ACR系列网络多功能电力仪表安装使用说明书(4)

左起第一位为变送选择，如果是0-20mA输出，则为0，如果是4-20mA输出，则为1；第二、三位为变送量代号，对应关系见下表，这里13表示有功功率P总 01 02 03 04 14 15 16 17 05 18 06 19 SB 07 08 09 20 21 22 10 23 11 24 12 25 13 26 UA UB UC UAB UBC UCA IA IB IC PA PB QA QB QC Q总 SA PC P总 SC S总 PFA PFB PFC PF总 F 20mA输出与电量的显示值相对应，取最高四位整数（小数点忽略）不足补0。 如输入为220V，100A/5A，三相四线，则100% P总为220V×100A×3=66kW， 该值取6600,若三相三线，则220kV×100A×3=38.10kW,该值取3810;

5.5.3 编程设臵流程图

Clr.E按左/右键按回车/SET键按回车键电能清零；按SET键退出按回车/SET键按SET键按回车键保存退出；SET键不保存退出按回车/SET键按左/右键按回车/SET键In.IIn.U按回车/SET键正常模式按SET键PASS按回车/SET键按回车/SET键按回车/SET键按左/右键按回车/SET键按回车/SET键密码正确？按回车键Y按回车/SET键按回车/SET键N按回车/SET键4800-38400bAUD0001－0247XXXXPASSAddrbUS0001-9999In.PT0001-9999In.CT3P3L3P4LLineIn.100400150001-9999Code0001-0006SAVEYESDISPSYS 6 通讯

6.1 通讯协议概述

ACR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。 6.1.1 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）、无奇偶校验位、1个停止位。 6.1.2 信息帧格式

地址码 1字节 功能码 1字节 数据区 n字节 CRC校验码 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，以及它们的意义和功能。

功能 10H 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 预臵多寄存器 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、参考地址或者设臵值。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校验码：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、预臵一个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。

6.2 功能码简介

6.2.1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3个采集到的基本数据 （数据帧中每个地址占用2个字节）UAB、UBC、UCA，其中UAB的地址为0028H, UB的地址为0029H, UCA的地址为002AH。

主机发送 地址码 功能码 起始 地址 寄存器数量 CRC 校验码

高字节 低字节 高字节 低字节 高字节 低字节

发送信息 01H 03H 00H 28H 00H 03H 85H C3H

从机返回 地址码 功能码 字节数 高字节 寄存器 低字节 数据 高字节 寄存器 低字节 数据 高字节 寄存器 低字节 数据 CRC 高字节 低字节 校验码 返回信息 01H 03H 06H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 21H 75H 6.2.2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。

下面的例子是预臵地址为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 地址码 功能码 起始地址 高字节 低字节 发送信息 01H 10H 00H 22H 从机返回 地址码 功能码 起始地址 高字节 低字节 返回信息 01H 10H 00H 22H 寄存器数量 字节数 0022H待写入数据 CRC校验码 高字节 低字节 高字节 低字节 高字节 低字节 00H 01H 02H 10H 00H ADH 12H 寄存器数量 CRC校验码 高字节 低字节 高字节 低字节

00H 01H A1H C3H

6.2.3功能码x8H：读电能数据

ACR120EFL、ACR220EFL、ACR320EFL网络电力仪表将本月之前一年的电能数据存储在专用芯片中，用户可通过x8H（x为所要查询的月份，注：08H为电能清零命令）命令查询相应月份的电能。对于查询召唤月电能请求的正常响应是从机地址、功能号、年、月、总、尖、峰、平、谷电能（电能数据占一个字）、CRC校验码。例：假设当前月为07年12月，要查询07年11月份的复费率电能，如下表：

主机发送 地址码 功能码 CRC校验码

高字节 低字节

发送信息 01H B8H 00H 52H

从机返回 返回信息 地址码 01H 功能码 B8H 年 07H 月 0BH 总有功电能 00H 尖有功电能 00H 峰有功电能 00H 平有功电能 00H 谷有功电能 00H F3H CRC校验高字节 码 低字节 2AH

6.３通讯应用细节

ACR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。

6.3.1开关量输入输出

ACR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。

ACR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）。

ACR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： 1、对ACR120EK、ACR120E（F）LK、ACR220EK、ACR220E（F）LK：

0022H 16 15 14 13 12 11 10 9 8～１ 保留 DO2 DO1 DI4 DI3 DI2 DI1 2、对ACR320EK、ACR320E（F）LK：

0022H 3、对ACR420EK：

0022H

6.3.2电力参数与电能

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、 相电压UA、UB、UC、线电压UAB、UBC、UCA：

Val_s＝Val_t ×10^（DPT-4），单位伏V，DPT从0023H高字节读出。 2、 电流IA、IB、IC：

Val_s＝Val_t ×10^（DCT-4），单位安培A，DCT从0023H低字节读出。 3、功率PA、 PB、 PC、P总、 QA、 QB、QC、Q总：

Val_s＝Val_t×10^（DPQ-4），有功功率单位瓦W，无功功率单位乏var，DPQ从0024H高字节读出，有功功率和无功功率的单位从0024H低字节（从高到低位依次为Q、Qc、Qb、Qa、P、Pc、Pb、Pc）读出。

4、功率因数值 PFA、PFB、PFC、PFS： Val_s＝Val_t / 1000，无单位 5、频率：

Val_s＝Val_t / 100，单位赫兹Hz 6、电能：

对ACR系列网络电力仪表，有以下a、b两种方法读取电能，用户可根据实际情况选用。 a） 分别读地址003FH～0040H（吸收有功电能）、0041H～0042H（释放有功电能）、0043H～0044H（感性无功电能）、0045H～0046H（容性无功电能）二次侧电能、再读PT、CT，按照下面公式计算：

电能通讯读出值Val_t＝第一个word×65536+第二个word

电能量一次侧值Val_s＝Val_t / 1000 × PT × CT，有功电能单位千瓦时kWh，无功电能单位千乏时kvarh。其中PT从地址0003H里读出，CT从地址0004H里读出。

注：一般情况下用户读取吸收有功电能

b）读0047H～004EH里的一次侧电能该值采用浮点变量数据类型。它用符号位表示数的符号，用指

16 15 14 13 12 11 10 9 8～１ DO1 DO2 DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6 保留 16 15 14 13 12 11 10 9 8～１ DI1 DI2 DI3 DI4 DO1 DO2 DO3 DO4 保留

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