globalni viri IM1281B Uporabniški priročnik za modul za merjenje električne energije

konecview

Modul za merjenje električne energije z enofaznim izmeničnim tokom IM1281B je razvit z namenom, da se prilagodi različnim proizvajalcem za spremljanje porabe energije svojih izdelkov; je tudi primeren modul za AC polnilni kup, ulica lamp, računalniška soba, bazna postaja za varčevanje z energijo in monitor. Natančnost je boljša od standarda nacionalne ravni 1;

Modul uporablja namenski čip SOC za merjenje električne energije industrijskega razreda in voltage in tok sta popolnoma izolirana za sampling. Ima funkcijo višje integracije in boljše zanesljivosti. Modul je majhne velikosti, enostaven za integracijo in vdelavo v različne sisteme.

Uvod

• En sam modul lahko zbira parametre enofaznega izmeničnega toka, vključno z voltage, tok, moč, faktor moči, frekvenca, električna energija, temperatura itd.
• Uporablja namenski čip SOC za merjenje električne energije industrijskega razreda z visoko natančnostjo merjenja.
• Komunikacijski protokol sprejema splošni standard DL/T 645-2007 in standardni protokol Modbus-RTU (izberite enega od dveh), ki ima dobro združljivost in je bolj priročen za komunikacijo in razvoj.
• Zaščita podatkov pred izpadom električne energije.
• Prostor za shranjevanje energije je velik. Lahko ga obrnete, da ponovno začnete meritev, ko je polna.
• Izdelek je prejel RoHS, CE in poročilo o preskusu Metrology Institute.
• Izpolnjuje ustrezne merilne zahteve v »Predpisih o preverjanju merjenja pilotov za polnjenje električnega vozila JJG1148-2018«.
• Izpolnjuje ustrezne merilne zahteve v “QZTT2301.4-2018 Base Station Intelligent Motion Monitoring
  Tehnične zahteve enote (FSU), 4. del: Tip mikro postaje«.

Aplikacija

Merilni moduli serije IM AC in DC so bili široko uporabljeni v polnilnikih AC in DC, pametnih domovih, dinamičnem spremljanju okolja FSU, pametni varnosti, spremljanju razsvetljave, pametnih parkih, digitalnih računalniških sobah, upravljanju porabe energije, spremljanju baterije itd. je bila sprejeta in priznana s strani primerjalnih podjetij v različnih panogah. Za vstop v obdobje interneta stvari so pomembni podporni moduli.

Opombe

• Za pravilno ožičenje glede na specifikacije in modele izdelka glejte ustrezen diagram. Pred ožičenjem izključite vse vire signala, da se izognete nevarnosti in poškodbam naprave. Ko preverite, ali je ožičenje pravilno, vklopite napajanje za testiranje.
• Po napajanju je rdeči LED indikator vedno prižgan, med komunikacijo pa rdeči LED indikator utripa
  sinhrono med prenosom.
• Nastavljen je na privzeto konfiguracijo: naslov št. 1, hitrost prenosa 4800 bps, format podatkov “n,8,1”. Lahko ga ponastavite s programsko opremo IM-S11.

Parameter

Parameter
Aktivna natančnost	1.0
voltage Območje	1-380V ±0.5% FS
Trenutni obseg	10mA-50A ±0.5% FS
Razširitev trenutnega obsega	Razširljiv obseg (prilagojeno)
Pogostost	AC45 ~ 65Hz
temp.	Temperatura čipa.
Min. Spremenljivka moči	0.0001 kW
Faktor moči	Merljivo
Min. Spremenljivka električne energije	0.001 kWh
Co2	Izračun nacionalne standardne formule
Komunikacija
Vrsta vmesnika	TTL vrat Uart
Komunikacijski protokol	DL/T 645-2007 & MODBUS-RTU

Format podatkov	“n,8,1” (brez preverjanja、podatkovnih bitov: 8、stop bit :1) privzeto
Hitrost prenosa	2400bps-19200bps, privzeto 4800bps
Interval osveževanja podatkov	≥250 ms
Indikator	Napajanje/komunikacija (rdeča)
Učinkovitost
Tipična poraba energije	≤10 mA
Napajalnik	DC5.0V
voltage Raven	AC3000Vrms
Preobremenitvena zmogljivost	1.2 * Razpon
Delovno okolje
Delovna temp.	-40～+80℃
Relativna vlažnost	5～95 %, brez gostote (pod 40 ℃)
Nadmorska višina	0～3000 m
Delovno okolje	mesto, kjer ni eksplozije, korozivnega plina in prevodnega prahu, ni znatnih vibracij in udarcev
Dimenzija
Dimenzija	43.4mmx 25.8mmx 28mm
Namestitev	Namestitev zatiča z nagibom 2.54

Opredelitev zatiča modula

• 

Pin	funkcija
V-	Ozemljitev za napajanje
V+	Pozitivni napajalnik
Opombe: Voltage je napajalnik voltage za modul, ki običajno porablja energijo z MCU.5V privzeto. Napajalnik 3.3V je na voljo pri kratkem stiku točke K1 modula. V tem trenutku je funkcija zaščite povratne povezave neveljavna. Poskrbite za pravilno ožičenje, sicer bo neposredno izgorelo.
RX	UART TTL sprejem, za zunanji TX
TX	UART TTL pošiljanje, za zunanji RX
PF	Impulzni izhodni pin, za zaznavanje natančnosti energije (lahko je v prostem teku, če ni potrebe)
UL	Za požarno linijo
UN	Za ničelno vrstico

Modbus komunikacijski protokol

Seznam registrov električnih parametrov protokola Modbus (4 bajti na naslov, prvi visoki bajt)

Serijska št.	Predmeti	Naslov	Dolžina	Branje/Pisanje	Vrsta in razlaga
1	voltage	0048H	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.0001V Dejanska vrednost= HEX2DEC (registrska vrednost) x enota
2	Trenutno	0049H	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.0001A
3	Aktiven	004AH	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.0001W
4	Aktivna električna energija	004BH	4	Preberi/zapiši 0	16 Nepodpisane številke Enota 0.0001KWh
5	Faktor moči	004CH	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.001
6	Emisija CO2	004DH	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.0001Kg
7	temp.	004EH	4	Preberi	16 Nepodpisanih številk Enota 0.01℃
8	Pogostost	004FH	4	Preberi	16 Nepodpisane številke Enota 0.01Hz

21

Hitrost prenosa naslova

0004H

2

Branje/Pisanje

16 Privzeta vrednost 0105H: (naslov 01H 8,N,1,4800), privzeti naslov 1 visoki bajti predstavlja naslov, obseg 1~255, 0 je naslov za oddajanje. Nizki bajti: 2-bitni format podatkov (00: 10-bitni podatki “8,N,1″) Brez preverjanja 1 končnega bita (01: 11-bitni podatki “8,E,1″) Preverjanje sode parnosti 1 končni bit (10: 11-bitni podatki “8,O,1″) Preverjanje lihe parnosti 1 končni bit Nizki bajti: prisotne nizke 4-bitne hitrosti prenosa (3 ： 1200 bps 4 : 2400 bps) (5 ： 4800 bps 6 : 9600 bps) (7 : 19200 bps)

Modbus komunikacijski protokol

Ta instrument zagotavlja komunikacijski vmesnik Uart TTL, ki sprejema standardni protokol Modbus-RTU. Po komunikacijski liniji se lahko prenašajo vse vrste podatkovnih informacij. Vsak omrežni instrument lahko nastavi svoj komunikacijski naslov. In komunikacijska povezava naj uporablja oklopljeno žico sukanega para z bakreno mrežo, katere premer ni manjši od 0.5 mm2. Pri ožičenju držite komunikacijski vod stran od močnih električnih kablov ali drugega okolja z močnim električnim poljem.

Pretok podatkov odziva protokola Modbus

Protokol Modbus uporablja metodo komunikacijske povezave odgovora nadrejeni-podrejeni na komunikacijski liniji. Najprej se signal gostiteljskega računalnika naslovi na terminalsko napravo (podrejeno) z edinstvenim naslovom, nato pa se odzivni signal, ki ga pošlje terminalska naprava, pošlje gostitelju v nasprotni smeri, to je: vsi komunikacijski tokovi podatkov so prenašajo v nasprotnih dveh smereh vzdolž komunikacijske linije (poldupleksni delovni način). Protokol Modbus omogoča samo komunikacijo med gostiteljem (PC, PLC, itd.) in terminalskimi napravami ter ne dovoljuje izmenjave podatkov med neodvisnimi terminalskimi napravami, tako da vsaka terminalska naprava ne bo zasedla komunikacijske linije, ko je inicializirana, ampak je omejeno na odziv Poizvedbeni signal za stroj.

Poizvedba gostiteljske naprave: Okvir sporočila poizvedbe vključuje naslov naprave, funkcijsko kodo, podatkovno informacijsko kodo in kontrolno kodo. Naslovna koda označuje podrejeno napravo, ki jo je treba izbrati; koda funkcije pove izbrani podrejeni napravi, katero funkcijo naj izvede, nprample, koda funkcije 03 ali 04 zahteva, da podrejena naprava prebere registre in vrne njihovo vsebino; podatkovni segment vsebuje zahteve podrejene naprave za vse dodatne informacije o izvajalski funkciji, kontrolna koda se uporablja za preverjanje pravilnosti okvira informacij. Podrejena naprava zagotavlja metodo za preverjanje, ali je vsebina sporočila pravilna. Uporablja kalibracijsko pravilo CRC16.

Odziv podrejene naprave: Če podrejena naprava ustvari normalen odziv, odzivno sporočilo vsebuje naslovno kodo, funkcijsko kodo, podatkovno informacijsko kodo in kontrolno kodo CRC16. Podatkovna informacijska koda vključuje podatke, zbrane iz naprave: na primer vrednost registra ali status. Če pride do napake, se strinjamo, da se podrejena naprava ne bo odzvala.

Določimo format komunikacijskih podatkov, ki se uporablja v tem instrumentu: bitovi vsakega bajta (1 začetni bit, 8 podatkovnih bitov, preverjanje lihe parnosti ali preverjanje sode parnosti ali brez preverjanja, 1 ali 2 stop bita).

Struktura podatkovnega okvirja, to je format sporočila:

Naslov	Koda funkcije	Podatkovni segment	Kontrolna koda CRC16
1 bajt	1 bajt	N bajtov	2 bajta (najprej nizki bajt)

Naslov naprave: Sestavljen je iz enega bajta. Naslov vsake terminalske naprave mora biti edinstven in samo naslovljena
terminal bo odgovoril na ustrezno poizvedbo.

Koda funkcije: pove, katero funkcijo opravlja naslovljeni terminal. V naslednji tabeli so navedene kode funkcij, ki jih podpira ta serija instrumentov, in njihove funkcije.

Funkcijska koda	funkcija
03H	Preberite eno ali več vrednosti registra
10H	Zapišite eno ali več vrednosti registra

Podatkovni segment: Vsebuje podatke, ki jih terminal zahteva za izvajanje določene funkcije, ali podatke, zbrane, ko se
terminal odgovori na poizvedbo. Vsebina teh podatkov so lahko številčne vrednosti, referenčni naslovi ali nastavljene vrednosti.

Kontrolna koda: CRC16 zaseda dva bajta in vsebuje 16-bitno binarno vrednost. Vrednost CRC izračuna oddajna naprava in jo nato doda v podatkovni okvir. Sprejemna naprava ob prejemu podatkov ponovno izračuna vrednost CRC in jo nato primerja z vrednostjo v prejetem polju CRC. Če obe vrednosti nista enaki, se bo zgodila napaka Proces generiranja CRC16:

1. Prednastavite 16-bitni register kot 0FFFFH (vse 1s), ki se imenuje register CRC.
2. XOR 8 bitov prvega bajta v podatkovnem okviru z nizkim bajtom v registru CRC in shranite rezultat nazaj v
   register CRC.
3. Premaknite register CRC za en bit v desno, napolnite najvišji bit z 0 in premaknite najnižji bit in preverite.
4. Če je najnižji bit 0: ponovite tretji korak (naslednji premik); če je najnižji bit 1: XOR register CRC s fiksno prednastavitvijo
   vrednost (0A001H).
5. Tretji in četrti korak ponavljajte do 8 izmen. Na ta način je bilo obdelanih celih osem bitov.
6. Ponovite korake od 2 do 5, da obdelate naslednjih osem bitov, dokler niso obdelani vsi bajti.
7. Končna vrednost registra CRC je vrednost CRC16.

Primeri komunikacijskega protokola Modbus－RTU

Funkcijska koda 0x03: branje registra z več vrati

Npr.: Gostiteljska naprava mora prebrati naslov kot 01 in začeti pošiljati podatke iz dveh podrejenih registrov z naslovom kot 2H:

1	3	00 48	00 02	CRC
Naslov	Funkcijska koda	Začetni naslov	Dolžina	CRC koda
Podrejena naprava se odziva:	1	3	8	HH HH	HH HH	CRC
	Naslov	Funkcijska koda	Vrni št. bajtov	Podatki registra 1	Podatki registra 2	CRC koda

Funkcijska koda 0x10: Zapišite register z več vrati

Npr.: Gostiteljska naprava mora shraniti 0000,0000 v podrejeni register, katerega naslov je 000C,000D (naslovna koda podrejenega je 0x01)

Gostiteljska naprava pošlje 01:	10	00 0C	00 02	4	00 00	00 00	F3 FA
Naslov	Koda funkcije	Začetni naslov	Napišite registrsko številko	Številke bajtov	Podatki 1	Podatki 2	CRC koda
Podrejena naprava odgovori 01:	10	00 0C	00 02	81 CB
Naslov	Koda funkcije	Začetni naslov	Napišite registrsko številko	CRC koda

Opombe: Pri nastavljanju parametrov ne pišite nezakonitih podatkov (to je vrednosti podatkov, ki presegajo mejo obsega podatkov);

Primer komunikacijskih sporočil

1. Branje registra podatkov (funkcijska koda 03H): branje registrske vrednosti 8, ki se začne z 48H, gostiteljska naprava Branje podatkov
   okvir: 01 03 00 48 00 08 C4

   Naslov	Ukaz	Začetni naslov (najprej visoki bajti)	Vrednost registra (najprej visoki bajti)	Preverite kodo (najprej z nizkimi bajti)
   01H	03H	00H, 48H	00H, 08H	C4H, 1AH

   Instrument se odziva Podatkovni okvir: 01 03 20 00 21 8D D8 00 01 38 75 01 0C 63 08 00 00 00 5A 00 00 03 E8 00 00 00 59 00 00 0C 00 00C 13 CB 88
   Je:
   Naslov 01
   voltage 219.9000V
   Tok 7.9989A
   Moč 1758.9000W
   Električna energija 0.0090kWh
   Faktor moči 1.000 Co2
   0.0089 kg
   Frekvenca 50.00Hz
   Npr.: Zvtage dejanska vrednost= HEX2DEC(00 21 8D D8) Šestnajstiška do decimalna x 0.0001 V Enota = 219.9000 V

   Naslov	Ukaz	Dolžina podatkov	Podatki (4 bajti/32 bajtov), ​​šestnajstiški	Preverite kodo
   01H	03H	20H	00 21 8D D8 00 01 38 75 01 0C 63 08 00 00 005A 00 00 03 E8 00 00 00 59 00 00 0C CB 00 00 1388	1BH, C2H

2. Zapis podatkov v register (funkcijska koda 10H):
   Počisti gostiteljsko napravo Zapisni okvir podatkov: 01 10 00 4B 00 02

   Naslov	Ukaz	Začetni naslov	Registrska vrednost	Bajti	podatki	Preverite kodo
   01H	10H	00H,4BH	00H, 02H	04H	00H, 00H, 00H, 00H	B6H, 2CH

   Instrument se odziva Podatkovni okvir: 01 10 00 4B 00 02 2B F0

   Naslov	Ukaz	Začetni naslov	Vrednost registra	Preverite kodo
   01H	10H	00H,4BH	00H, 02H	2BH, F0H

DL/T 645-2007 števec električne energije Komunikacijski protokol

Protokol DL/T645 je industrijski komunikacijski protokol za komunikacijo števcev. Če niste seznanjeni z njim, ni priporočljivo.

645 protokol električni parameter Register Seznam

Serijska št.	Opredelitev	Naslov registracije	Dolžina	Branje/Pisanje	Vrsta podatkov in razlaga
1	voltage	02010100	2	Preberi	XXX.X Enota 0.1 V
2	Trenutno	02020100	3	Preberi	XXX.XXX Enota 0.001A
3	Aktivna moč	02030000	3	Preberi	XX.XXXX Enota 0.0001 kW
4	Aktivna skupna moč	00000000	4	Preberi/zapiši 0	XXXXXX.XX Enota 0.01KWh
5	Razširjena skupna moč	80800001	4	Preberi/zapiši 0	16 Nepodpisane številke Enota 0.001KWh
6	Faktor moči	02060000	2	Preberi	X.XXX Enota 0.001
7	temp.	02800007	2	Preberi	XXX.X Enota 0.1℃
8	Pogostost	02800002	2	Preberi	XX.XX Enota 0.01Hz
9	Naslov	04000401	6	Branje/Pisanje	NNNNNNNNNNNN Privzeto 111111111111
10	Hitrosti prenosa podatkov	04000703	1	Branje/Pisanje	16 nepodpisanih številk (04: 1200 bps 08: 2400bps) (10:4800bps 20:
					9600bps) (40:19200bps)

Dimenzija

Shema ožičenja

• IM1281B Standardni diagram ožičenja
  
  
• IM1281B Shematski diagram ožičenja vmesnika za zaznavanje impulzov
  Vezje za zaznavanje impulznega izhoda
  
  
• IM1281B Diagram uporabe trifazne meritve
  
  
• IM1281B Navodila za tipično komunikacijsko izjemo in indikacijski diagram točke kratkega stika K1
  
  Če je povezava pravilna, komunikacijski indikator utripa, vendar se podatki ne vrnejo, prosimo, na kratko vklopite ta upor za omejevanje toka in nato komunicirajte.
  Opombe:
  Razlog za to izjemo je posledica ujemanja med različnimi orodji USB in TTL. Če je dejanska uporaba neposredna komunikacija med modulom in MCU, ta situacija ne obstaja.

Procesne zahteve

• Pri varjenju tega izdelka je najvišja temperatura varjenja <350℃ in čas varjenja ≤5 sekund
• Ta izdelek vsebuje kristal kremena, zato je ultrazvočno čiščenje strogo prepovedano.
• Površina tega izdelka je za zaščito poškropljena s triodporno barvo, čiščenje površine izdelka pa je strogo prepovedano

Previdnostni ukrepi

• Za pravilno ožičenje v skladu s specifikacijami in modeli izdelka glejte diagram. Pred ožičenjem izključite vse vire signala in napajanje, da se izognete nevarnosti in poškodbam opreme. Ko preverite, ali je ožičenje pravilno, vklopite napajanje za testiranje.
• VoltagTokokrog ali sekundarni tokokrog PT ne more biti v kratkem stiku.
• Ko je na primarni strani CT tok, je odpiranje sekundarnega tokokroga CT strogo prepovedano; strogo prepovedano je priključiti žice pod napetostjo ali odklopiti sponke.
• Ko izdelek uporabljate v okolju z močnimi elektromagnetnimi motnjami, bodite pozorni na
  zaščita vhodnih in izhodnih signalnih vodov.
• Za centralizirano namestitev je Min. interval namestitve ne sme biti manjši od 10 mm.
• V tej seriji izdelkov ni vezja za zaščito pred strelo. Kadar so vhodni in izhodni napajalniki modula izpostavljeni ostremu zunanjemu okolju, je zaščita pred strelo nujna.

 

Dokumenti / Viri

globalni viri IM1281B modul za merjenje električne energije [pdfUporabniški priročnik IM1281B, Modul za merjenje električne energije

Reference

• Uporabniški priročnik