1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。EX8-33三相綜合電力監控儀說明書100223-EX8-33三相綜合電力監控儀山東力創科技有限公司用戶使用手冊序言感謝您選用山東力創科技有限公司的EX8-33三相綜合電力監控儀。我們建議在安裝、操作或維護此設備之前，請仔細閱讀本手冊，并逐步熟悉這種儀表。以下特殊信息可能貫穿出現在本手冊中或在設備上，用來警示潛在的危險或用于闡釋和規定操作規程，請注意。附有這種安全標志示意周圍存在著電力危險，假若未遵照一定的指令將會導致人身傷害。這是安全警告標志，用來警告你潛在人身傷害的危險，遵照此標志后的所有安全信息，

2、避免可能的傷害或死亡。危險此標志指示臨近于危險位置，如不加以避免將導致死亡或嚴重傷害。在維護和檢修之前，設備必須斷電并接地。維護工作只能由有資質的人員執行。本說明書不是一本適用于未受訓者的操作手冊，在其正常使用范圍之外所引起的問題，本公司概不負責。目錄第一章簡介1.1、EX8-33三相綜合電力監控儀的特點1.2、EX8-33三相綜合電力監控儀的應用領域1.3、EX8-33三相綜合電力監控儀的分類1.4、EX8-33三相綜合電力監控儀的技術參數第二章安裝2.1、EX8-33三相綜合電力監控儀的外觀及尺寸2.2、EX8-33三相綜合電力監控儀的安裝方法2.3、EX8-33三相綜合電力監控儀的接線第

3、三章基本操作與應用3.1、EX8-33三相綜合電力監控儀顯示屏與操作3.2、EX8-33三相綜合電力監控儀測量數據顯示的操作3.3、EX8-33三相綜合電力監控儀參數顯示3.4、EX8-33三相綜合電力監控儀功能顯示3.5、EX8-33三相綜合電力監控儀測量參數介紹第四章通訊地址表4.1、EX8-33三相綜合電力監控儀Modbus協議簡述4.2、EX8-33三相綜合電力監控儀通訊應用格式說明4.3、EX8-33三相綜合電力監控儀通訊地址表第五章維修與故障排除第一章簡介1.1EX8-33三相綜合電力監控儀的特點多功能、高精度EX8-33三相綜合電力監控儀采用高速微處理器和數字信號處理技術設計而成

4、。適用于各種場合下的三相電力參數測量。可測量電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、有功電度等電參數。電力SCADA系統的理想選擇EX8-33三相綜合電力監控儀可作為儀表單獨使用，取代大量傳統的模擬儀表，亦可作為電力監控系統（SCADA）之前端元件，用以實現遠程數據采集與控制。工業標準的RS-485通訊接口和MODBUS通訊協議，使得組網輕松便捷，是SCADA系統集成的理想選擇。遠程電力控制EX8-33三相綜合電力監控儀雖然是以測量為主的儀表，但它還附帶了豐富、靈活的I/O功能，這使得它完全可以勝任作為分布式RTU（HYPERLINKjavascript:linkredwin(Remo

5、te%20Terminal%20Unit);tRemoteTerminalUnit，HYPERLINKjavascript:linkredwin(遠程終端控制系統);t遠程終端控制系統）的要求，實現遙信、遙測、遙控、計量于一體。超小型設計、安裝方便快捷EX8-33三相綜合電力監控儀的外型尺寸符合DIN96*96標準，安裝厚度僅為62.5mm，即使是在小間隔的抽屜式開關柜內，也可安然容身。它采用自鎖式的安裝機構，無需固定螺絲，安裝或拆卸都非常方便快捷。顯示直觀、易學易用EX8-33三相綜合電力監控儀采用液晶顯示，一目了然，顯示直觀、易學易用。所有測量數據均可通過按鍵輕松翻閱，需設置的各參數由通訊

6、口寫入。設定的參數存于非易失性EEPROM中，即使掉電也不會丟失。液晶顯示器帶有背光支持。安全性好、可靠性高遵循以高可靠性的工業標準設計而成的EX8-33三相綜合電力監控儀采用多種隔離及抗干擾措施，能夠可靠地在高干擾電力系統環境中運行,產品業已通過了EMC標準的電磁兼容測試。1.2、EX8-33三相綜合電力監控儀的應用領域EX8-33三相綜合電力監控儀既可用作電力參數指示器（替代模擬指針儀表和數字面板表），也可作為自動化系統的前端采集元件（電力變送器），亦可作為配電系統的連續測量和監視單元（小型RTU），其應用范圍非常廣泛。其應用領域有：變配電自動化智能型開關盤柜工業自動化智能建筑能源管理系統

7、大型UPS系統1.3、EX8-33三相綜合電力監控儀的分類EX8-33三相綜合電力監控儀根據電力測量功能的不同分為四種類型的儀表，分別為：EX8-33-I、EX8-33-II、EX8-33-III和EX8-33-IV。客戶可根據下列選型簡表選擇理想的儀表。功能EX8-33-IEX8-33-IIEX8-33-IIIEX8-33-IV實時測量值相電壓U線電壓V電流I總有功功率P總無功功率Q總視在功率S總功率因數PF各相有功功率P各相無功功率Q各相視在功率S各相功率因數PF頻率F能量與需量正向有功電量+kWh反向有功電量-kWh總有功電量kWh正向無功電量+kVarh反向無功電量-kVarh總無功電

8、量kVarh電力品質電壓三相不平衡度電流三相不平衡度I/O開關量輸入4路繼電器控制輸出2路協議通訊協議Modbus-RTU協議電源供電電源AC85V265V（50/60Hz）1.4、EX8-33三相綜合電力監控儀的技術參數性能參數輸入測量顯示電壓量程AC100V250V等可選擇過負荷1.2倍量程輸入可正確測量；瞬間(10周波)電壓3倍量程不損壞精度RMS測量（電壓精度:0.2級）阻抗電壓通道100k/V電流量程AC1A、5A等可選擇過負荷1.4倍量程輸入可正確測量；瞬間(2kV輸入和輸出2kV輸出和電源2kV輸出和輸出2kV絕緣輸出、輸入和電源對外殼5M第二章安裝本章主要講述如何安裝EX8-3

9、3三相綜合電力監控儀，這是正確使用這種高科技產品非常關鍵的一步，本章節中提供了許多尺寸圖、安裝示意圖和表格，以及一些注意事項，在您進行安裝工作之前，請仔細閱讀這些內容。2.1產品的外觀及尺寸2.1.1外觀圖2.1EX8-33的外觀部件描述殼體儀表外殼采用了高強度阻燃工程塑料前蓋安裝后，顯露在盤外部分，LCD和操作按鍵在此位置。顯示窗大屏幕LCD顯示器窗口按鍵用來切換顯示內容與參數設定的操作按鍵輸入接線端子電壓、電流信號輸入端輔助接線端子通訊、DI接線端擴展接線端子電源、繼電器接口端安裝卡子安裝時，用卡子來擠緊盤面，固定儀表2.1.2機械尺寸(mm)圖2.2EX8-33的機械尺寸2.、安裝方法合

10、適的環境條件是儀表正常工作的前提條件。安裝環境必須滿足指定的溫度、濕度和位置要求。否則會導致儀表損壞。環境在安裝EX8-33三相綜合電力監控儀之前，請您觀察所要安裝的位置周圍的環境，并確認符合以下條件。溫度EX8-33三相綜合電力監控儀允許的工作環境溫度為-2070，這滿足一般用戶的使用要求，如果您有更寬溫度范圍的要求，請咨詢制造工廠。設備長時間的工作在非常高或非常低的溫度下，會對使用壽命產生不利的影響，這一點請您注意。EX8-33三相綜合電力監控儀允許的保存溫度范圍是-3080。濕度EX8-33三相綜合電力監控儀允許的環境濕95%（不結露）。位置EX8-33三相綜合電力監控儀應當安裝于干燥、

11、無粉塵處，并避免置于熱源、輻射源、強干擾源的周圍。安裝步驟EX8-33三相綜合電力監控儀一般被安裝于開關柜盤面之上。首先，在欲安裝儀表的盤面上開出長方型的安裝孔。開口尺寸見下圖：單位(mm)圖2.3開口尺寸將卸去安裝卡子的EX8-33儀表從前向后裝入盤面開孔處。如下圖圖2.4將儀表裝入盤面開孔把儀表推入安裝孔內，儀表的前面板露在盤面上，儀表的主殼體和接線端子位于盤面后。然后，把四支安裝卡子分別從后部順著儀表四邊的溝槽裝上，并向前推緊卡子，使卡子的前沿擠緊開關盤，這樣儀表就被水平地安裝在開關柜體上了。圖2.5用卡子擠緊盤面固定儀表安裝空間要求安裝儀表的位置四周要留有足夠的空間，一方面儀表的裝卸需

12、要操作空間，端子連線、走線也需要空間；還有就是為了避免與周圍其他物品距離過近而造成危險或損壞，我們建議如下：圖2.6安裝空間示意環境溫度最小距離(mm)abcdefg50252550386425255038386451763838EX8-33三相綜合電力監控儀的接線接線端子分布EX8的背板上有三組接線端子排。本手冊中將三相電壓、電流回路中的三相分別以1、2、3來表示，在其它資料中也可能用A、B、C或R、S、T來表示，其含義是相同的。三組端子排如下圖：電壓、電流輸入端子通訊、輔助I/O端子注：NC端為空接輔助I/O端子、電源輸入端子圖2.7接線端子圖接地只有具有資質者才可以進行安裝。接線切斷設備

13、電源并確認其不帶電。不依指示可能導致死亡或嚴重傷害。在開始儀表接線之前，請您確認開關柜接地系統的完整性，EX8-33三相綜合電力監控儀的端子應接入柜體的接地系統。下面的接地符號會用于本手冊的各接線圖中。輔助電源EX8-33三相綜合電力監控儀的供電電源為85264Vac（50/60Hz），可以在全世界范圍內使用。其他供電電壓選擇請接洽制造商。電源供電可以由獨立電源回路供給，也可以從被測線路取得。建議在電源波動較大的條件下，應使用電壓穩定裝置。電源接線端子號分別為29，31，27（L，N，FG）。為了保證儀表安全、正常的工作，27號端子（FG）必須被可靠地連接大地。電源接線前請確認當前電源與儀表銘

14、牌上的標識電源電壓是否相符。圖2.8電源接線為EX8-33三相綜合電力監控儀供電的輔助電源回路中必須加裝保險絲或小型空氣斷路器，保險絲可選用1A/250Vac，長延時型保險絲，如使用小型空氣斷路器，建議使用符合IEC947標準并通過CE認證的產品。如果為EX8-33三相綜合電力監控儀供電的電源電力品質不佳或存在嚴重干擾，為了提高抗干擾能力，建議在輔助電源回路中加裝隔離變壓器或EMC濾波器，如圖2.9所示。圖2.9干擾條件下的電源接線電源存在干擾時應安裝干擾濾除裝置。電源接線可選用AWG1622或0.61.5mm2的電線。電壓輸入信號EX8-33三相綜合電力監控儀有電壓測量功能，電壓輸入等級分為

15、兩檔：100Vac和250Vac。100V檔適用于100V的單相低壓系統或PT二次電壓為100V的中高壓系統。250V檔適用于250V電壓等級以下的單相低壓系統。電壓輸入信號回路中必須安裝保險絲或小型空氣斷路器，建議使用1A保險絲。在測量高壓系統電壓時，必須使用PT將被測高壓按比例降至儀表可測范圍。一般的PT二次回路為100V或120V。正確地選擇PT關系到測量精度。電壓回路輸入回路的接線可選用AWG1622或0.61.5mm2的電線。注意：在任何情況下，PT二次側都不可短路。PT的二次回路中必須有接地端。PT二次側不允許短路，否則會導致元件損壞或更嚴重損失。電流輸入信號在實際應用中，電流測量

16、回路通常都需要安裝電流互感器CT，CT的二次額定電流為5A（1A規格可向工廠訂貨）。CT的選擇非常重要，關系到諸多測量參數的精度，建議CT精度優于0.5%，容量不小于3VA。CT接線電纜應盡量短，過長的線路會帶來額外的誤差。電流信號輸入回路的接線可選用AWG1516或1.52.5mm2的電線。注意：在任何情況下，CT回路都不允許開路，CT回路中不允許加裝保險絲和任何形式的開關。實際應用中CT的一端應連接大地。CT二次側不允許開路，否則會導致元件損壞或嚴重人身傷害。VN的連接VN是EX8-33輸入電壓信號的電位參考點，優質的低阻抗的VN連接線會對測量精度有幫助。VN的連接方法與系統接線方式有很大

17、關系，連接方法參見典型接線圖。典型接線方法EX8-33是針對低壓電力系統設計的三相綜合電力儀表，可以滿足下列三相系統三相四線和三相三線的接線方式，下面的圖示是在實際系統中常用的三相四線接線方法：三相四線使用3只CT連接圖2.103LN,3CT使用3只CT連接圖三相四線使用2只CT連接圖2.113LN,3CT使用2只CT連接圖數字(開關)量輸入信號的連接開關量采用無源干接點方式輸入EX8-33的標準配置帶有四路無源干節點的開關量輸入，接線端子分別是DI0，DI1，DI2，DI3(16、17、18、19)和DIC(20)。開關量輸入電路簡化示意圖如下：圖2.12開關量輸入電路示意圖當開關K打開時，

18、光電耦合器的二極管側無電流通過，三極管處于截止狀，OUT端為高電平；當開關K閉合時，光電耦合器的二極管側有電流通過，三極管處于導通狀態，OUT端為低電平。DI接線可選用AWG2216或0.51.5mm2的電線。繼電器控制輸出EX8-33的擴展I/O選項有兩路繼電器控制輸出，分別是端子J0K，J0C(21，22)和J1K，J1C(23，24)，它們常用來遠程操作開關或斷路器使用。EX8提供的兩組繼電器均為FormA型(常開型)電磁繼電器；節點容量為5A/250Vac或5A/30Vdc。當被控線圈電流較大時，我們建議使用中間繼電器。如2.13圖示：圖2.13繼電器控制輸出示意圖注意,不可將這兩個繼

19、電器用作保護繼電器使用,如過流繼電器繼電器只有鎖存輸出方式，即穩態方式：繼電器輸出為“ON”和“OFF”兩種狀態；繼電器控制回路接線可選用AWG2216或0.51.5mm2的電線。下面給出一個接報警蜂鳴器的例子：圖2.14DO蜂鳴器報警示意圖通訊EX8-33有一個RS485接口，采用Modbus-RTU通訊協議。接線端子分別為A+，B-，GND（11，12，13）。RS485接口的“A”有時也被稱為差動信號的“”；“B”有時也被稱為差動信號的“”；“GND”為信號地（在可能存在大的地電位差的場合，必需將每臺EX8-33的GND端子短接在一起，并在主機處單點接地）。RS485的傳輸介質為屏蔽雙絞

20、線，通訊距離可達1200米，當一條線路上連接的RS485設備很多，或者使用波特率較高時通訊距離就會相應縮短。EX8-33一般在系統中作為從機（Slave），上位機(Master)可以是PC機、PLC、數據集中器或RTU等設備。如果上位機不帶RS485接口而只有RS232接口，可通過RS232/485轉換器（一種用于RS232與RS485接口電平轉換的設備）連接。為提高通訊質量，有如下幾點建議供用戶參考：優質的屏蔽雙絞線是非常重要的，推薦使用AWG22(0.6mm2)或更粗線徑的線，兩條絞線為不同顏色。必須注意屏蔽層的單點接地問題。所謂單點接地就是指一條通訊線路上屏蔽層有且僅有一點接大地。一條通

21、訊線路上每臺設備的RS485通訊接口必須是A+接A+，B-接B-，不可接反。連接線一定避免連成“T”形結構。所謂“T”形連接，就是指在一條線路的非起始點又連入分支線路的連接方式。通訊線路的鋪設要盡量遠離強電信號等電磁干擾源。應選用帶有光電隔離和突波保護的優質RS485/RS232通訊轉換器。第三章基本操作與使用在本章您將了解到EX8-33三相綜合電力監控儀人機交互方面的詳細內容。3.1、顯示屏與操作EX8-33三相綜合電力監控儀的操作面板主要由一個液晶顯示屏和五只小按鍵組成。下圖給出了液晶屏中所有字符、字段和指示內容全部被點亮是的畫面，但在實際使用中它們是不會同時在一個頁面顯現的。圖3.1液晶

22、屏全部點亮畫面序號顯示內容描述數據和參數在測量值顯示模式時，顯示各項主要測量數據；在參數顯示模式時，顯示設定參數值。參數標識符標識當前顯示的測量數據的單位，電壓為“V”,電流為“A”，有功功率為“KW”,無功功率為“KVar”,視在功率為“KVA”,有功電能為“KWH”,功率因數為“PF”,頻率為“HZ”,無功電能為“Kvarh”等參數符號。開關量輸入狀態1-4號開關分別對應DI1-DI4的狀態繼電器輸出狀態1-2號開關分別對應DO1-D02的狀態報警標志在發生報警時，此標志閃爍力創標志在顯示參數時，同時顯示力創標志在EX8-33三相綜合電力監控儀的前面板上有五個靈巧的操作按鍵，這兩個按鍵從左

23、至右分別標記為“ESC”，“UP”，“DOWN”，“RIGHT”，“ENT”。通過五個按鍵的操作可以實現不同量測數據的顯示以及參數的顯示。3.2、測量數據顯示的操作EX8-33通常是工作在測量數據顯示方式下，各種實時量測值諸如電壓、電流、功率等參數會顯示在屏幕上。按UP鍵在測量數據顯示區順次向上顯示電壓、電流等參數。按DOWN和RIGHT鍵在測量數據顯示區順次向下顯示電壓、電流等參數。每按鍵一次，便翻動一屏。按下ESC鍵回到相電壓顯示界面。第一屏:顯示三相相電壓值。如下圖3.2；UA=249.9V，UB=249.9V,UC=250.0V;總有功電量=39.8kWh再按一下DOWN鍵,進入第二屏

24、。圖3.2三相相電壓顯示第二屏：顯示三相線電壓值。如右圖3.3UAB=432.9V,UBC=432.9V;UCA=432.9V;總無功電量=34.7kVarh再按一下DOWN鍵,進入第三屏。圖3.3三相線電壓顯示第三屏：顯示三相電流值，如右圖3.4IA=5.000A，IB=4.999A,IC=4.999A;正向有功電量=31.3kWh再按一下DOWN鍵,進入第四屏。圖3.4三相電流值顯示第四屏：顯示功率界面，如右圖3.5P=3.750kW,Q=0.000kVar,S=3.750kVA,反向有功電量=8.5kWh再按下DOWN鍵,進入第五屏。圖3.5功率顯示五屏：顯示三相有功功率，如右圖3.6P

25、A=1.249kW,PB=1.249kW,PC=1.249kW,正向無功電量=26.1kVarh再按下DOWN鍵,進入第六屏。圖3.6三相有功功率顯示第六屏：顯示三相無功功率，如右圖3.7，QA=1.082kVar,QB=1.082kVar,QC=1.082KkVar反向無功電量=8.5kVarh再按一下DOWN鍵,進入第七屏。圖3.7三相無功功率顯示第七屏：顯示三相視在功率，如右圖3.8，SA=1.249kVA,SB=1.249kVA,SC=1.249kVA,總有功電量=39.9kWh再按一下DOWN鍵,進入第八屏。圖3.8三相視在功率顯示第八屏：顯示三相功率因數，如右圖3.9PFA=0.5

26、00,PFB=0.500,PFC=0.500，總有功電量=39.9kWh再按一下DOWN鍵,進入第九屏。圖3.9三相功率因數顯示第九屏：顯示總功率因數和不平衡度，如右圖3.10PF=0.500,U_UN=0.00%,I_UN=0.01%;總有功電量=39.9kWh再按一下DOWN鍵,進入第十屏。圖3.10總功率因數和頻率顯示第十屏：顯示頻率，如右圖3.11F=49.99,總有功電量=39.9kWh,再按一下DOWN鍵,進入第一屏。圖3.11頻率顯示3.3、參數顯示同時按下ESC和SET鍵1-2秒，進入參數顯示模式第一屏，顯示模塊信息。在參數顯示模式下，您可看到如下參數。（1）模塊信息EX8-3

27、3三相綜合電力監控儀的版本信息如下所示:E084為模塊名稱，01.00為版本號。按下DOWN鍵，進入第二屏。（顯示的bb為版本）圖3.12模塊信息顯示（2）模塊地址和波特率EX8-33三相綜合電力監控儀的地址可為001247內任一整數，如下圖3.13所示001，表示地址為001，更改方法：通過上位機軟件進行設置。采用標準的Modbus-RTU協議異步通訊，波特率可設定為1200，2400，4800，9600，19200bps五種。五種波特率120019200bps對應37；默認值6，表示波特率為9600bps。按一下DOWN鍵，進入第三屏。圖3.13模塊地址和波特率9600bps顯示Modbu

28、s-RTU通訊協議規定同一線路上模塊地址不能重復。（3）模塊量程EX8-33三相綜合電力監控儀的電壓量程為250V,電流量程為5A如圖3.14所示：按一下DOWN鍵，進入第四屏。圖3.14模塊量程顯示（4）模塊變比EX8-33三相綜合電力監控儀的電壓變比為1-1000，電流變比為1-2000，如圖3.15所示：電壓變比，電流變比分別為0001、0001，按一下DOWN鍵，進入第一屏。圖3.15模塊變比顯示以上所用參數的更改方法：通過上位機軟件進行設置。按ESC鍵，將回到測量數據顯示模式，顯示各項電參數。3.4、功能顯示3.4.1開關量輸入顯示在開關量輸入端子懸空時，測試應顯示為開路；開關量顯示

29、如圖3.16所示圖3.16開關量輸入開路顯示將DI0-DI3供電8-30V電壓，DIC接電源地，測試輸入應顯示為短接；如下圖3.17顯示DI1路開關量輸入。圖3.17開關量輸入顯示3.4.2繼電器輸出顯示在繼電器輸出開路時，測試應顯示開路，顯示如圖3.18所示圖3.18繼電器輸出開路顯示在繼電器輸出時，測試應顯示短路，如下圖3.19顯示J0路繼電器輸出。圖3.19繼電器輸出顯示3.4.3電流方向顯示在電流正常接入時，Rev不顯示，電流反相接入時，Rev顯示，如圖3.20所示圖3.20電流反相顯示3.5、EX8-33測量參數介紹EX8-33測量功能非常豐富，幾乎常用的各種電力參數EX8-33都可

30、以測量，下面將測量參數做簡單介紹：電壓（U）：EX8-33以真有效值的方法測量三相系統的各相電壓、線電壓。電流（I）：EX8-33以真有效值的方法測量三相系統的各相電流。有功功率（P）：EX8-33可測量各分相有功功率和系統有功功率。無功功率（Q）：EX8-33可測量各分相無功功率和系統無功功率。視在功率（S）：EX8-33可測量各分相視在功率和系統視在功率。功率因數（PF）:EX8-33可測量各分相功率因數和系統平均功率因數。頻率（F）：EX8-33以測得的V1相電壓頻率作為系統頻率。有功電度（kWh）：有功電度是有功功率對于時間的積分。以Kwh為單位。由于功率是有方向的，正值時消耗能量，負

31、值時釋放能量。所以有功電度也存在消耗性有功電度和釋放性有功電度，總有功電度為正向有功電度的絕對值與反向有功電度的絕對值之和。無功電度（kvarh）：同有功電度類似，無功電度是無功功率對于時間的積分。以kvarh為單位。由于無功功率也是有方向的，正值時無功功率由電源流向負載（感性），負值時由負載（容性）饋回電源。所以無功電度也存在正負方向，也可稱為感性無功電度和容性無功電度，總無功電度為正向無功電度的絕對值與反向無功電度的絕對值之和。電壓不平衡度：EX8-33可以測量電壓不平衡度，不平衡度通常以百分比表示。其中Uav為三相電壓（三角形接線時為線電壓）有效值的平均值，U為各相電壓有效值中與Uav絕

32、對偏差最大的相電壓有效值。電流不平衡度：EX8-33可以測量電流不平衡度，不平衡度通常以百分比表示。其中Iav為三相電流有效值的平均值，I為各相電流有效值中與Iav絕對偏差最大的相電流有效值。第四章通訊地址表在本章主要講述如何使用通訊來讀取EX8-33三相綜合電力監控儀的測量參數和進行設定。掌握本章內容需要您具備簡單的數據通訊知識，并且已閱讀了本手冊其它章節的內容，對產品功能和應用有全面的了解。本章內容包括：MODBUS協議簡述，通訊應用格式說明，與通訊應用有關的闡釋及參量地址表。Modbus協議簡述EX8-33三相綜合電力監控儀使用MODBUS-RTU通訊協議，MODBUS協議詳細定義了數據

33、序列和校驗碼，這些都是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），首先，主計算機發出信號尋址某一臺唯一的終端設備（從機），然后，被尋址終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。MODBUS協議只允許在主機（PC機或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。傳輸方式傳輸方式是一個數據幀內一系列獨立的數據結構以及用于傳輸數據的有限規則，下面定義了與MODBUS協議RTU方式相兼容的傳輸方式。二進制編碼(CodingSystem)8位起始位(Startbit

34、)1位數據位(Databits)8位校驗(Parity)奇、偶或無校驗停止位(Stopbit)1位/2位錯誤檢測(Errorchecking)CRC（循環冗余校驗）協議當數據幀到達終端設備時，該設備去掉數據幀的“信封”（數據頭），讀取數據，如果沒有錯誤，就執行數據所請求的任務，然后，它將自己生成的數據加入到取得的“信封”中，把數據幀返回給發送者。返回的響應數據中包含了以下內容：終端從機地址(Address)、被執行了的命令(Function)、執行命令生成的被請求數據(Data)和一個校驗碼(Check)。發生任何錯誤都不會有成功的響應。數據幀格式AddressFunctionDataChec

35、k8-Bits8-BitsNx8-Bits16-Bits表4.1數據幀格式地址（Address）域地址域在幀的開始部分，由一個字節（8位二進制碼）組成，十進制為0247。這些位標明了用戶指定的終端設備的地址，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唯一的，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（Function）域功能域代碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。表4.2列出了EX8-33用到的功能碼，以及它們的意義和功能。代碼意義行為01讀繼電器狀態獲得繼電器輸出的當前狀態(ON/OFF)0

36、2讀DI狀態獲得數字輸入的當前狀態(ON/OFF)03讀寄存器獲得一個或多個寄存器的當前二進制值05控制繼電器輸出控制數字(繼電器)輸出狀態(ON/OFF)16預置多寄存器設定二進制值到一系列多個寄存器表4.2功能碼數據(Data)域數據域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、參量地址或者設置值。例如：功能域碼告訴終端讀取一個寄存器，數據域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。注意,發送序列總是相同的:地址、功能碼、數據和與方向有關的出錯校驗。錯誤校驗(Check)域該域允許主機

37、和終端檢查傳輸過程中的錯誤。有時，由于電噪聲和其它干擾，一組數據在從一個設備傳輸到另一個設備時在線路上可能會發生一些改變，出錯校驗能夠保證主機或者終端不去響應那些傳輸過程中發生了改變的數據，這就提高了系統的安全性和效率，出錯校驗使用了16位循環冗余的方法（CRC16）。錯誤檢測方法循環冗余校驗（CRC）域占用兩個字節，包含了一個16位的二進制值。CRC值由傳送設備計算出來，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。CRC運算時，首先將一個16位的寄存器預置為全1，然后連續把數據幀中的每個字節中的8位與該寄存

38、器的當前值進行運算，僅僅每個字節的8個數據位參與生成CRC，起始位和終止位以及可能使用的奇偶位都不影響CRC。在生成CRC時，每個字節的8位與寄存器中的內容進行異或，然后將結果向低位移位，高位則用“0”補充，最低位（LSB）移出并檢測，如果是1，該寄存器就與一個預設的固定值（A001H）進行一次異或運算，如果最低位為0，不作任何處理。上述處理重復進行，直到執行完了8次移位操作，當最后一位（第8位）移完以后，下一個8位字節與寄存器的當前值進行異或運算，同樣進行上述的另一個8次移位異或操作，當數據幀中的所有字節都作了處理，生成的最終值就是CRC值。生成一個CRC的流程為：1、預置一個16位寄存器為

39、0FFFFH（全1），稱之為CRC寄存器。2、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。3、將CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。4、如果最低位為0：重復第三步（下一次移位）；如果最低位為1：將CRC寄存器與一個預設的固定值（A001H）進行異或運算。5、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。6、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。7、最終CRC寄存器得值就是CRC的值。如果用戶需要了解更詳細的有關Modbus的信息,可訪問獲取更詳細的信息。通訊應用格式說明下面所舉實例將遵循并使用表

40、4.3所示的格式，（數字為16進制）。AddrFunDatastartreghiDatastartregsloData#ofreghiData#ofregsloCRC16loCRC16hi06H03H00H00H00H21H84H65H表4.3協議例述表中各部分含義：Addr：從機地址Fun：功能碼Datastartreghi：數據起始地址寄存器高位Datastartreglo：數據起始地址寄存器低位Data#ofreghi：數據讀取個數寄存器高位Data#ofreglo：數據讀取個數寄存器低位CRC16lo:循環冗余校驗低位CRC16hi:循環冗余校驗高位讀繼電器輸出狀態（功能碼01）查詢數

41、據幀查詢數據幀，主機發送給從機的數據幀。01號功能允許用戶獲得指定地址的從機的繼電器輸出狀態ON/OFF（1=ON,0=OFF），除了從機地址和功能域，數據幀還需要在數據域中包含將被讀取繼電器的初始地址和要讀取的繼電器數量。EX8-33中繼電器的地址從0000H開始（Relay1=0000H，Relay2=0001H）。EX8-33有2個繼電器，繼電器的地址為0000H0001H。表4.4的例子是從地址為17的從機讀取Relay1到Relay2的狀態。AddrFunRelaystartreghiRelaystartregsloRelay#ofreghiRelay#ofregsloCRC16lo

42、CRC16hi11H01H00H00H00H02HBFH5BH表4.4讀繼電器狀態的查詢數據幀響應數據幀響應數據幀，從機回應主機的數據幀。包含從機地址、功能碼、數據的數量和CRC錯誤校驗，數據包中每個繼電器狀態占用一位（1=ON，0=OFF），第一個字節的最低位為尋址到的繼電器狀態值，其余的依次向高位排列，無用位填為0。表4.5所示為讀數字輸出狀態響應的實例。AddrFunBytecountDataCRC16loCRC16hi11H01H01H02HD4H89HData字節內容7654321000000010表4.5讀繼電器狀態的響應數據幀讀數字輸入狀態（功能碼02）查詢數據幀此功能允許用戶獲

43、得數字輸入量DI的狀態ON/OFF（1=ON，0=OFF），除了從機地址和功能域，數據幀還需要在數據域中包含將被讀取DI的初始地址和要讀取的DI數量。EX8-33中DI的地址從0000H開始（DI1=0000H，DI2=0001H）。表4.6的例子是從地址為17的從機讀取DI1到DI2的狀態AddrFunDIstartreghiDIstartregsloDInumhiDInumloCRC16loCRC16hi11H02H00H00H00H02HFBH5BH表4.6讀DI1到DI2的查詢響應據數幀響應包含從機地址、功能碼、數據的數量和CRC錯誤校驗，數據幀中每個DI占用一位（1=ON，0=OFF

44、），第一個字節的最低位為尋址到的DI值，其余的依次向高位排列,無用位填為0。表4.7所示為讀數字輸出狀態(DI1=ON，DI2=OFF)響應的實例。AddrFunBytecountDataCRC16loCRC16hi11H02H01H01H64H88HData7654321000000001表4.7讀DI1到DI2狀態的響應讀數據（功能碼03）查詢數據幀此功能允許用戶獲得設備采集與記錄的數據及系統參數。表4.8的例子是從17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）P，Q，S，EX8-33中9的地址為0049H，Q的地址為004AH，S的地址為004BH。AddrFunDat

45、astartreghiDatastartregsloData#ofreghiData#ofregsloCRC16loCRC16hi11H03H00H48H00H03H87H4DH表4.8讀P、Q、S的查詢數據幀響應數據幀響應包含從機地址、功能碼、數據的數量和CRC錯誤校驗。表4.9的例子是讀取P，Q，S(P=2710H，Q=2710H，S=2710H)的響應。AddrFunBytecountData1hiData1loData2hiData2loData3hiData3loCRC16loCRC16hi11H03H06H27H10H27H10H27H10H3AHECH表4.9讀U、I、P的響應數

46、據幀控制繼電器輸出（功能碼05）查詢數據幀該數據幀強行設置一個獨立的繼電器為ON或OFF，EX8-33的繼電器的地址從0000H開始（DO1=0000H，DO2=0001H）。數據FF00H將設繼電器為ON狀態，而0000H則將設繼電器為OFF狀態;所有其它的值都被忽略，并且不影響繼電器狀態。下面的例子是請求17號從機設置繼電器1為ON狀態。AddrFunDOaddrhiDOaddrloValuehiValueloCRC16loCRC16hi11H05H00H00HFFH00H8EHAAH表4.10控制繼電器輸出查詢數據幀響應數據幀對這個命令請求的正常響應是在繼電器狀態改變以后回傳接收到的數據

47、。AddrFunDOaddrhiDOaddrloValuehiValueloCRC16loCRC16hi11H05H00H00HFFH00H8EHAAH表4.11控制繼電器輸出的響應數據幀預置多寄存器（功能碼16）查詢數據幀功能碼16(十進制)（十六進制為10H）允許用戶改變多個寄存器的內容,EX8-33中系統參數和電度量等數據可用此功能碼寫入。注意,禁止對不具有可寫屬性的單元強行寫入。下面的例子是預置地址為17號的從機的電壓變比UBB為0002。UBB對應的地址為0004H,UBB占2個字節。下發數據幀如下：AddrFunDatastartreghiDatastartregloData#of

48、reghiData#ofregloByteCount11H10H00H04H00H01H02HValuehiValueloCRC16loCRC16hi00H02HEAH04H表4.12預置多寄存器查詢數據幀響應數據幀對于預置多寄存器請求的正常響應是在寄存器值改變以后回應機器地址、功能號、數據起始地址、數據個數、CRC校驗碼。如下表:AddrFunDatastartreghiDatastartregsloData#ofreghiData#ofregsloCRC16loCRC16hi11H10H00H04H00H01H13H58H表4.13預置多寄存器響應數據幀EX8-33三相綜合電力監控儀通訊地

49、址表3.1、系統參數寄存器:表1：系統只讀參數寄存器地址和通訊數據表（功能碼03H,只讀）:序號寄存器地址參數符號說明10000HXH(模塊型號)E081:表示型號為：EX8-33-E082:表示型號為：EX8-33-E083:表示型號為：EX8-33-E084:表示型號為：EX8-33-30001HU0電壓量程：11000V對應11000默認值25040002HI0電流量程：0.11000數值110000默認5A值為50表2：系統配置參數寄存器地址和通訊數據表（功能碼03H讀、10H寫）:序號寄存器地址參數符號說明10003HADDR、BPS高字節8位為地址，1247；0為廣播地址；低字節的

50、高2位為數據格式位，為“00”表示為10位即“n,8,1”;為“01”表示為11位，偶校驗，即“e,8,1”;為“10”表示為11位，奇校驗，即“o,8,1”;為“11”表示為11位，無校驗，2停止位，即“n,8,2”;低字節的低4位為波特率：0307表示120019200BPS；默認值620004HUbb電壓變比：11000默認值130005HIbb電流變比：12000默認值140006HT_S高8位為實時數據更新周期：40mS1000mS，對應參數值為4100，默認值50；低8位的Bit0、Bit1、Bit2分別表示A、B、C相的電流穿心方向，位值為“0”表示正常接入，位值為“1”表示此相

51、電流為反向接入，模塊測量時則自動將此相電流調整180度；當現場接線方向錯誤而不方便更改時則無需改變接線，只需調整此配置即可調整測量電流方向；其他位保留；80007H高8位為背光點亮時間；范圍為0-100S,對應參數值為0-100，默認值30，設置為0背光長亮；低8位保留；90008H保留注：1、模塊實時數據更新周期T_S被設置為新值后，必須重新上電使模塊按新的參數運行；系統配置參數值設定后不要頻繁更改；表3：電能量寄存器地址和通訊數據表（功能碼03H讀、10H寫）:序號寄存器地址參數符號說明1000CH+kWh正向有功總電能（高位）000DH正向有功總電能（低位）2000EH-kWh反向有功總電能（高位）000FH反向有功總電能（低位）30010H+kVarh正向無功總電能（高位）0011H正向無功總電能（低位）40012H-kVarh反向無功總電能（高位）0013H反向無功總電能（低位）50014HkWh有功總電能（高位）0015H有功總電能（低位）60016HkVarh無功總電能（高位）0017H無功總電能（低位）注:1、每個脈沖當量為：模塊U0*I0*Ubb*Ibb/10800000度；即讀取的數據值U0*I0*Ubb*Ibb/10800