EDA9033A三相电参数采集模块使用说明书

EDA9033A 三相电参数采集模块使用说明书V2.0目录一、 EDA9033A 三相电参数采集模块主要性能简介二、 EDA9033A 模块的外形图及端子定义三、 EDA9033A 模块测量精度说明四、 EDA9033A 模块典型应用说明五、 EDA9033A 模块 ASCII 码通 讯指令集及参数计算说明六、 EDA9033A 模块 LC-01 接口协议及参数计算说明七、 EDA9033A 智能三相电参数数据综合采集模块订购指南八、 EDA9033A 外置互感器 选型九、 附录一：扩展协议说明 十、 附录二：MODBUS-RTU 协议及说明版本记录V1.0 2000 年 版本创建V1.1 2006-6 增加扩展协议 功能V1.2 2007-6 规范文档格式V1.3 2007-7-17 增加 EDA9033AC（外置互感器）模块说明V2.0 2007-11-9 增加 MODBUS-RTU 协议、广播地址命令，实时 数据更新周期可设置，模 块 ASCII 协议、十六进制 LC-01 协议、MODBUS-RTU 协议可同时识别使用无需配置等功能一、 EDA9033A 三相电参数采集模块主要性能简介EDA9033A 模块是一智能型三相电参数数据综合采集模块；三表法准确测量三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电流、三相电压（真有效值） 、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度等电参数。其输入为三相电压（0500V） 、三相电流（01000A） ；输出为 RS-485 或 RS-232 接口的数字信号，支持的通讯规约有 3 种：ASCII 码协议、十六进制 LC-01 协议、MODBUS-RTU 协议，3 种协议可同时识别使用，无需配置。EDA9033A 模块可广泛应用于各种工业控制与测量系统及各种集散式/分布式电力监控系统。EDA9033A 模块是一款高性价比的智能电参数变送器，他能替代过去的电流、电压、功率、 功率因数、电量等一系列变送器及测量这些变送器标准输出信号的模入模块，可大大降低系统成本, 方便现场布线，提高系统的可靠性。其可与其他厂家的控制模块挂在同一 485 总线上，且便于计算机编程，使你轻松地构建自己的测控系统。采用电磁隔离和光电隔离技术，电压输入、电流输入及输出三方完全隔离。其主要的功能与技术指标如下： 输入信号三相交流 50/60Hz 电压、电流。输入频率：4575Hz。电压量程（相电压）：60V、100V、250V、300V、400V、500V 可选。电流量程： 1A、2A、5A、20A、 （50A、100A、200A、500A、1000A）等可选。信号处理： 16 位 A/D 转换，6 通道，每通道均以 4KHz 速率同步交流采样，真有效值测量；数据更新：模块实时数据的更新周期可设置（40mS1000mS，每步为 10mS） ；此功能可通过我公司“E 系列产品测试软件”MODBUS-RTU 协议中的配置界面进行配置；更新周期默认为 250ms。过载能力：1.4 倍量程输入可正确测量；瞬间( !(ADDR)(9033A) 读模块名 查找模块$(ADDR) 2 !(ADDR)(00)(BPS)(01) 读配置 读地址、波特率%(ADDR)(NEW ADDR)(00)(BPS)(01) !(ADDR) 写配置 改地址、波特率#(ADDR) A (DATA) 读数据 读电流、电压功率等测量值#(ADDR) P (DATA) 读数据 读各相有功功率值#(ADDR) W (DATA) (CHK) 读电量数据 读取有功总电量(ADDR)(+)(DATA)(CHK) ! (ADDR) 配置电量底数 电量清 0#(ADDR) Z (DATA) (CHK) 读电量数据 读正反向累计有功电量(ADDR)：地址，01FFH（两位 ASCII 码表示的十六进制数）,00 为广播地址$、%、#、!、 ：为定界符M、2、A、P、W ： 为读参数或读数据命令字(BPS)：表示波特率 0307 表示 1200BPS19200BPS：回车（0DH） 数据格式为：10 位：1 位起始位 0，8 位数据位，1 位停止位 1；若模块接收到的地址不符、命令错、或校验和（带校验和的）错等，则没有回答。二） EDA9033A-ASCII 码指令集及参数计算说明1、 读模块名： 从一指定地址读出模块名命令： $ (ADDR) M 响应： ! (ADDR) (9033) 例：命令： $01M响应： !0190339033 ：EDA9033A 模块名2、 读配置： 从一指定地址读出模块配置命令： $ (ADDR) 2 响应： ! (ADDR) (00) (BPS) (01) 例：命令： $ 012响应： ！01000601CR3、 写配置： 配置 EDA9033A 模块的通讯地址、波特率命令： % (ADDR) (NEW ADDR) (00) (波特率) (01) 响应： ! (ADDR) （NEW ADDR）： 新地址 01FFH (若不改变地址则使新地址等于原地址 ) 2 字节(波特率): 0307，表示 1200BPS19200BPS， 2 字节例：命令： $ 01 02 00 06 01 响应： ！02CR该例为将 1 号模块地址改为 2 号，波特率为 9600BPS，回答表示改地址成功。4、 读数据: 读出 EDA9033A 模块实时数据,输出顺序为 Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COS。命令：#（Addr）A响应：(Data Ua)(Data Ia)(Data Ub) (Data Ib） （Data Uc） （Data Ic） （Data P） （Data Q） （Data COS）Data：9 个参数，每个参数为 7 字节 ASCII 码值，格式为一位符号位+或-，5 位十进制数据位和一个小数点。其数值为标称满量程的百分数（COS 为实际测量值） 。各个参数的含义及计算如下：（UA）： A 相电压值。 实际值（UA）（U0）（UBB） V（UB）： B 相电压值。 实际值（UB）（U0）（UBB） V（UC）： C 相电压值。 实际值（UC）（U0）（UBB） V（IA）： A 相电流值。 实际值（IA）（I0）（IBB） A （IB）： B 相电流值。 实际值（IB）（I0）（IBB） A（IC）： C 相电流值。 实际值（IC）（I0）（IBB） A（P）： 总有功功率值。 实际值（P）3（U0）（I0）（UBB）（IBB） W（Q）： 总无功功率值。 实际值（Q）3（U0）（I0）（UBB）（IBB） Var（COS）：总功率因数值。实际值（COS） PF5、 读各相功率： 读出 EDA9033A 模块各单相有功功率,输出顺序为 Pa、Pb、Pc。命令： # (ADDR) P 响应： (Data Pa)(Data Pb)（Pata Pc） 各个参数的含义及计算如下：（PA）： A 相有功功率值。 实际值（PA）（U0）（I0）（UBB）（IBB） W（PB）： B 相有功功率值。 实际值（PB）（U0）（I0）（UBB）（IBB） W（PC）： C 相有功功率值。 实际值（PC）（U0）（I0）（UBB）（IBB） W6、 读累计电量：EDA9033A 模块可输出有功累计电量,EDA9033A 模块上电后即开始测量，电量从原掉电前的电量值开始累计。 U、I 输入满量程时，最大累计时间为 7.5 年，超过此值可能产生溢出。命令：#（Addr）W响应：（+） （Data） （CHK）# ： 为定界符W：读电量命令（+）： 符号位+或- 1 字节（data）：数据，8 字节，ASCII 码表示的十六进制数据（CHK）： 校验和， 2 字节，为（CHK）前所发 10 字节数累计和 0FFH 相与所得 2 字节 ASCII 码表示的十六进制数。参数的计算如下：（有功总电能）： 实际值（有功总电能）*(U0)*(I0)*(UBB)*(IBB)30003600 度7、 电量清零：命令: & (Addr) （+） （Data） （CHK）响应: ! (Addr)（data）：数据，8 字节 ASCII 码表示的 4 字节十六进制数据，应为 4 字节 00H；（CHK）：校验和 2 字节 从&开始累加校验和8、 读正反向累计有功电量：命令：#（Addr）Z响应：（Data） （CHK）（data）：数据 16 字节，ASCII 码表示的十六进制数据，正向有功电量、反向有功电量（CHK）： 校验和， 2 字节，为（CHK）前所发 17 字节数累计和 0FFH 相与所得 2 字节 ASCII 码表示的十六进制数。（正反向有功电能）： 实际值（有功电能）*(U0)*(I0)*(UBB)*(IBB)30003600 度六、 EDA9033A 模块 LC-01 接口协议及参数计算说明数据格式为：1 位起始位 0，8 位数据位，1 位停止位 1通讯协议的一般格式： 4CH 57H ADDR CMD1 CMD2 CHK End4CH: 起始码 1：1 字节57H：起始码 2：1 字节ADDR：地址 01H-0FFH 1 字节，00H 为广播地址CMD1：命令 1 1 字节CMD2：命令 2 1 字节CHK:校验和，从地址开始数据累加和 1 字节END:结束码，ODH 1 字节1、 读地址命令：4CH、57H、 （Addr） 、20H、00H、 （CHK） 、0DH响应：4CH、57H、 （Addr） 、20H、00H、 （CHK） 、0DH2、 写地址命令：4CH、57H、 （Old Addr） 、21H、 （New Addr） 、 （CHK） 、0DH响应：4CH、57H、 （Old Addr） 、21H、 （New Addr） 、 （CHK） 、0DH3、 改波特率命令：4CH、57H、 （Addr） 、22H、 （BPS） 、 （CHK） 、0DH响应: 4CH、57H、 （Addr） 、22H、 （BPS） 、 （CHK） 、0DH(BPS): 波特率，1 字节，0307 对应 1200BPS19200BPS4、 读数据命令: 4CH、57H、 （Addr） 、30H、 （COM2） 、 （CHK） 、0DH响应：4CH、57H、 （Addr） 、30H、 （COM2） 、 （Data N） 、 （CHK） 、0DHCOM2=01H、02H.OBH、0CH、0DH、0EHCOM2 所对应的数据内容见下表：COM2 对应的数据01H Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COS02H Ua、Ia03H Ub、Ib04H Uc、Ic05H P、Q、COS06H Ua、Ub、Uc07H Ia、Ib、Ic08H Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic09H P0AH QOBH COS 2 字节0CH Pa、Pb、Pc 读各相功率 6 字节0DH F 频率，2 字节；注：此型号的模块不测量频率值，凡标为“F”频率寄存器处其值为 0，无意义；0EH Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COS、Pa、Pb、Pc、F、有功总电量、正向有功电量、反向有功电量 38 字节Data N：为 COM2 所对应十六进制数据，每一数据为双字节，高字节在前低字节在后；标称满量程值为10000（2710H） 。Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic 为双字节十六进制数据，无符号位；P、Q、COS、Pa、 Pb、 Pc，为双字节十六进制数据，最高位（Bits15）为符号位，Bits15=1 为负数，Bits15=0 为正数；正向有功电量、反向有功电量： 各为 4 字节，计算同有功总电量；注： 有功总电量的值为正向有功电量减去反向有功电量 ；5、 读累计总有功电量:命令：4CH、57H、 （Addr） 、30H、32H、 （CHK） 、0DH响应：4CH、57H、 （Addr） 、30H、32H、 （DATAN） 、 （CHK） 、0DHDATAN：累计电量，4 字节，高字节在前，最高位（bit31）为符号位。6、 电量底数清零：清除有功电量命令：4CH、57H、 （Addr） 、31H、 （DATAN） 、 （CHK） 、0DH响应：4CH、57H、 （Addr） 、31H、 （DATAN） 、 （CHK） 、0DHDATAN： 4 字节，数值必须都为 0。7、 EDA9033A 模块 LC-01 协议下的参数计算：UA、IA、UB、IB、UC、IC、P、Q、COS、PA、PB、PC 等参数。每个参数为 2 字节(16 位) 十六进制数据，高字节在前低字节在后；标称满量程值为 10000（2710H） 。其中 P、Q、COS、PA、PB、PC 等参数为有符号数，其最高位（BIT15）为符号位，1 为负，0 为正；计算时，先取出符号位（即判断最高位作为此参数的符号，然后将最高位置为 0）后再计算。有功总电能、正向有功电能、反向有功电能等参数为 4 字节(32 位)十六进制数据，其中有功总电能的最高位（BIT31）为符号位，1 为负，0 为正；各个参数的含义及计算公式如下：（以下带符号位的取出符号位）（UA）： A 相电压值。 实际值（UA）10000*（U0）*（UBB） V（UB）： B 相电压值。 实际值（UB）10000*（U0）*（UBB） V（UC）： C 相电压值。 实际值（UC）10000*（U0）*（UBB） V（IA）： A 相电流值。 实际值（IA）10000*（I0）*（IBB） A （IB）： B 相电流值。 实际值（IB）10000*（I0）*（IBB） A（IC）： C 相电流值。 实际值（IC）10000*（I0）*（IBB） A（P）： 总有功功率值。 实际值 （P）10000 *3*（U0）*（I0）*（UBB）*（IBB） W（Q）： 总无功功率值。 实际值（Q）10000 *3*（U0）*（I0）*（UBB）*（IBB） Var（COS）：总功率因数值。实际值（COS）10000 PF（PA）： A 相有功功率值。 实际值 （PA）10000*（U0）*（I0）*（UBB）*（IBB） W（PB）： B 相有功功率值。 实际值 （PB）10000*（U0）*（I0）*（UBB）*（IBB） W（PC）： C 相有功功率值。 实际值 （PC）10000*（U0）*（I0）*（UBB）*（IBB） W（有功总电能）： 实际值（有功总电能）*(U0)*(I0)*(UBB)*(IBB)30003600 度（正向有功电能）： 实际值（正向有功电能）*(U0)*(I0)*(UBB)*(IBB)30003600 度（反向有功电能）： 实际值（反向有功电能）*(U0)*(I0)*(UBB)*(IBB)30003600 度七、 EDA9033A 智能三相电参数数据综合采集模块订购指南欢迎使用山东力创科技有限公司的产品。在您选用 EDA9033A 模块前，请先根据系统要求确定：通讯接口、供电电源、电压、电流量程等参数。模块按通讯接口不同有： RS-485、RS-232、串口 TTL 电平。可选供电电源有：DC +5V，DC +830V，AC 85265V 。可选电压量程（相电压）有： 60V、100V、250V、400V、500V 等。可选电流量程有：1A、5A、10A、20A、 （50A、100A、200A、500A、1000A）等。模块可正确测量标称满量程 1.4 倍的输入信号。如果您未注明接口，我们将以 EDA9033A RS-485（DC +830V）供货。建议您使用此型号。ASCII 码格式数据便于计算机编程。如果您的终端是单片机系统，LC-01 协议则更适合。您若购买 EDA90 系列模块，还可选用本公司的 EDA 系列 RS-232/RS-485 转换器。如果您只需测量单相电参数，可选用 EDA9011 模块。如果您需测控开关量输入输出，可选用 EDA9050 7 路输入 8 路输出开关量 I/O 模块。注： EDA9033A 模块的测量电压 Ua Ub Uc 都是相电压（每相对 UGND 端的电压） ，因此，在 110V 线路中，可选电压量程为 75V 或 100V 的模块；在 380V 线路中，可选电压量程为 250V 的模块；在 660V 线路中，可选电压量程为 500V(或 400V)的模块。正确选择量程可保证测量的精度。因电压测量为电阻分压输入，小于满量程十分之一的输入电压不能保证其精度，一般应用中，电压的动态范围都较小，本模块可完全满足要求。电流为穿芯式互感输入，在满量程百分之一的输入动态范围下，可保证其精度。力创 EDA9033 系列模块命名意义： EDA9033 A C VA规格：电压量程、电流量程；辅助代码： C供电电源类型：1-DC+5V; 2-DC+1030V;3- AC85265V通讯接口代号： 1-RS-485; 2-RS-232; 3-TTL 串口辅助代号： 装置类型代码；Ac：为外置大电流互感器型企业产品类别代号：表示智能三相电参数测量系列八、 EDA9033A 外置互感器式(EDA9033C)互感器选择及互感器参数说明1、 互感器选择EDA9033A 外置互感器式(EDA9033C)的电流量程范围从 40A 至 1000A 可选择。量程有：40A、50A、100A、200A、300A、500A、800A、1000A 等，可根据要求订制。互感器的外型有 3 种：C-26、C-30、C-64。C-26 的内径为 26mm，电流范围 0300A；C-30 的内径为 30mm，电流范围 0400A；C-64 的内径为 64mm，电流范围 01000A；用户可根据实际现场的电流导线粗细及电流大小选择合适的互感器及量程。2、 互感器参数说明使用的互感器铁芯材料为超微晶合金铁芯。互感器线圈的匝数一般为 5000 匝，精度为 0.1，线性度为 0.1。 EDA9033A 模块外置互感器(EDA9033C)外型图如下：C-64 外形尺寸图(01000A) C-26 外形尺寸图(0300A) C-30 外形尺寸图(0400A) 3、 EDA9033A 外置外感器式(EDA9033C)的安装及使用3.1 模块出厂时已经过校准及高低温老化测试，互感器与模块之间已经接好 25cm 长的导线。3.2 若用户需换用更长的互感器至模块间的连线，需按照原来的接线顺序连接，不可接错，否则将导致错误的测量数据。3.3 若用户换用更长的连线，要确保连线的线路电阻小于 2 欧姆，若超过此值，应换用粗一些的导线，否则可能会导致互感器的饱和，测量电流非线性，偏小。3.4 每个互感器内部有输出过压保护电路，输出可短时间开路。3.5 互感器输出电流到模块后，直接由取样电阻取样（不再有小互感器） ，取样出的电压为满量程 0.1V 小信号。3.6 现场被测电流应从互感器标有“”号的一侧穿入，从标有“”号的另一侧穿出，之后到负载，如被测电机等。若电流方向反，将导致测量的功率为负等不正确数据。3.7 互感器输出的小电流信号到模块的 6 芯可插拔接线端子，16 个端子对应的电流输入信号顺序是：Ia+、Ia-、Ib+、Ib-、Ic+、Ic-。如下图：九、 附录一：扩展协议：读取多个连续的测量数据包命令: 4CH、57H、 （Addr） 、30H、FFH,(NN),（CHK） 、0DH响应: 4CH、57H、 （Addr） 、30H、FFH, Nx、DATAN、 （CHK） 、0DHNN：表示要读取 NN 组连续测量数据包；2 字节；Nx：表示此次返回数据为第 n 组数据，从 1NN，2 字节；DATAN：依次为 Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、P、Q、COS，9 个参数，18 字节数据，格式同 LC-01 协议；CHK:校验和，从地址开始数据累加和 1 字节在 HEX 协议下（第 6 脚 SLT 与 5 脚 GND 短接） ，模块在接收到此读取连续数据包的命令后，每次测量周期结束（如每隔 250ms、100ms、60ms、40ms 等）即将自动上传 1 次数据，直到第 NN 组发完成后结束；若模块在自动发送数据包过程中接收到任意数据则终止自动发送，转到正常接收命令模式；上位机在发送完命令后，开始接收数据；上位机应在至少延时（NN*数据更新周期） 后发送下一条命令，以免引起数据冲突导致错误；注： 此扩展协议在 06 年 9 月后生产的新版本模块才有此功能，用户订购需说明。十、 附录二： EDA9033A 模块 MODBUSRTU 规约说明此 MODBUS-RTU 协议在 07 年 11 月后生产的 V2.0 新版本模块才有此功能，用户订购需说明。 EDA9033A 模块 MODBUSRTU 规约通讯数据表及数据处理说明1、系统参数寄存器:表 1：系统只读参数寄存器地址和通讯数据表（功能码 03H,只读）:序号 寄存器地址 参数符号 说明1 0000H MK 模块型号 1 值为 90332 0001H LX 模块型号 2 值为 A000：基本型3 0002H U0 电压量程：11000V 对应 11000 默认值 2504 0003H I0 电流量程：0.11000 数值 110000 默认 5A 值为 50表 2 ：系统配置参数寄存器地址和通讯数据表（功能码 03H 读、10H 写）:序号 寄存器地址 参数符号 说明1 0004H ADDR、BPS高字节 8 位为地址，1247；0 为广播地址；低字节的高 2 位为数据格式位，为“00”表示为 10 位即“n,8,1”;为“01”表示为 11 位，偶校验，即“e,8,1”;为“10”表示为 11 位，奇校验，即“o,8,1”;为“11”表示为 11 位，无校验，2 停止位，即“n,8,2”;低字节的低 4 位为波特率：0307 表示 120019200BPS；默认值 62 0005H Ubb 电压变比：11000 默认值 13 0006H Ibb 电流变比：12000 默认值 14 0007H T_S 高 8 位为实时数据更新周期：40mS1000mS，对应参数值为 4100，默认值 50； 低 8 位保留，应设置为 0；5 0008H000BH保留注： 1、模块实时数据更新周期 T_S 被设置为新值后，必须重新上电使模块按新的参数运行；系统配置参数值设定后不要频繁更改；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 寄存器地址 参数符号 说明000CH 正向有功总电能（高位）1000DH+KWh正向有功总电能（低位）000EH 反向有功总电能（高位）2000FH-KWh反向有功总电能（低位）010H03FH 保留注: 1、每个脉冲当量为：模块 U0*I0*Ubb*Ibb/10800000 度； 即读取的数据值 U0*I0*Ubb*Ibb/10800000 为实际的电度数；2、配置电量底数时的计算为： 4 字节配置数据需配置的电度数（ U0*I0*Ubb*Ibb/10800000） ；3、清电度数据 ,使用功能码 10H,写入的数据必须都为 0,写入其他数据则无效 ;写寄存器的所有信息必须按下表：序号 起始地址 写寄存器数量 字节计数 数据 说明1 000CH 0002 4 00 00 00 00 清除正向有功总电能2 000EH 0002 4 00 00 00 00 清除反向有功总电能3 000CH 0008 16 00000000 0000000000000000 00000000清除全部电能值如：清除 1 号模块的正向有功总电能，则：命令：01 10 000C 0002 04 00 00 00 00 F3 FA响应：01 10 000C 0002 81 CB2、 模块电量等寄存器（功能码 03H）表 4：模块测量电量寄存器地址和通讯数据表（功能码 03H，只读）:序号电量符号瞬时值地址说明 参数类型及计算说明1 Ua 0040H A 相相电压2 Ub 0041H B 相相电压3 Uc 0042H C 相相电压无符号数；值DATA*U0*Ubb/10000;单位：V;4 Ia 0043H A 相电流5 Ib 0044H B 相电流6 Ic 0045H C 相电流无符号数；值DATA*I0*Ibb/10000;单位：A;7 P 0046H 有功功率8 Q 0047H 无功功率补码方式数据；值DATA*U0*Ubb*I0*Ibb*3/10000;单位：W,Var;9 S 0048H 视在功率 无符号数；值DATA*U0*Ubb*I0*Ibb*3/10000;单位：VA;10 PF 0049H 功率因数 补码方式数据；值DATA/1000011 004AH004DH保留12 Pa 004EH A 相有功功率13 Pb 004FH B 相有功功率14 Pc 0050H C 相有功功率补码方式数据；值DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000;单位：W;注： 每个寄存器地址对应的数据为 2 个字节，所有数据为十六进制数，为其满量程的百分数；注： MODBUS-RTU 通讯规约参见 “MODBUS 通讯规约文本 050919-力创 ”；3、 EDA9033A 三相电参数采集模块 MODBUSRTU 规约通讯例子1) 功能码 03（0x03）： 读多路寄存器起始地址: 0000H0050H, 超过范围命令无效数据长度: 0001H0020H, 最多可一次读取 32 个连续寄存器起始地址+数据长度:10051H, 超过范围命令无效例：主机要读取地址为 01，开始地址为 0008H 的 2 个从机寄存器数据主机发送： 01 03 0008 0002 CRC地址 功能码 起始地址 数据长度 CRC