直流电流输入应使用外部分流器或直流变送器
5.3 通讯接线
该仪表提供异步半双工 RS485 通讯接口,采用 MODBUS-RTU 协议,各种数据信息均可在通讯线路上传
送。理论上在一条线路上可以同时连接多达 128 个仪表,每个仪表均可设定其通讯地址(Addr),通讯速
率(buad)也可通过设置选择。
通讯连接建议使用三芯屏蔽线,线径不小于 0.5mm
2,分别接 A、B、COM,屏蔽层接大地,布线时应使
通讯线远离强电电缆或其他强电场环境。
建议末端仪表的 A、B 之间加匹配电阻,阻值范围为 120Ω~10kΩ。
6 面板显示
单相系列(AI、AV、DI、DV)前面板
7 菜单功能设置
7.1 按键功能说明
PZ96B 数显智能仪表四个按键从左到右依次为 SET 键、左键、右键、回车键。
SET 键
测量模式下,按该键进入编程模式,仪表提示输入密码 PASS,输入正确密码后,
可对仪表进行编程设置;编程模式下,用于返回上一级菜单
左键 测量模式下,用于切换显示项目;
编程模式下,用于切换同级菜单或个位数的减小。
右键 测量模式下,用于切换显示项目;
编程模式下,用于切换同级菜单或个位数的增加。
回车键 测量模式下,用于切换显示项目;
5
编程模式下,用于菜单项目的选择确认和参数的修改确认。
左键+回车键 编程模式下,该组合键用于百位数的减小
右键+回车键 编程模式下,该组合键用于百位数的增加
7.2 仪表菜单结构
正常显示
仪表菜单结构(AI)
开关量状态
开关量输出
开关量输入
电流I
注:单相电压表与 AI 菜单结构类似,只有一处不同:电压、频率替代电流;
三相电压表与 AI3 菜单结构类似,只有一处不同:电压替代电流;
直流表开关量不在菜单显示,通过面板来显示。
电流显示
仪表菜单结构(AI3)
电流显示
电流显示
正常显示
开关量输入
开关量状态 IA
IBIC
开关量输出
6
是
否
提示是否保存
正常显示 保 存
更改
放 弃
见图四、五、六、七 见图四、五、六、七
仪表菜单结构
进入设置仪表参数
输入密码
密码:XXXX
密码正确?
进入功能设定
功能设定菜单结构
显示设置 修改密码
XXXX XXXX
图 四
图 五
输入设置
屏蔽值 置小数点 零点显示 满度设定
XXXX X XXXX XXXX
系统设置
显示设置 修改密码
XXXX XXXX
7
7.3 变送输出设置
tr.1 中对应设置
“type”变送类型选择:4-20mA 输出 和 0-20mA(需定制) 输出选择
“Ao.Hi”为 100%输出值设置
“Ao.Lo”为 0%输出值设置
(以上 2 个设置与电量的显示值对应,取最高四位整数(小数点忽略)不足补 0,例:输入 220V
100A/5A,三相四线,则 100%P 总为 220*100*3=66kW,该值取 6600,即“Ao.Hi”可设置 6600,“Ao.Lo”
设置为 0 即为 0-66kW 对应输出 4-20mA,)
通讯设置
仪表地址 波特率 数据格式
XXXX 38400
19200
9600
4800
2400
1200
无校验
偶校验
奇校验
2停止位
变送设置
0-20mA
4-20mA
类型 变送满度
XXXX XXXX
变送零点
图 七
图 六
功能设定菜单结构
8
7.4 DO 输出设置
do.1-do.2 中对应设置
“SEL”中设置 DO 输出类型,“0. do”表示为通信控制(此时如果 DLY 设置为 0 输出为电平方式,否
则为脉冲方式,如果 DLY 设置为 2,吸合后 2 秒自动断开),其他为报警控制。
“dLy”为报警延时(报警用时推荐不设置为 0 防止干扰误动,输出类型为 DO 时作脉冲或电平输出控
制)
“bAnd”为不动作带设置
“AL.Hi”为高报警数值设置(不用设置最大 9999)
“AL.Lo”为低报警数值设置(不用设置最小-9999)
(以上 3 个设置与电量的显示值对应,取最高四位整数(小数点忽略)不足补 0,例:输入 220V 100A/5A,
三相四线,则 100%P 总为 220*100*3=66kW,该值取 6600)
“In.=0”为信号为 0 时是否允许低报警,Lo.on 使能,Lo.of 禁止。
8 通讯
8.1 通讯协议概述
PZ96B 数显智能仪表使用 MODBUS-RTU 通讯协议,MODBUS 协议详细定义了校验码、数据序列等,这些都
是特定数据交换的必要内容。MODBUS 协议在一根通讯线上使用主从应答式连接(半双工)。当主计算机的
信号寻址到一台唯一的终端设备(从机)后,终端设备发出应答信号传输给主机。
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。传输方式
信息传输为异步方式,并以字节为单位,在主机和从机之间传递的通讯信息是 10 位字格式,包含 1 个
起始位、8 个数据位(最小的有效位先发送)、无奇偶效验位、1 个停止位(可设置)。信息帧格式
地址码 功能码 数据区 CRC 效验码
1 字节 1 字节 n 字节 2 字节
地址码: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 ACR 仪表
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便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。
功能码:功能码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出了该系列仪表用到的功能码,以及它们
总 线
控 制
报 警
功 能
表二
9
的意义和功能。
功能 定义 操作
03H/04H 读数据寄存器 获得一个或多个寄存器的当前二进制值
10H 预置多寄存器 设定二进制值到一系列多寄存器中
数据区:数据区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:功能码告诉终端读取一个寄存器,数据区则需要指明从哪
个寄存器开始及读取多少个数据,内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同内容而有所不同。
CRC 效验码: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 0FFFFH(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、如果最低位为 0,重复第三步(下一次移位);如果最低位为 1,将 CRC 寄存器与一个预设的固定
值(0A001H)进行异或运算。
5、重复第三步和第四步直到 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。
此外还有一种利用预设的表格计算 CRC 的方法,它的主要特点是计算速度快,但是表格需要较大的存
储空间,该方法此处不再赘述,请参阅相关资料。
主机发送 发送信息 从机返回 返回信息
地址码 01H 地址码 01H
功能码 03H 功能码 03H
起始地址
高字节 00H 字节数 02H
低字节 25H
寄存器数据
高字节 不定值
寄存器数量
高字节 00H 低字节 不定值
低字节 01H
CRC 效验码
低字节 不定值
CRC 校验码
低字节 95H 高字节 不定值
高字节 C1H
10
8.2 功能码简介
功能码 03H 或 04H:读寄存器
此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。主机一次请求的数据个数没有限制,但不能
超出定义的地址范围。
下面的例子是从 01 号从机读 1 个采集到的基本数据 (数据帧中每个地址占用 2 个字节)U,其中 U
的地址为 0025H。功能码 10H:写寄存器
功能码 10H 允许用户改变多个寄存器的内容,该仪表中系统参数、开关量输出状态等可用此功能号写
入。主机一次最多可以写入 16 个(32 字节)数据。
下面的例子是预置地址为01的仪表输出开关量DO1。开关量输入/输出状态指示寄存器地址为0022H,
第9-12位对应DI1-DI4, 第13-14位分别对应DO1-DO2。
主机发送 发送信息 从机返回 返回信息
地址码 01H 地址码 01H
功能码 10H 功能码 10H
起始地址
高字节 00H
起始地址
高字节 00H
低字节 22H 低字节 22H
寄存器数量
高字节 00H
寄存器数量
高字节 00H
低字节 01H 低字节 01H
字节数 02H
CRC 校验码
低字节 A1H
0022H 待写入数据
高字节 10H 高字节 C3H
低字节 00H
CRC 效验码
低字节 ADH
高字节 12H
8.3 通讯应用细节
PZ96B 数显智能仪表在设计时对通讯地址表进行了统一规划,用户根据下面的介绍可以方便地实现遥
测、遥信、遥控等功能。
8.4 开关量输入输出
PZ96B 数显智能仪表开关量输入是采用干接点开关信号输入方式,仪表内部配备+5V 的工作电源,无
须外部供电。当外部接点闭合或断开时,仪表本地显示开关状态,同时可以通过仪表的通讯口实现远程传
输功能,即“遥信”功能。
11
PZ96B 数显智能仪表开关量输出为继电器输出,可通过上位机远程控制(遥控有两种方式:1、电平触
发;2、脉冲触发),实现“遥控”功能,也可以根据客户要求实现相应的报警功能(如过流、欠压)。
PZ96B 数显智能仪表与开关量输入输出相关的通讯地址为 0022H,其与开关量输入输出的对应关系如
下:
0022H
16 15 14 13 12 11 10 9 8~1
DO2 DO1 DI4 DI3 DI2 DI1 保留
8.5 电力参数
该系列测量值用 Modbus-RTU 通讯规约的 03 号命令读出,通讯值与实际值之间的对应关系如下:(约
定 Val_t 为通讯读出值,Val_s 为实际值)
1、 电压 U:
Val_s=Val_t×10^(DPT-4),单位 伏 V,DPT 从 0023H 高字节读出。
2、 电流 I:
Val_s=Val_t×10^(DCT-4),单位 安培 A,DCT 从 0023H 低字节读出。
8.6 Modbus 规约通讯地址表
地址 参数 读写属性 数值范围 数据类型
0000H 保护密码 R/W 0001-9999 word
0001H 高字节 通讯地址 R/W 0001-0247
word
0001H 低字节 通讯波特率 R/W 0-3:38400、19200、 9600、4800bps
0002H 保留 R/W 厂家参数,禁止用户写命令 word
0003H PT 变比 R/W 1-9999 word
0004H CT 变比 R/W 1-9999 word
0005H~
0021H 保留 R/W 厂家参数,禁止用户写命令 word
0022H 开关量输入输出状态 R/W 见 7.3.1 word
0023H 高字节 小数点 U(DPT) R 3~7
word
0023H 低字节 小数点 I(DCT) R 1~5
0024H 高字节 小数点 PQ(DPQ) R 4~10
word
0024H 低字节 符号 PQ R
第 8 位:P
第 4 位:Q
0 为正,1 为负
0025H U R 交流:0-9999 直流:-9999-9999 word
12
0026H~
002AH 保留 R word
002BH I R 交流:0-9999 直流:-9999-9999 word
002CH~
0030H 保留 R word
0031H P R 0-9999 word
0032H~
0034H 保留 R word
0035H Q R 0-9999 word
0036H~
0038H 保留 R word
0039H PF R 0-1000 word
003AH~
003CH 保留 R word
003DH S R 0-9999 word
003EH 频率 F R 4500-6500 word
8.7 通讯接线实例
当多个装置组网使用时,最后一个的 RS485 的 A 和 B 端子上应并接一个终端匹配电阻 R,以保证通讯
阻抗匹配,终端匹配电阻一般在 120Ω-10kΩ之间,布线不同终端匹配电阻可能会不同。上图为使用三芯
屏蔽线的示意图,屏蔽层接大地,各个设备的 G1 端子并接。
调试与维护
使用说明
1) 通电前首先检查电源线是否正确接入。
2) 通讯的建立
a) 正确接入 RS485 总线,并连接至上位机。
b) 上位机根据模块的站号和波特率,按规约格式下发命令。此时模块的通信指示灯闪烁,表明模
块已经收到上位机命令并应答,即通讯已经建立。调试
1) 通电前检查电源是否连接正确。
2) 只有当通讯指示灯闪烁时,才表明通讯建立起来。
设置上位机查询时间间隔。由于总线是半双工方式,上位机应设定适当的时间间隔,时间间隔应根据模块
应答命令的长短和波特率决定,时间间隔设置不当会导致通讯失败。
60 62 61
4
8
5
A
4
8
5
B
G1
60 62 61
4
8
5
A
4
8
5
B
G1
60 62 61
4
8
5
A
4
8
5
B
G1
R
1# 2# 32#
上
位
机
485A
485B
485GND




