智能開關(guān)狀態(tài)指示儀

一、概述

智能開關(guān)狀態(tài)指示儀是我公司針對(duì)電力開關(guān)柜研制開發(fā)的一款新型多功能、模擬動(dòng)態(tài)指示的智能產(chǎn)品。本產(chǎn)品適用于中置柜、手車柜、固定柜、環(huán)網(wǎng)柜等多種開關(guān)柜。裝置本身具有動(dòng)態(tài)一次模擬圖，帶電顯示及閉鎖、溫濕度智能控制、斷路器分合狀態(tài)指示、儲(chǔ)能指示、接地開關(guān)狀態(tài)指示、手車位置指示、分合閘回路完好指示等功能。

二、主要功能

智能開關(guān)狀態(tài)指示儀可以根據(jù)用戶要求實(shí)現(xiàn)一次回路設(shè)備開關(guān)狀態(tài)指示、溫濕度智能控制以及斷路器操控等功能。本裝置以一體化布局配套裝備于開關(guān)柜，簡(jiǎn)化了過去開關(guān)柜的面板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，美化了面板布局，取代現(xiàn)有的一次回路模擬指示牌、電磁式開關(guān)狀態(tài)指示器、接地指示器、儲(chǔ)能開關(guān)、斷路器分/合開關(guān)等多種控制、指示器件。

本裝置安裝方便、使用壽命長(zhǎng)，完全可以滿足電力行業(yè)的需求，能夠保障電氣的安全可靠運(yùn)行。

三、技術(shù)指標(biāo)

1、供電電源：AC/DC 85~265V

2、工作環(huán)境：溫度-30℃~+65℃ 相對(duì)濕度≤90%RH 大氣壓強(qiáng)：≤2500pa 功耗：≤5W

3、抗電強(qiáng)度：外殼與端子間≥AC2kV 絕緣性能：外殼與端子間≥100MΩ 動(dòng)態(tài)模擬一次接線圖

4、模擬圖（面膜）的制作：根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的一次接線方案、電壓等級(jí)設(shè)計(jì)面膜。

動(dòng)態(tài)模擬對(duì)象：

斷路器，手車位置，接地開關(guān)、儲(chǔ)能等，通過電路采樣，動(dòng)態(tài)地根據(jù)實(shí)際信息變化  面膜上的一次接線圖，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬的目的。

模擬圖顯示如下：

分閘（或回路）顯示合閘（或回路）顯示

接地顯示儲(chǔ)能顯示

工作位置顯示試驗(yàn)位置顯示

安裝方式：面板式安裝。

四、使用說明

1.溫濕度采集及控制

1）溫濕度測(cè)量范圍及精度

溫度范圍：-30℃ ~ 120℃。 精度：±1℃

濕度范圍：20% ~ 90%RH。精度：±7%RH

2）手動(dòng)加熱功能輸出接點(diǎn)：最多可選4路250VAC 3A繼電器輸出

3）手動(dòng)加熱功能當(dāng)加熱器故障時(shí)，負(fù)載斷線指示燈亮

4）手動(dòng)加熱功能

當(dāng)手動(dòng)加熱按鈕按下時(shí)，加熱器將被強(qiáng)制開啟。5）溫濕度上下限設(shè)定：

加熱/除濕輸出的上下限可根據(jù)用戶需求設(shè)定，默認(rèn)溫度下限為5度，上限為40度，濕度上限為85%RH。

6）溫濕度控制原理

當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到環(huán)境濕度（高于設(shè)定的濕度上限值），裝置自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)和加熱設(shè)備，直至環(huán)境恢復(fù)平衡時(shí)，負(fù)載自動(dòng)停止工作。

當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到被檢測(cè)環(huán)境溫度太高 （高于設(shè)定的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)值）時(shí)，裝置自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)降溫，直至環(huán)境恢復(fù)平衡時(shí)，負(fù)載自動(dòng)停止工作。

當(dāng)溫度高于超高溫報(bào)警值時(shí)，超高溫繼電器閉合?？赏饨勇暪鈭?bào)警器進(jìn)行報(bào)警。

2.裝置面板說明

前面板示意圖1所示：

                              圖1

1)模擬指示條顯示部分?jǐn)嗦菲鳎?/span>

斷路器合閘且分閘回路完好時(shí)，紅色模擬條1亮； 斷路器分閘且合閘回路完好時(shí)，綠色模擬條2亮；

手車柜：

工作位置觸點(diǎn)閉合時(shí)，紅色垂直模擬條3（1）、3（2）亮，顯示斷路器處于工作位置； 試驗(yàn)位置觸點(diǎn)閉合時(shí)，綠色橫向模擬條4（1）、4（2）亮，顯示斷路器處于試驗(yàn)位置； 固定柜：

上隔離刀：紅色垂直模擬條3（1）發(fā)光時(shí)，上隔離刀閉合；綠色發(fā)光條4（1）發(fā)光時(shí)，上 隔離刀斷開。下隔離刀：紅色垂直模擬條3（2）發(fā)光時(shí)，下隔離刀閉合；綠色發(fā)光條4（2） 發(fā)光時(shí)，下隔離刀斷開。

接地開關(guān)：

接地觸點(diǎn)閉合時(shí)，紅色垂直模擬條5發(fā)光，顯示接地開關(guān)合閘；

接地觸點(diǎn)斷開時(shí)，綠色傾斜模擬條6發(fā)光，顯示接地開關(guān)分閘。

2)彈簧儲(chǔ)能顯示

彈簧儲(chǔ)能觸點(diǎn)閉合時(shí)，7發(fā)紅色，顯示斷路器已儲(chǔ)能； 彈簧儲(chǔ)能觸點(diǎn)斷開時(shí)，7發(fā)綠光，顯示斷路器未儲(chǔ)能。

3)高壓帶電顯示

LED啟輝電壓：額定相電壓×0.15KV（A、B、C三相燈亮） 閉鎖啟動(dòng)電壓：額定相電壓×0.65KV

當(dāng)有一相或一相以上帶電時(shí)電磁鎖閉鎖（閉鎖燈亮，閉鎖輸出結(jié)點(diǎn)釋放） 當(dāng)三相均不帶電時(shí)，閉鎖解除，閉鎖燈滅。

4)LED燈顯示區(qū)

當(dāng)有風(fēng)機(jī)工作時(shí)，風(fēng)機(jī)指示燈亮，當(dāng)有加熱器工作時(shí)，加熱指示燈亮， 當(dāng)有負(fù)載故障時(shí)，斷線指示燈亮。

5)手動(dòng)加熱按鈕

當(dāng)手動(dòng)按鈕按下時(shí)，加熱器強(qiáng)制加熱。

3.傳感器的安裝

傳感器的安裝有兩種方式： 1）采用35mm導(dǎo)軌安裝

2）采用固定式安裝（孔距37mm，孔徑4mm）

傳感器安裝好后，傳感器線纜綠色端子的一端接在傳感器上，黑色端子的一端接至操控裝置后殼標(biāo)有“傳感器”字樣的接線端子處即可。

4.2. 開孔尺寸及接線端子

3) 背面接線端子如圖所示：

5.通訊功能

本裝置具有RS485 (MODBUS－RTU規(guī)約)通訊功能，可將所有模擬量和開關(guān)量及溫濕度數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。RS485通訊接線請(qǐng)誤將A，B線接反。否則將無法通訊成功。PC端連接一RS485/ RS232轉(zhuǎn)接裝置。RS232端連接PC的串口， RS485 端A，B分別與裝置的A，B線連接。

5.1、協(xié)議概述

1）協(xié)議類型

裝置采用MODBUS-RTU 協(xié)議，適用嵌入式儀表的實(shí)時(shí)通信。本協(xié)議旨在規(guī)定終端設(shè)備（從站）與總線接口單元（主站）之間的數(shù)據(jù)交換以MODBUS的RTU模式實(shí)現(xiàn)。協(xié)議采用異步主從半雙工通信方式，通信由主站發(fā)起，從站只接收應(yīng)答，無主動(dòng)發(fā)起通信功能。通信響應(yīng)時(shí)間<0.1S。2）物理層

2.傳輸接口：RS485

3.通信地址：0-247

4.通信速率：4800-9600bps

5.通信介質(zhì)：屏蔽雙絞線

3）數(shù)據(jù)鏈路層

6.傳輸方式：異步主從半雙工方式

7.數(shù)據(jù)幀格式：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)位，一位停止位

8.數(shù)據(jù)包格式

地址（Address）功能(Function)數(shù)據(jù)(Data)校驗(yàn)(CRC)

8bits8bitsN×8bits16bits

地址域(Address)

地址域在數(shù)據(jù)包的第一個(gè)字節(jié)，由一個(gè)8bits數(shù)據(jù)組成，用來標(biāo)識(shí)從站地址信息。這個(gè)地 址在總線上必須是唯一的，否則將會(huì)導(dǎo)致通信混亂。從站地址的有效范圍為[0，247]， 其中地址0為廣播地址。

功能域(Function)

主機(jī)發(fā)送的功能域描述了從機(jī)執(zhí)行何種功能，下表為功能碼的定義

代碼(Hex)含義操作

03H讀取數(shù)據(jù)讀取指定寄存器開始的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)

10H寫多個(gè)寄存器把設(shè)置的數(shù)值寫入指定的連續(xù)寄存器

數(shù)據(jù)域（Data)

數(shù)據(jù)區(qū)是根據(jù)不同的功能碼而不同。數(shù)據(jù)區(qū)可以是實(shí)際數(shù)值，設(shè)置點(diǎn)，主機(jī)發(fā)送給從 機(jī)或從機(jī)發(fā)送給主機(jī)的地址。數(shù)據(jù)區(qū)包含需要從機(jī)執(zhí)行什么動(dòng)作或由從機(jī)采集的返送信息 這些信息可以是數(shù)值、參考地址等等。例如，功能碼告訴從機(jī)讀取寄存器的值，則數(shù)據(jù)區(qū) 必須包含要讀取的寄存器的起始地址及讀取長(zhǎng)度。如果功能碼告訴從機(jī)設(shè)置某些連續(xù)寄存器的值，則數(shù)據(jù)區(qū)還要包含這些數(shù)值。對(duì)于不同的從機(jī)，地址和數(shù)據(jù)信息可能都不相同。

校驗(yàn)碼（CRC）:

校驗(yàn)碼可用于主機(jī)或從機(jī)判斷接受信息是否出錯(cuò)。有時(shí)由于電子噪音或其它一些干擾 信息在傳輸過程中會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化，這時(shí)自己根據(jù)信息計(jì)算所得的檢驗(yàn)碼與信息中包含 的校驗(yàn)碼就會(huì)不一致，從而判斷接受信息出錯(cuò)。校驗(yàn)碼保證了主機(jī)或從機(jī)對(duì)在傳送中出錯(cuò) 的信息不起作用，增加了系統(tǒng)的安全和效率。校驗(yàn)碼采用CRC-16校驗(yàn)方法。

計(jì)算CRC碼的步驟為：

（1）預(yù)置16位寄存器為FFFFH。稱次寄存器為CRC寄存器；

（2）把第一個(gè)8位數(shù)據(jù)與CRC寄存器的低位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器；

（3）把寄存器的內(nèi)容右移一位（朝低位），用0填補(bǔ)最高位，檢查最低位；

（4）如果最低位為 0：重復(fù)第三步（再次移位）如果最低位為 1：CRC寄存器與多項(xiàng)式A001（1010 0000 0000 0001）進(jìn)行異或；

（5）重復(fù)步驟3和4，直到右移8次，這樣整個(gè)8位數(shù)據(jù)全部進(jìn)行了處理；

（6）重復(fù)步驟2到步驟5，進(jìn)行下一個(gè)8位數(shù)據(jù)的處理；

（7）最后得到的CRC寄存器即為CRC碼。（CRC碼=CRC_L+CRC_H）

5.2、應(yīng)用層功能詳解

1）讀數(shù)據(jù)指令（03H） 主站數(shù)據(jù)上行幀格式

從站地址(0-247)功能碼(03H)數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)CRC（低位+高位）

XXH03HXXHXXH……XXHCRCL+CRCH

從站數(shù)據(jù)上行幀格式

從站地址(0-247)功能碼(03H)返回?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)CRC(低位+高位)

XXH03HXXHXXH+……XXHCRCL+CRCH

示例：抄讀A，B兩路溫度數(shù)據(jù)(從機(jī)地址為01H) 

5.3、常用協(xié)議

注：每次設(shè)置和抄讀的寄存器數(shù)量最大為30個(gè)。若超出最大值將會(huì)導(dǎo)致溢出錯(cuò)誤！

1 ) 常用變量及參數(shù)

參數(shù)名稱地址數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度讀/寫數(shù)據(jù)范圍備注

地址00Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～247

波特率01Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～1

~0：4800 bps

1：9600 bps

溫度1上限02Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0255

溫度2上限03Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～255

濕度1上限04Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～255

濕度2上限05Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～255

溫度1下限06Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～255

溫度2下限07Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0～255

-~

溫度1修正08Hchar1字節(jié)讀/寫100

-10含0一位小數(shù)，如:20表示往上修正2度

溫度2修正09Hchar1字節(jié)讀/寫100～10

-0 含一位小數(shù)，如:20 表示往上修正2度

濕度1修正0AHchar1字節(jié)讀/寫100～10

-0 含一位小數(shù)，如:50 表示往上修正5%RH

濕度2修正0BHchar1字節(jié)讀/寫100～100 含一位小數(shù)，如:50 表示往上修正5%RH

2 ) 溫濕度數(shù)據(jù)及開關(guān)量數(shù)據(jù)

參數(shù)名稱地址數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度讀/寫數(shù)據(jù)范圍備注

溫度110Hint2字節(jié)讀-32767~32767單位：0.1℃

溫度211Hint2字節(jié)讀-32767~32767單位：0.1℃

濕度112Hunsigned int2字節(jié)讀0~ 65535單位：0.1%RH

濕度213Hunsigned int2字節(jié)讀0~65535單位：0.1%RH

開關(guān)量輸入20Hunsigned char1字節(jié)讀0~255按BIT位，

高為信號(hào)閉合，

低為信號(hào)斷開

繼電器輸出21Hunsigned char1字節(jié)讀/寫0~255按BIT位，

高為打開繼電器，

低為斷開繼電器