1、ACR72L-E3/E4 网络电力仪表 安装使用说明书上海安科瑞电气股份有限公司 SHANGHAI ACREL Co., Ltd 2011年08月 版权所有，未经本公司之书面许可，此手册中任何段落，章节内容均不得被摘抄、拷贝或以任何形式复制、传播，否则一切后果由违者自负。 本公司保留一切法律权利。 本公司保留对本手册所描述之产品规格进行修改的权利，恕不另行通知。订货前，请垂询当地代理商以获悉本产品的最新规格。 1、概述 ACR72L-E3/E4网络电力仪表，是针对电力系统，工矿企业，公用设施,智能大厦的电力监控需求而设计的一种智能表，它集成全部电力参数的测量（如三相的电流、电压、有功功率、无功
2、功率、频率、功率因数）以及四象限电能计量。同时它具有多种外围接口功能可供用户选择：带有RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU协议可满足通讯联网管理的需要；带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的“遥信”和“遥控”的功能，采用带高亮度背光的LCD显示界面，通过面板按键来实现参数设置和控制，非常适合于实时电力监控系统。 ACR72L-E3/E4系列网络电力仪表具有极高的性能价格比，可以直接取代常规电力变送器及测量仪表。作为一种先进的智能化、数字化的前端采集元件，该网络电力仪表已广泛应用于各种控制系统,SCADA 系统和能源管理系统中。 2、技术参数 技术参数 指标 网络 三相三线、三相四线
3、 频率 4565Hz 交流电压：AC100V、220V、380V； 过负荷：1.2 倍额定值（连续）； 2 倍额定值持续1 秒 电压 功耗： 小于 0.2VA 额定值：AC 1A、5A 过负荷：1.2 倍额定值（连续）； 10倍额定值持续1 秒 输入 电流 功耗： 小于 0.2VA 输出方式:集电极开路的光耦脉冲，1路有功电能脉冲输出 电能 脉冲常数: 3200 imp/kWh 通讯 RS485接口、Modbus-RTU协议 波特率1200、2400、4800、9600、19200bps可设定 输出 显示 带背光的LCD 开关量输入 2路干接点输入，内置+15V电源 输出方式：2路继电器常开触
4、点输出 开关量输出 触点容量：AC 250V/3A、DC 30V/3A 测量精度 频率0.05Hz、无功电能1级、其它0.5级 电源 AC/DC 85270V；功耗4VA 安全性 工频耐压：电源、电压输入回路、电流输入回路两两之间AC2kV/1min； 电源与开关量输入回路、通讯回路之间AC2kV/1min； 绝缘电阻：输入、输出端对机壳100M 环境 工作温度：-10+55；储存温度：-20+70 相对湿度：5%95% 不结露；海拔高度：2500m 3、安装与接线 3.1 外形及安装开孔尺寸（单位：mm） 3.2 安装方法 ACR72L-E3/E4网络电力仪表安装方式为嵌入式，固定方式为挤压
5、式，具体操作如下：1、 在配电盘上，选择适合的地方开一个与所安装网络电力仪表开孔尺寸相同的安装孔；2、取出网络电力仪表，松开定位螺钉（逆时针），取下安装支架；3、把仪表插入配电盘仪表孔中，插入仪表后装上安装支架、定位螺钉（顺时针）。 3.3 接线方法（注：如与仪表壳体上接线图不一致，以仪表壳体上接线图为准） 3.3.1电压电流信号端子 3.3.2辅助电源端子 3.3.3附加功能端子 3.4 注意事项 3.4.1电压输入 输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V或400V）的120%，否则应考虑使用PT； 在电压输入端须安装1A保险丝； 3.4.2电流输入 标准额定输入电流为5A或1A，大于
6、5A的情况应使用外部CT； 接线时确保输入电流与电压相序一致，即1号接线端接A相电压则5、6号接线端一定要接A相电流，否则会出现显示数值和符号错误；同时确保电流进出线连接正确（打*号端子接进线）。 如果使用的CT上连有其它仪表，接线应采用串接方式； 安装接线时建议使用接线排，不要直接接CT，以便于拆装； 去除产品电流输入连线前，必须先切断CT一次回路或者短接二次回路！ 3.4.3通讯接线 该仪表提供异步半双工RS485通讯接口，采用MODBUS-RTU协议，各种数据信息均可在通讯线路上传送。理论上在一条线路上可以同时连接多达128个仪表，每个仪表均可设定其通讯地址（Addr），通讯速率（bua
7、d）也可通过设置选择。 通讯连接建议使用两芯屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm2，分别接A、B，屏蔽层接大地，布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境。 建议在最末端仪表的A、B之间加匹配电阻，电阻阻值范围为12010k。 4、使用指南 4.1按键 SET键 左移键 右移键 回车键 SET 键 功能切换或返回上一级菜单；（ 正 常显示、只读菜单与编程菜单之间切换） 左移键 子菜单左移或减小数据；（功率表、电能表等正常状态下，按左右键，查看各项电量） 右移键 子菜单右移或增大数据；（普通电流电压表等正常状态下，按住此键，查看报警信息） 回车键 进入下一级菜单或确认；（正常状态，按此键，进入DI
8、/DO指示与控制页面） 4.2菜单符号及意义 类别 符号 含义 范围 只读菜单 主菜单 编程菜单 变比（倍率） 电压(电流)变比 00019999 接线方式 接线方式（只读） 3P4L 三相四线制 3P3L 三相三线制 通讯地址 1247 通讯 通讯波特率（bps） 1200、2400、4800、9600、19200 液晶背光 背光延时时间（s） 1-250，0 为常亮 电压高报警设置 0 150.0% （150.0%：关闭） 电压低报警设置 0 100.0% （0.0%：关闭） 电流高报警设置 0 150.0% （150.0%：关闭） 电流低报警设置 0 100.0% （0.0%: 关闭）
9、报警设置 报警延时时间（s） 0.5-20.0（分辨率0.1s） 继电器1闭合持续时间（s） 继电器2闭合持续时间（s） 020（分辨率1s） 0：继电器工作在保持状态 继电器 （DO输出） 继电器2的用法 io：作开关量 （K）； AL：作报警输出（J） 电压量程（只读） 0400 仪表量程 电流量程（只读） 05.0 电能清零 电能清除 见注1 密码 编程保护密码 00009999 保存 询问是否保存 按“回车”保存并退出 按“SET”放弃保存并退出 注： 1、电能清零操作需在闪动的“ ”下，按动左或右键，使其变为“ ”，然后按动确认键。电能清零操作不需另行保存即可生效，且不能恢复，请谨慎
10、操作； 2、百分量是指相对于额定量程计算。 4.3编程流程 4.3.1正常显示界面（按动左键或右键，显示界面将按以下顺序进行切换，） 右键左键左键右键右键左键左键右键右键 左键 左键右键右键 分相功率因数正向有功电能反向有功电能正向无功电能反向无功电能左键报警信息左键右键相电压 线电压 右键左键 左键右键线路频率 分相电流 右键左键 左键右键合相功率 分相有功功率 右键左键 分相无功功率注：在三相三线制时，正常显示界面将没有“相电压、分相有功功率、分相无功功率、分相功率因数” 4.3.2 主菜单切换（在正常显示画面时，按SET键，如下：） 正常状态 rEAd Prog 说明： rEAd 只读菜
11、单，在此页面，按回车键进入； Prog 编程菜单，在此页面，按回车键进入； 4.3.3 rEAd工作参数查看菜单 说明： 此rEAd菜单可按左移、右移键查看设置的各种参数。 按SET键返回上一级。 4.3.4 Prog工作参数设置菜单 Prog菜单可按左移、右移键切换，按回车键则第三行数码闪烁，表示可修改；修改后按回车确认。 按SET键出现闪烁的SAVE，询问是否保存，如需保存按回车确认，否则按SET键退出不保存。 4.4 功能设置与使用 4.4.1 倍率更改设置 例1：AC10kV/100V的电压表：进入Prog菜单，修改Pt为100； 计算方法：10000V100V = 100 例2：AC
12、500A/5A的电流表：进入Prog菜单，修改Ct为100。 一般当测量数据大于或等于10kV或10kA时，液晶的显示单位将由“V”或“A”改为“kV”或“kA”。 4.4.2 通讯功能及参数设置 Modbus-RTU协议：“9600，8，n，1”。 通讯参数见4.2菜单符号及意义，编程流程见4.3.4，进入Prog菜单。 4.4.3 报警功能及参数设置 报警状态（正常测量时，按住右移键，可查看报警信息） - - - - Ua - H Ua - L Ab - H Ab - L - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
13、 - - - - - - - - - - 正常 A相电压过高 A相电压过低 B相电流过高 B相电流过低 当测得的数据为0时不报警 正常测量时，若有报警产生，则对应的显示数据会闪烁。如果Prog菜单中的do2.U设置为AL，则报警时会在继电器DO2上产生一个输出（继电器常开结点闭合）； 报警显示中只显示3个报警状态，但通过通讯方法可读取全部的报警状态； 报警状态可通讯读取，见通讯参量地址表； 报警功能设置，参数见4.2 菜单符号及意义，设置流程见4.3.4 Prog菜单； 报警功能默认为关闭状态，除非客户要求。 4.4.4 开关量功能及输出控制 正常测量时，按下回车键，可查看开关量状态，如下：
14、DI1 DI2 DI3 DI4 （开关量输入） DO1 DO2 （开关量输出） 如图表示：“0”表示断开，“1”表示吸合 另外，在液晶显示屏的下方有开关量输入/输出指示，无需按快捷键查看。 在查看开关量状态页面，按一下回车键，进入本地开关量输出(继电器)控制页面，首先界面要求您输入正确的校对密码， 按动左右键输入保护密码（出厂设置：0000）， 回 车 确 认 后 ， 若 密码正确，将进入开关量输出的就地修改： DO1控制 （1：闭合继电器；0：分开继电器） DO2控制 数字闪烁表示可修改，按左键选择需修改项，按右键进行修改，回车确认修改；如果需要同时控制两路继电器，应先全部修改后，再按回车键
15、确认。 远程读取与控制见通讯应用。 开关量输出为常开继电器；开关量输入为光耦检测，简要原理如下： 4.4.5 液晶背光控制 进入Prog菜单，左右键选择LCd页面，按回车键进入修改状态；左右键进行液晶背光时间修改000250s。 000：表示液晶背光常亮； 250：表示液晶背光在按键250秒无操作后，转入微亮状态，以延长背光使用寿命。 4.4.6 编程密码设置 进入Prog菜单，左键选择PASS页面，按回车键进入修改状态；左右键进行密码修改，密码范围00009999，回车确认修改。修改后，编程保护密码及开关量输出控制保护密码均为新密码。 默认密码：0000；万能密码：0008 4.4.7 电能
16、的清零 进入Prog菜单，左键选择CLr.E页面，按回车键进入修改状态；按动左右键，显示将在“no”和“YES”间切换显示；当显示为“no”按动回车键时，系统将报错显示“Err”，提示操作未成功；若在显示为“YES”时按动回车键，系统将进行清零操作。电能清零不需另行保存即可生效，且不能恢复，请谨慎操作。 5、通讯指南 5.1 通讯协议概述 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
17、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。 5.1.1 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。 5.1.2 信息帧格式 地址码 功能码 数据区 CRC校验码 1字节 1字节 n字节 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0255，在仪表中只使用 1247,其它地址保留。这
18、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 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 10H 预置多寄存器 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、参考地址或者设置值。例
19、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： 、预置一个16位寄存器为0FFFFH（全1）， 称 之为 CRC寄存器。 、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。 、将CRC寄存器向右移一
20、位，最高位填以0，最低位移出并检测。 、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。 、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。 、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。 、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。 5.2 功能码简介 5.2.1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
21、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 发送信息 从机返回 返回信息 地址码 01H 地址码 01H 功能码 03H 功能码 03H 高字节 00H 字节数 06H 起始 地址 低字节 28H 高字节 00H 高字节 00H 寄存器 数据 低字节 00H 寄存器数量 低字节 03H 高字节 00H 高字节 85H 寄存器 数据 低字节 00H CRC 校验码 低字节 C3H 高字节 00H 寄
22、存器 数据 低字节 00H 高字节 21H CRC 校验码 低字节 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。 下面的例子是预置地址为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 发送信息 从机返回 返回信息 地址码 01H 地址码 01H 功能码 10H 功能码 10H 高字节 00H 高字节 00H 起始地址 低字节 22H 起始地址 低字
23、节 22H 高字节 00H 高字节 00H 寄存器数量 低字节 01H 寄存器数量 低字节 01H 字节数 02H 高字节 A1H 高字节 10H CRC校验码 低字节 C3H 0022H待写入数据 低字节 00H 高字节 ADH CRC校验码 低字节 12H 5.通讯应用细节 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。 5.3.1开关量输入输出 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。
24、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）。 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： 15 14 13 12 11 10 9 8 70 0022H DO2 DO1 DI2 DI1 保留 5.3.2报警状态 15 14 13 12 11 10 9 8 Ua-L Ua-H Ub-L Ub-H Uc-L Uc-H 7 6 5 4 3 2 1 0 0008H Ia-L Ia-H Ib-L Ib-H Ic-L Ic-H 5.3.3电力参数
25、与电能 该系列测量值用Modbus-RTU 通讯规约的03H或04H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_sVal_t 10（DPT-4），单位伏V，DPT从0023H高字节读出。 2、 电流IA、IB、IC： Val_sVal_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_sVal_t10（DPQ-4），有功功率单位瓦W，无功功率单位乏var，DPQ从0024H高字节
26、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（有符号数） PFA、PFB、PFC、PFS： Val_sVal_t / 1000，无单位 5、频率： Val_sVal_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003FH0040H（吸收有功电能）、0041H0042H（释放有功电能）、0043H0044H（感性无功电能）、0045H0046H（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
27、读出值Val_t第一个word65536+第二个word 电能量一次侧值Val_sVal_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 0047H004EH 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，用指数和尾数表示数的大小。仪表采用的数据格式为IEEE754数据格式具有24位精度，尾数的高位始终为“1”，因而不保存，位的分布如下： 1位符号位、8位指数位、23位尾数，符号位是最高位，尾数为最低的23位。 具体举例如下： 读出数
28、（如03FH 040H，2word,由高至低排列 共4byte,32bit，）： 0 10001110 100 1011 1010 1100 0000 0000b 符号位S 指数位E 尾数M 符号位S=0，“1”为负，“0”为正； 计算指数E=10001110，化为10进制数142； 计算尾数M=100 1011 1010 1100 0000 0000，化为10进制数4959232。 计算公式：一次侧电量 =( ) ( ) + 231272121MES 上例计算结果为： + 23127142024959232121 =52140 Wh=52.14kWh 5.4 通讯地址表 地址 参数 读写 属
29、性 数值范围 数据 类型 0000H 保护密码 R/W 0001-9999 word 0001H 高字节 通讯地址 R/W 0001-0247 0001H 低字节 通讯波特率 R/W 0-3：38400、19200、 9600、4800bps word 0002H 控制字 R/W 第15位-接线方式 (0-三相四线、1-三相三线) 第14-8位-输入电压范围 (SPU=数据*10 V) 第7-0位-输入电流范围（SPI=数据/10 A） word 0003H PT变比 R/W 1-9999 word 0004H CT变比 R/W 1-9999 word 0005H -000AH 保留 word
30、 000BH 报警状态 见5.3.2 000CH -0010H 保留 word 0011H 高字节 Do1输出脉冲 宽度控制 R/W 仅适用带开关量输出仪表 0011H 低字节 Do2输出脉冲 宽度控制 R/W 仅适用带开关量输出仪表 word 0012H -0021H 保留 word 0022H 开关量 输入输出状态 R/W 见5.3.1 word 0023H 高字节 小数点U(DPT) R 37 0023H 低字节 小数点I(DCT) R 15 word 0024H 高字节 小数点PQ(DPQ) R 410 0024H 低字节 符号PQ R 高位-低位:Q、Qc、Qb、Qa、P、Pc、Pb
31、、Pa;0为正,1为负 word 0025H 相电压UA R 0-9999 word 0026H 相电压UB R 0-9999 word 0027H 相电压UC R 0-9999 word 0028H 线电压UAB R 0-9999 word 0029H 线电压UBC R 0-9999 word 002AH 线电压UAC R 0-9999 word 002BH IA R 0-9999 word 002CH IB R 0-9999 word 002DH IC R 0-9999 word 002EH PA R 0-9999 word 002FH PB R 0-9999 word 0030H PC
32、R 0-9999 word 0031H P总 R 0-9999 word 0032H QA R 0-9999 word 0033H QB R 0-9999 word 0034H QC R 0-9999 word 0035H Q总 R 0-9999 word 0036H PFA R 0-1000 word 0037H PFB R 0-1000 word 0038H PFC R 0-1000 word 0039H PF总 R 0-1000 word 003AH SA R 0-9999 word 003BH SB R 0-9999 word 003CH SC R 0-9999 word 003DH
33、S总 R 0-9999 word 003EH 频率FR R 4500-6500 word 以下为电能地址表 003FH -0040H 吸收有功电能 二次侧(正向有功) R/W 0-999999999 Dword 0041H -0042H 释放有功电能 二次侧(反向有功) R/W 0-999999999 Dword 0043H -0044H 感性无功电能 二次侧(正向无功) R/W 0-999999999 Dword 0045H -0046H 容性无功电能 二次侧(反向无功) R/W 0-999999999 Dword 0047H -0048H 吸收有功电能 一次侧(正向有功) R Fword 0049H -004AH 释放有功电能 一次侧(反向有功) R Fword 004BH -004CH 感性无功电能 一次侧(正向无功) R Fword 004DH -004EH 容性无功电能 一次侧(反向无功) R Fword 总部：上海安科瑞电气股份有限公司 服务热线：800-8206632 网址：http:/ 生产基地：江苏安科瑞电器制造有限公司 厂址：江阴市南闸镇东盟工业园区东盟路5号 邮编：214405 电话：0510-86179967 86179968 传真：0510-86179975
