安科瑞電能監控采集裝置

1. 概述

PZ 系列電能表，電能監控采集裝置采用交流采樣技術，可直接或間接測量三相電網中的電流和電壓、功率、電能等電參量。既可用于本地顯示，又能與工控設備連接，組成測控系統。

儀表具有 RS-485 通訊接口，采用兼容 Modbus-RTU 協議；可將電量信號轉換成標準的模擬量輸出；可帶四路（兩路）開關量輸入/兩路開關量輸出。根據不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊等參數設置和控制。

PZ系列儀表具有的性能價格比，可以直接取代常規電力變送器及測量儀表。作為一種的智能化、數字化的前端采集元件，該電力儀表已廣泛應用于各種控制系統,SCADA 系統和能源管理系統中。

2. 產品規格

注： 1、Profibus 通訊協議詳見隨附光盤；

2、RS485(C)通訊和 Profibus(CP)通訊為可選功能，但不能同時存在；

3、E3 為三相三線；E4 為三相四線；

2

4、接線方法是為幾種可選功能的組合，例：訂貨型號為 PZ42-E3/KC(8DI),接線方法見末頁：A3+C2。5、4DI2DO2M2C 表示：4 路開關量輸入+2 路開關量輸出+2 路 4-20mA 變送輸出+2 路RS485 通訊6、“G"表示：660V 高壓輸入功能（三相四線系統時，相電壓輸入不高于380V；三相三線系統時，線電壓不高于 660V。），帶 G 功能時，可以同時選擇除 4DI2DO2M2C 功能以外的其他輔助功能。

3. 技術參數

6. 通訊

6.1. 通訊協議概述

PZ 儀表使用 MODBUS-RTU 通訊協議，MODBUS 協議詳細定義了校驗碼、數據序列等，這些都是特定數據交換的必要內容。MODBUS 協議在一根通訊線上使用主從應答式連接（半雙工）。當主計算機的信號尋址到一臺的終端設備（從機）后，終端設備發出應答信號傳輸給主機。

MODBUS 協議只允許在主機（PC，PLC 等）和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。6.1.1. 傳輸方式

信息傳輸為異步方式，并以字節為單位，在主機和從機之間傳遞的通訊信息是10 位字格式，包含1個起始位、8 個數據位（最小的有效位先發送）、無奇偶校驗位、1 個停止位，如設置為及奇偶校驗位或2 位停止位，則為 11 位字格式。

6.1.2. 信息幀格式

地址碼：地址碼在幀的開始部分，由一個字節（8 位二進制碼）組成，十進制為0～255，在PZ儀表中只使用 1～247,其它地址保留。這些位標明了用戶的終端設備的地址，該設備將接收來自與之相連的主機數據。每個終端設備的地址必須是的，僅僅被尋址到的終端會響應包含了該地址的查詢。當終端發送回一個響應，響應中的從機地址數據便告訴了主機哪臺終端正與之進行通信。

功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出了該系列儀表用到的功能碼，以及它們的意義和功能。

數據區：數據區包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢時采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者設置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數據區則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數據，內嵌的地址和數據依照類型和從機之間的不同內容而有所不同。CRC 效驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節，包含了一個 16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算 CRC 值，然后與接收到的CRC 域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。

生成一個 CRC 的流程為：

a、預置一個 16 位寄存器為 0FFFFH（全 1），稱之為 CRC 寄存器。

b、把數據幀中的第一個字節的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回CRC 寄存器。c、將 CRC 寄存器向右移一位，最高位填以 以 0，低位移出并檢測。

d、如果低位為 0，重復第三步（下一次移位）；如果低位為 1，將 CRC 寄存器與一個預設的固定值（0A001H）進行異或運算。

e、重復第三步和第四步直到 8 次移位。這樣處理完了一個完整的八位。

f、重復第 2 步到第 5 步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。

g、最終 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

此外還有一種利用預設的表格計算 CRC 的方法，它的主要特點是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間，該方法此處不再贅述，請參閱相關資料。

6.2. 功能碼簡介

6.2.1. 功能碼 03H 或 04H：讀寄存器

此功能允許用戶獲得設備采集與記錄的數據及系統參數。主機一次請求的數據個數沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。

下面的例子是從 01 號從機讀 3 個采集到的基本數據 （數據幀中每個地址占用2 個字節）UAB、UBC、UCA，其中 UAB 的地址為 0028H, UBC 的地址為 0029H, UCA 的地址為 

6.2.2. 功能碼 10H：寫寄存器

功能碼 10H 允許用戶改變多個寄存器的內容，該儀表中系統參數、開關量輸出狀態等可用此功能號寫入。主機一次最多可以寫入 16 個(32 字節)數據。

下面的例子是預置地址為01的儀表輸出開關量Do1。開關量輸入/輸出狀態指示寄存器地址為0022H，第9-12位對應DI1-DI4, 第13-14位分別對應DO1-DO2。

主機發送 發送信息 從機返回

6.3. 通訊應用細節

PZ 儀表在設計時對通訊地址表進行了統一規劃，用戶根據下面的介紹可以方便地實現遙測、遙信、遙控等功能。

6.3.1. 開關量輸入輸出

PZ 儀表開關量輸入是采用干接點開關信號輸入方式，儀表內部配備+5V 的工作電源，無須外部供電。當外部接點閉合或斷開時，儀表本地顯示開關狀態，同時可以通過儀表的通訊口實現遠程傳輸功能，即“遙信"功能。PZ 儀表開關量輸出為繼電器輸出，可通過上位機遠程控制（遙控有兩種方式：1、電平觸發；2、脈沖觸發），實現“遙控"功能，也可以根據客戶要求實現相應的報警功能（如過流、欠壓）。PZ 儀表與開關量輸入輸出相關的通訊地址為 0022H，其與開關量輸入輸出的對應關系如下：