1、DTSD106-M100 三相电子式电能表用户使用手册山东力创科技股份有限公司8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 1 页 共 14 页1. 概述DTSD106-M100 三相电子式电能表是山东力创科技股份有限公司集多年的电能计量产品设计经验，所推出的新一代导轨式安装的微型电能表。该电能表采用 LCD 显示，可显示三相电压、三相电流、总有功功率、总功率因数及总有功电能，并具有电能脉冲输出功能；可用 RS485 通讯接口与上位机实现数据交换，极大的方便用电自动化管理。该电能表具有体积小、安装方便等优点，且具有极高的精度和良
2、好的 EMC 性能，符合国标GB/T17215 中电子式电能表的相关技术要求。2. 产品规格.表 1：模块产品规格型号 类型 等级 电压输入 电流输入 脉冲常数（imp/kWh）DTSD106-M100 直接接入 0.5 级 3*220/380 1.5(6) 48003. 技术参数表 2：模块技术参数及指标性能 参数测量范围 0.7Un1.2Un 电压 精度 RMS 精度:0.2 级量程 5A电流 精度 RMS 测量 （电流精度:0.2 级）频率 三相交流 50/60Hz 电压、电流；输入频率：4575Hz功率 有功精度: 0.5 级；无功精度：1 级输入测量显示功率因数 功率因数精度: 0.
3、5 级；供电电源 取自相电压，120264Vac（50/60Hz）,无需外供电电源 功耗 1kV输出和输出1kV安全绝缘 输出、输入和电源对外壳5M 8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 2 页 共 14 页4. 安装与接线4.1 外形尺寸：单位（mm）正视图 侧视图图 1 DTSD106-M100 三相电子式电能表外形图 4.2 安装方式DTSD106-M100 三相电子式电能表采用 35mm 标准导轨式安装方式，如下图图 2 三相电子式电能表安装图4.3 接线方式 DTSD106-M100 三相电子式电能表支持一次接
4、入（直接接入）和二次接入（经电流互感器 CT接入）两种接线方式。直接接入如下图图 3 三相四线直接接入8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 3 页 共 14 页通过 CT 接入如下图：图 4 三相四线经 CT 接入注：实际接线时请以表侧接线图为准。4.4 安装注意事项及方法 电能表应装在室内通风干燥的地方，采用 35mm 标准导轨方式安装。 安装接线时应按照电能表侧面的接线图进行接线，最好用铜接线头接入。对于直接接入式电能表接线时应注意进线和出线方向，并将螺钉拧紧，避免因接触不良而引起电能表工作不正常；经电流互感器接入式
5、的电能表接线时应注意电流互感器次级的极性。5. 面板显示说明 5.1 面板格式图 5 三相电子式电能表面板格式说明如下：编号 名称 状态示例 功能说明1 LCD 液晶显示2 脉冲 指示灯点亮 有功电能脉冲指示3 A 相 指示灯点亮 A 相有电指示4 B 相 指示灯点亮 B 相有电指示5 C 相 指示灯点亮 C 相有电指示6 反相 指示灯点亮 反相指示5.2 功能说明计量 计量正反向有功和无功电能8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 4 页 共 14 页 正向有功、反向有功、正向无功、反向无功电能分别存储、并保存在铁电中
6、断电后所有存储数据不丢失，并能保持 10 年以上显示 7 位宽温型 LCD 显示 可实现数据循环显示，循环显示时间为 3s 电能脉冲用红色 LED 指示输出 有功电能脉冲输出 无源光电隔离型输出端口，脉冲宽度：80ms20ms通信 通信接口：RS485 通信协议：MODBUS-RTU（其他协议可定制） 通信速率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps 可选抄表功能： 通过 RS485 通信，上位机可实现自动抄表功能5.3 显示说明默认状态下，电表循环显示三相电压、三相电流、总有功功率、总功率因数及总有功电能等，循环显示时间为 3s。液晶显示内容及数据格
7、式说明如下：序号 名称 格式 说明1 A 相电压 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 V 或 kV图 6 A 相电压显示界面序号 名称 格式 说明2 B 相电压 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 V 或 kV图 7 B 相电压显示界面8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 5 页 共 14 页序号 名称 格式 说明3 C 相电压 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 V 或 kV图 8 C 相电压显示界面序号 名称 格式 说明4 A 相电流 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 A 或 kA图 9 A
8、 相电流显示界面序号 名称 格式 说明5 B 相电流 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 A 或 kA图 10 B 相电流显示界面序号 名称 格式 说明6 C 相电流 .或.或. 一位、两位或三位小数，单位为 A 或 kA图 11 C 相电流显示界面序号 名称 格式 说明7 总有功功率 .或.或.或.或.或.一位、两位或三位小数，单位为 kVA8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 6 页 共 14 页图 12-1 总有功功率显示界面注：图 12-1 显示的为三相电流正向接入，当三相电流反向接入时，总有功功率显示为负
9、值，如图12-2 所示：图 12-2 总有功功率负数显示界面当电压电流满量程输入时，电压变比电流变比分别为最大值 1000 和 2000 时，将显示 Err，但上位机采集的数据时正确的，如图 12-3 所示：图 12-3 总有功功率 Err 显示序号 名称 格式 说明8 总功率因数 . 固定为三位小数图 13-1 总功率因数显示界面图 13-2 总功率因数负数显示界面序号 名称 格式 说明9 总有功电能 .到. 固定为一位小数，单位为 kWh 图 14 总有功电能显示界面8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 7 页 共
10、14 页6. 通信说明6.3 RS485/MODBUS-RTU 通信方式 通信接口：RS485 通信接线方式：二线制（A+、B-）,屏蔽双绞线 通信工作方式：半双工 通信速率：9600bps（默认）、1200bps、2400bps、4800bps、19200bps 可选6.3 通信接线 通信连接的线形连接方式RS232RS485R S 2 3 2 / R S 4 8 5 转换器计算机通信口# 1A D LR S 4 8 5 P O R T A D LR S 4 8 5 P O R T A D LR S 4 8 5 P O R T 阻抗匹配电阻S H L DS H L DS H L DS H L
11、 D# 2 # 3 2图 15 三相电子式电能表线形连接方式图 通信连接的环形连接方式RS232RS485R S 2 3 2 / R S 4 8 5 转换器计算机通信口# 1A D LR S 4 8 5 P O R T A D LR S 4 8 5 P O R T A D LR S 4 8 5 P O R T S H L DS H L DS H L DS H L D# 2 # 3 2图 16 三相电子式电能表环形连接方式图6.1. 通信协议DTSD106-M100三相电子式电能表使用MODBUS-RTU通讯协议，MODBUS协议详细定义了数据序列和校验码，这些都是数据交换的必要内容。MODBU
12、S协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），首先，主计算机发出信号寻址某一台唯一的终端设备（从机），然后，被寻址终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。MODBUS协议只允许在主机（PC机或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。同时，此表还支持 DLT645 规约，可采集相应的电压电流功率电能等，具体可参考国标DLT645_1997 相关内容。下面讲述 MODBUS 协议内容。传输方式8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产
13、品与系统合作商 第 8 页 共 14 页传输方式是一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS 协议RTU方式相兼容的传输方式。二进制编码(Coding System) 8位起始位(Start bit) 1位数据位(Data bits) 8位校验(Parity) 奇、偶或无校验停止位(Stop bit) 1位/2位错误检测(Error checking) CRC（循环冗余校验）协议当数据帧到达终端设备时，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送
14、者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应。数据帧格式Address Function Data Check8-Bits 8-Bits N x 8-Bits 16-Bits表3 数据帧格式地址（Address）域地址域在帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0247。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
15、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（Function）域功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。表4列出了三相电子式电能表用到的功能码，以及它们的意义和功能。代码 意义 行为03H 读寄存器 获得一个或多个寄存器的当前二进制值10H 预置多寄存器 设定二进制值到一系列多个寄存器表4 功能码数据(Data)域数据域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、参量地址或者设置值。例如：功能域码告诉终端读取一个寄存器，数据域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
16、而有所不同。注意, 发送序列总是相同的:地址、功能码、数据和与方向有关的出错校验。错误校验(Check)域该域允许主机和终端检查传输过程中的错误。有时，由于电噪声和其它干扰，一组数据在从一个设备传输到另一个设备时在线路上可能会发生一些改变，出错校验能够保证主机或者终端不去响8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 9 页 共 14 页应那些传输过程中发生了改变的数据，这就提高了系统的安全性和效率，出错校验使用了16位循环冗余的方法（CRC16）。错误检测方法循环冗余校验（CRC）域占用两个字节，包含了一个16位的二进制值。C
17、RC值由传送设备计算出来，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。CRC运算时，首先将一个16位的寄存器预置为全1，然后连续把数据帧中的每个字节中的8位与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8个数据位参与生成CRC，起始位和终止位以及可能使用的奇偶位都不影响CRC。在生成CRC时，每个字节的8位与寄存器中的内容进行异或，然后将结果向低位移位，高位则用“0”补充，最低位（LSB）移出并检测，如果是1，该寄存器就与一个预设的固定值（A001H）进行一次异或运算，如果最低位为0，不作任何处理。上述处理重复进
18、行，直到执行完了8次移位操作，当最后一位（第8位）移完以后，下一个8位字节与寄存器的当前值进行异或运算，同样进行上述的另一个8次移位异或操作，当数据帧中的所有字节都作了处理，生成的最终值就是CRC值。生成一个CRC的流程为：1、预置一个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（A001H）进行异或运算。5、重复第三步和第四步直到8次
19、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寄存器得值就是CRC的值。如果用户需要了解更详细的有关Modbus的信息,可访问www.modbus.org获取更详细的信息。6.3通信应用格式详解 读数据（功能码 03）查询数据帧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。表5 的例子是从17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）P，Q，S，DTSD106-M100中P的地址为0046H，Q的地址为0047H，S的地址为0048H。Addr F
20、un Data start reg hiData start regs loData #of reg hiData #of regs loCRC16 lo CRC16 hi11H 03H 00H 46H 00H 03H E6H 8EH表5 读P、Q、S的查询数据帧响应数据帧响应包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验。表6的例子是读取P，Q，S(P=2710H，Q=2710H，S=2710H)的响应。8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 10 页 共 14 页Addr Fun Byte countData1 hi
21、Data1 loData2 hiData2 loData3 hiData3 loCRC16 loCRC16 hi11H 03H 06H 27H 10H 27H 10H 27H 10H 3AH ECH表6 读P、Q、S 的响应数据帧 预置多寄存器（功能码 01H）查询数据帧功能码16(十进制)（十六进制为10H）允许用户改变多个寄存器的内容,EX8-33中系统参数和电度量等数据可用此功能码写入。注意, 禁止对不具有可写属性的单元强行写入。下面的例子是预置地址为17号的从机的电压变比UBB为0002。UBB对应的地址为0004H,UBB占2个字节。下发数据帧如下：Addr Fun Data sta
22、rt reg hiData start reg loData #of reg hiData #of reg loByte Count11H 10H 00H 04H 00H 01H 02HValue hiValue loCRC16 loCRC16 hi00H 02H EAH 04H表7 预置多寄存器查询数据帧响应数据帧对于预置多寄存器请求的正常响应是在寄存器值改变以后回应机器地址、功能号、数据起始地址、数据个数、CRC校验码。如下表:Addr Fun Data start reg hiData start regs loData #of reg hiData #of regs loCRC16 l
23、oCRC16 hi11H 10H 00H 04H 00H 01H 13H 58H表8 预置多寄存器响应数据帧5、通讯地址表1、系统参数寄存器:表 9：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 XH(模块型号)LCDG-DG-3:表示型号为：新三相电子式电能表3 0001H U0 电压量程：11000V 对应 11000 默认值 2504 0002H I0 电流量程：0.11000 数值 110000 默认 5A 值为 50表 10 ：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
24、 说明1 0003H ADDR、BP 高字节 8 位为地址，1247；0 为广播地址；8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 11 页 共 14 页S 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 0004H Ubb 电压变比：11000
25、默认值 13 0005H Ibb 电流变比：12000 默认值 14 0006H 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 位的 Bit0、Bit1、Bit2 分别表示 A、B、C 相的电流穿心方向，位值为“0”表示正常接入，位值为“1”表示此相电流为反向接入，模块测量时则自动将此相电流调整 180 度；当现场接线方向错误而不方便更改时则无需改变接线，只需调整此配置即可调整测量电流方向；其他位保留；8 0007H 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
26、不要频繁更改；表 11：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）0010H 正向无功总电能（高位）30011H +KVarh 正向无功总电能（低位）0012H 反向无功总电能（高位）40013H - KVarh 反向无功总电能（低位）0014H 有功总电能（高位）50015H KWh 有功总电能（低位）0016H 无功总电能（高位）60017H KVarh 无功总电能（低位）注:
27、1、有功脉冲常数 4800imp/kWh,有功电量计算公式 :DATA*U0*I0/18000000;无功电量计算公式： DATA*U0*I0/10800000；2、当电能表直接接入时，其电能示数即为实际用电量；当电能表配用电流互感器或电压互感器接入时，在读取电能示数后必须乘以电流互感器及电压互感器倍率才是其实际用电量。注: 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
28、 00 00 清除反向有功总电能3 0010H 0002 4 00 00 00 00 清除正向无功总电能4 0012H 0002 4 00 00 00 00 清除反向无功总电能5 000CH 0008 16 00000000 00000000 00000000 00000000清除全部电能值8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 12 页 共 14 页如：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
29、块电量等寄存器（功能码 03H）表 12：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,V
30、ar;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 F 004AH 频率 无符号数；值DATA/100；单位：Hz;12 Pa 004BH A 相有功功率13 Pb 004CH B 相有功功率14 Pc 004DH C 相有功功率补码方式数据；值DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000;单位：W;15 Qa 004EH A 相无功功率16 Qb 004FH B 相无功功率17 Qc 0050H C 相无功功率补码方式数据；值DATA*U0*Ubb*I
31、0*Ibb/10000;单位：Var;18 Sa 0051H A 相视在功率19 Sb 0052H B 相视在功率20 Sc 0053H C 相视在功率无符号数；值DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000;单位：VA;21 PFa 0054H A 相功率因数22 PFb 0055H B 相功率因数23 PFc 0056H C 相功率因数补码方式数据；值DATA/1000026 0057H 保留注： 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；7、注意事项：1、电能表的负载能力在 0.05IBImax（直接接入）或 0.02IbImax（经电流互感器
32、接入）之间，超过这一负载能力范围，将会使电能计量不准或损坏。2、当电表直接接入时，其电能示数即为实际用电量；当电能表配用电流互感器接入时，在读取电能示数后必须乘以电流互感器倍率才是其实际用电量。8-力创科技 DTSD106-M100 三相电子式电能表说明书 V1.0力创科技:专业测控产品与系统合作商 第 13 页 共 14 页8、典型应用DTSD106-M100 系列导轨式安装电能表通过 LCD 液晶显示屏显示各相电压电流及总有功电能等。该电能表有电能脉冲输出接口，可采集有功电能，实现 DCS 远传。并且带有 RS485 通讯接口，可通过上位机实现远程抄表。此外，微型化的结构方便与微型断路器一起使用，安装用于终端配电箱内。为低压配电终端的电能计量提供了有效的解决方案。导轨式安装的电子式电能表广泛应用于楼宇、商场、会展中心、学校、机场、港口及工厂等。图 17 应用举例一 图 18 应用举例二订货范例型号：DTSD106-M100应用场合：三相四线系统接入方式：直接接入额定电压：AC 3220/380电流规格：1.5（6）A测量参数：三相电压、三相电流、总有功功率、总功率因数、总有功电能附加功能：RS485 通信，MODBUS 协议DTS106-MDTS106-M DTS106-MDTS106-MDTS106-M
