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JSY-MK-163 单相互感式计量模块(功率、电流的测量).pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.41M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 JSY-MK-163 单相互感式计量模块 1.2、 功能特点 1.2.1. 采集单相交流电参数，包括电压、电流、功率、因数，频率、电能等多个电参量； 一、 产品介绍 1.1 简介 1.2 功能特点 1.3 技术参数 二、 应用 2.1 外形及安装 2.2 接口定义 2.3 应用说明 2.4 电能计量功能 三、 Modbus 寄存器 四、 MODBUS 通讯规约 五、 注意事项 一、产品介绍 1.1、 简介 JSY-MK-163 是高度集成测量、数字通讯技术，能够完成电能测量、采集及传输的单相交流 电参数测量产品，能准确测量单相交流电压、电流、功率、功率因数、频率、电量等电参数， 1 路 TTL 电平接口，完全隔离电路，体积小，接口简单，可以方便嵌入到各种需要测量用电情 况的设备中，具有极优的性价比。 JSY-MK-163 单相互感式电能计量模块可广泛应用于节能改造、电力、通信、铁路、交通、 环保、石化、钢铁等行业中，用于监测交流设备的电流和电量消耗情况。 第 1 页/ 共 7页 1.2.2. 采用专用测量芯片，有效值测量方式，测量精度高； 1.2.3. 带 1 路 TTL 通讯接口，兼容 5V/3.3V 接口； 1.2.4. 通信规约采用标准 Modbus-RTU，兼容性好，方便编程； 1.2.5. 低电压 DC5V 供电,并具防接反保护功能，接反电源不会损坏模块但不能工作； 1.2.6. 高隔离电压，耐压达 DC3000V； 1.2.7. 可选配不同规格，单匝穿心 PCB 固定或开口互感器，方便易用； 1.3、 技术参数 1.3.1 单相交流输入 1) 电压量程：100V、220V、380V 等可选； 2) 电流量程： 5A、50A、100A 等可选；外接开口电流互感器型号可选； 3) 信号处理：采用专用测量芯片，24 位 AD 采样； 4) 过载能力：1.2 倍量程可持续；瞬间(<20mS)电流 5 倍，电压 1.5 倍量程不损坏； 5) 输入阻抗：电压通道＞1 kΩ／V； 1.3.2 通讯接口 1) 接口类型：1 路 TTL 通讯接口，兼容 5V/3.3V； 2) 通讯规约：MODBUS-RTU 规约； 3) 数据格式：可软件设置，“n,8,1”、 “e,8,1”、 “o,8,1”、 “n,8,2”； 4) 通讯速率： 波特率可设置 1200、2400、4800、9600Bps；波特率默认为 4800bps； 1.3.3 测量输出数据 电压、电流、功率、电能、功率因数、频率等多个电参量，见 Mdobus 数据寄存器列 表； 1.3.4 测量精度 电压、电流、电量：小于±1.0%；有功电度 1 级 1.3.5 隔离 被测电源与供电电源之间相互隔离；隔离耐压 3000VDC； 1.3.6 电源 1) 直流单电源 5V 供电,功耗 8～10mA。 1.3.7 工作环境
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 1) 工作温度：-20～+70℃；存放温度：-40～+85℃； 2) 相对湿度：5～95%，无结露（在 40℃下）； 3) 海拔高度：0～3000 米； 4) 环境：无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃，无显著摇动、振动和冲击的场所； 图 2.1 外形尺寸图（单位：mm） 1.3.8 温度漂移：≤100ppm/℃； 1.3.9 安装方式：PCB 焊接，模块平面尺寸为 25.6*43.3mm。 1.3.10 模块尺寸： 25.6*43.3*29mm 电流互感器外形图 二、应用 2.1、 外形及安装 电流互感器外型及尺寸图： 50A 穿心式电流互感器外形尺寸图 第 2 页/ 共 7页
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 100A 开口式电流互感器外形尺寸图 2.2、 接口定义 2.2.2 被测电流线从电流互感器或外接互感器中穿过，无具体方向要求；如下图所示； 2.2.1 管脚说明 标识 特性 功能描述 VL VN PF TXD RXD V+ V- 火线 被测电压火线接线口 零线 被测电压零线接线口 输出 有功电能校验脉冲输出，默认状态低电平输出，一般不需接此脚， 但要留出针脚位置 输出 模块 TTL 电平发送 输入 模块 TTL 电平接收 电源+ 计量模块供电脚，正常应用范围：4.8V-5.5V 电源- 电源地 第 3 页/ 共 7页 接线示意图 2.3、 应用说明
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 请根据产品规格型号，参照以上图示正确接线。接线前要确保断开所有信号源，避免发生 序号 定义 寄存器地址 读/写 具体说明 危险及损坏设备。检查确认接线无误后，再接通电源测试。 接通电源后，“指示灯”常亮，通讯时“指示灯”在通讯数据传输时同步闪烁。 1 型号 1 2 型号 2 0000H 0001H 读 值为 0163H 读 值为 0110H 产品出厂时，均设置为默认配置：地址 1 号、波特率 4800bps、数据格式“n,8,1”、数据 3 电压量程 0002H 读 值为 250，代表 250V 更新速率为 1000ms、变比为 1； 4 电流量程 0003H 读 值为 500，代表 50A 可通过我们提供的 JSY-MK-163 系列产品测试软件来更改设置产品参数及产品的一般性测 试。 2.4、 电能计量功能 可以提供单相电压、电流、功率、功率因数、频率、有功电能、碳排放量等参数； 电度的数据是 4 字节的无符号数，连续累计 10 年不会溢出，数据掉电保存。 三、JSY-MK-163 Modbus 寄存器列表 表 1: 系统配置读取参数寄存器地址及数据通讯表（功能码 03H 读，10H 写） 序号 定义 寄存器地址 读/写 具体说明 默认值为 0105H；默认地址为 01H，默认通讯格式为 8， N，1,4800bps 说明： 高字节 8 位为地址，1~255；0 为广播地址； 低字节的高 2 位为数据格式位， 1 地址及波 特率 0004H 读/写 为“00”表示为 10 位，无校验，即“8，N，1”； 为“01”表示为 11 位，偶校验，即“8，E，1”； 为“10”表示为 11 位，奇校验，即“8，O，1”； 为“11”表示为 11 位，无校验，2 个停止位，即“8，N， 7 温度 8 频率 2”； 低字节的低四位为波特率，3—1200bps，4—2400bps，5 —4800bps，6—9600bps， 表 3: 电能量寄存器地址和通讯数据表（功能码 03H 读，10H 写） 序号 定义 寄存器地址 读/写 具体说明 1 有功总电能 2 有功总电能 000CH 000DH 读/写 有功总电能（高位） 读/写 有功总电能（低位） 3 有功电能（清电量） 000CH 读/写 使用功能吗 10H，写入数据为 0000000 表 4:测量电参数寄存器和通讯数据表（功能码 03H，只读） 序号 定义 寄存器地址 读/写 数据类型与计算 说明 1 电压 2 电流 3 有功功率 4 有功总电能 5 功率因数 6 二氧化碳排量 0048H 0049H 004AH 004BH 004CH 004DH 004EH 004FH 0050H 0051H 读 无符号数，值=DATA/100,单位 V 读 无符号数，值=DATA/100,单位 A 读 无符号数，值=DATA，单位为 W 读 无符号数，值=DATA/3200，单位为 kWh，数值 读 与 000CH，000DH 寄存器相同 读 无符号数，值=DATA/1000 读 二氧化碳排量高， 读 二氧化碳排量低，值=DATA/1000，单位为 Kg 读 保留（该模块无此功能） 读 值= DATA/100，单位为 Hz 表 2: 系统只读参数寄存器地址和通讯数据表（功能码 03H，只读） 第 4 页/ 共 7页 四、MODBUS 通讯规约 本仪表提供串行异步半双工 RS485 通讯接口，采用标准 MODBUS-RTU 协议，各种数据信息 均可在通讯线路上传送。在一条线路上可以同时连接多达 255 个网络仪表，每个网络仪表均可
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 设定其通讯地址，通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线，线径不小于 0.5mm2。布线时应使通 设备地址：由一个字节组成，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 讯线远离强电电缆或其他强电场环境。 相应的查询。 MODBUS 协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。首先，主计算机的信号 功能代码：告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出该系列仪表所支持的功能代码，以 寻址到一台唯一地址的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输 及它们的功能。 给主机，即：在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流（半双工 功能代码 功能 的工作模式）。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。 03H 10H 01H 05H 读一个或多个寄存器的值 写一个或多个寄存器的值 读 1 路继电器的输出状态 写 1 路继电器的输出状态 数据段：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。 校验码：CRC16 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 CRC16 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 主机查询：查询消息帧包括设备地址、功能代码、数据信息码、校验码。地址码表明要选 CRC 寄存器。 中的从机设备；功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能，例如功能代码 03 或 04 是要求 (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。 从设备读寄存器并返回它们的内容；数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息，校验码 (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 用来检验一帧信息的正确性，从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法，它采用 CRC16 个预设的固定值（0A001H）进行异或运算。 的校准规则。 从机响应：如果从设备产生正常的回应，在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信 (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。 息码和 CRC16 校验码。数据信息码则包括了从设备收集的数据：像寄存器值或状态。如果有错 (7) 最终 CRC 寄存器的值就是 CRC16 的值。 误发生，我们约定是从机不进行响应。 我们规定在本仪表中采用的通讯数据格式:每个字节的位（1 个起始位、8 个数据位、奇 MODBUS－RTU 通讯规约示例: 4.1、功能码 0x03：读多路寄存器 校验或偶校验或无校验、1 个或 2 个停止位）。 数据帧的结构,即报文格式： 设备地址 功能代码 数据段 CRC16校验码 1个byte 1个byte N个byte 2个byte(低字节在前) 例子：主机要读取地址为 01，开始地址为 0048H 的 2 个从机寄存器数据 主机发送： 01 03 00 48 00 02 CRC 地址 功能码 起始地址 数据长度 CRC 码 从机响应： 01 03 04 12 45 56 68 CRC 地址 功能码 返回字节数 寄存器数据 1 寄存器数据 2 CRC 码 第 5 页/ 共 7页
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 4.2、功能码 0x10：写多路寄存器 例子：主机要把 0000,0000 保存到地址为 000C,000D 的从机寄存器去（从机地址码为 0x01） 主机发送：01 10 00 0C 00 02 04 00 00 00 00 F3 FA 地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 字节计数 保存数据 1 2 CRC 码 从机响应：01 10 00 0C 00 02 81 CB 地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 CRC 码 4.3、说明 MODBUS-RTU 通讯规约中的寄存器指的是 16 位（即 2 个字节），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）； 从机返回的错误码格式如下： 地址码：1 字节 功能码：1 字节（最高位为 1） 错误码：1 字节 CRC： 2 字节 响应回送如下错误码： 81：非法的功能码，即接收到的功能码模块不支持。 82：读取或写入非法的数据地址，即数据位置超出模块的可读或可写的地址范围。 83：非法的数据值，即模块收到主机发送的数据值超出相应地址的数据范围。 五、注意事项 4.4、指令解析举例： 4.4.1 读取电参数指令（以模块地址为 0x01 举例）： 发送数据：01 03 00 48 00 0A 45 DB （读 0048 开始的 10 个寄存器） 接收数据：01 03 14 5F C0 01 8F 03 D5 00 00 07 C0 03 E8 00 00 01 E6 6E 5E 13 86 F9 F1 红色部分为相关电参数，分解出来的结果如下图： 红色数据 5F C0 对应 0048 寄存器，即为电压：0x5FC0=24512，除以 100 为 245.12V，每个寄 存器的数据均为 2 个字节，其他的数据根据计算公式同理得出，电能和二氧化碳数据是 2 个寄 存器，4 个字节组合数据。 4.4.2 清电量指令（以模块地址为 0x01 举例）： 发送数据：01 10 00 0C 00 02 04 00 00 00 00 F3 FA 接收数据：01 10 00 0C 00 02 81 CB 1) 注意产品标签上的辅助电源信息，产品的辅助电源等级和极性不可接错，否则有可能损坏 产品。 2) 请根据产品规格型号，参照图示正确接线。接线前要确保断开所有信号源及电源，避免发 生危险及损坏设备。检查确认接线无误后，再接通电源测试。 3) 电压回路或 PT 的二次回路不可短路。 4) 在 CT 一次侧有电流时，CT 的二次回路严禁开路；严禁带电接线或拔下端子； 5) 产品在有强电磁干扰的环境中使用时，请注意输入输出信号线的屏蔽。 6) 集中安装时，最小安装间隔不应小于 10mm。 7) 本系列产品内部未设置防雷击电路，当模块的输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之 中时，应注意采取防雷措施。 8) 请勿损坏或修改产品的标签、标志，请勿拆卸或改装产品，否则本公司将不再对该产品提 供“三包”（包换、包退、包修）服务。 第 6 页/ 共 7页
    JSY-MK-163单相互感式计量模块 产品手册 深圳市健思研科技有限公司 V1.0 公司名称：深圳市健思研科技有限公司 地址：深圳市南山区西丽镇珠光村珠光创新科技园 1 栋 609 联系方式：0755 61665591 传真：(0755)26628850 邮政编码：518055 第 7 页/ 共 7页
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