请问 欧姆龙的CP1H或CPM2A系列PLC能否直接读取电力采集模块的数据?该如何设置?非常感谢
电力采集模块详细资料如下
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CH2000M电力参数采集模块
CH2000M系列模块是一智能型电力参数采集模块,可测量单相、三相中的单项/三相电流、电压的真有效值,有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、频率、电能等参数,其输出为RS-485或RS-232数字信号:有各相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、频率、线电压、总有功功率、总无功功率、总视在功率、频率、电能等参数。可代替电压、电流、功率、功率因数、频率等变送器,及测量这些变送器的输入模块。
一、功能与特点
1. 采用国际最新电子技术,以高速信号处理器、微处理器为核心的数字式智能型综合电力参数采集模块。
2. 可测量单相、三相三线制、三相四线制等系统,测量参数有各相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、频率、线电压、总有功功率、总无功功率、总视在功率、电能等参数。
3. 技术指标符合IEC687国际标准。
4. 配有光电隔离的RS485/RS232通讯接口,ModBus RTU通讯规约。可与Modicon可编程逻辑控制器、RTU、SCADA系统、DCS系统或具有ModBus兼容协议的监控系统之间进行信息和数据的有效传送。也可简单地增加一套通讯控制软件构成一套监控系统。
5. 可带变送输出功能。(如用户需要此功能,可在订货时说明)
二、技术指标
1. 测量精度:
电流:0.2级。
电压:0.2级(输入大于量程20%).
有功功率:0.5级,
无功功率:0.5级
视在功率:0.5级。
功率因数:0.5级。
频率:0.2级。
2. 电网系统频率:45~55Hz
3. 输入:
a) 输入分为:100V/5A、220V/5A、380V/5A三种规格,单相/三相四线制/三相三线制等,可超载20%
b) 如果用户需要其它输入规格,可在订货时说明。
4. 通讯:MODBUS RTU通讯规约
RS485(标准),RS232(可选)
波特率:1200、2400、4800、9600,19200
工作温度:-20℃~+85℃
5. 安装方式:DIN导轨卡装
三、CH2000M模块外形结构
四、引脚定义
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注:该图是以三相四线为例,其它输入方式见仪表接线图。
引脚
名称
功能
1、2
变送输出端
3
RXD
RS232接口数据输入
4
TXD
RS232接口数据输出
5
GND
地
6
INT
通讯设置端
7
485+
RS-485接口信号正极
8
485-
RS-485接口信号负极
9、10
AC/DC220V
模块供电电压交流/直流220V
11
UN
电压输入N线
12
UC
C相电压输入
13
UB
B相电压输入
14
UA
A相电压输入
15、16
IC
C相电流输入
17、18
IB
B相电流输入
19、20
IA
A相电流输入
注:INT为通讯参数设置端,将INT接至5脚,此时模块的通讯参数为:地址:1,波特率:9600,校验位:偶校验,此时,用户可用设置软件对通讯参数进行设置,设置完通讯参数后,将INT脚与5脚断开,并对模块重新上电,则模块按照设置好的通讯参数运行。
五、仪表接线
(一相二线制接线图) 2
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地址码:地址码为通讯传送的第一个字节。这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。
功能码:通讯传送的第二个字节。ModBus通讯规约定义功能号为1到127。CH2000M利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,表明从机已响应主机进行操作。
数据区:数据区是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。
CRC码:二字节的错误检测码。
(二)通讯规约:
当通讯命令发送至仪器时,符合相应地址码的设备接通讯命令,并除去地址码,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。
1.结构:
地址码
功能码
数据区
校验码
8位
8位
N × 8位
16位
2.信息帧格式:
(1)地址码:
地址码是信息帧的第一字节(8位),从0到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码,并且只有符合地址码的从机才能响应回送。当从机回送信息时,相当的地址码表明该信息来自于何处。
(2)功能码:
主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表2列出的功能码都有具体的含义及操作。
表2 功能码
代码
含义
操作
03
读取数据
读取当前寄存器内一个或多个二进制值
06
重置单一寄存器
把设置的二进制值写入单一寄存器
(3)数据区:
数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如,功能码告诉从机读取寄存器的值,则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。对于不同的从机,地址和数据信息都不相同。
(4) 错误校验码:
主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时,由于电子噪声或其它一些干扰,信息在传输过程中会发生细微的变化,错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验方法。CRC码低字节在前。
注:
信息帧的格式都基本相同:地址码、功能码、数据区和错误校验码。
3.错误校验
冗余循环码(CRC)包含2个字节,即16位二进制。CRC码由发送设备计算,放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的 CRC码,比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符,如果两者
4
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不相符,则表明出错。
CRC码的计算方法是,先预置16位寄存器全为1。再逐步把每8位数据信息进行处理。在进行CRC码计算时只用8位数据位,起始位及停止位,如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位,都不参与CRC码计算。
在计算CRC码时,8位数据与寄存器的数据相异或,得到的结果向低位移一字节,用0填补最高位。再检查最低位,如果最低位为1,把寄存器的内容与预置数相异或,如果最低位为0,不进行异或运算。
这个过程一直重复8次。第8次移位后,下一个8位再与现在寄存器的内容相相异或,这个过程与以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后,最后寄存器的内容即为CRC码值。CRC码中的数据发送、接收时低字节在前。
计算CRC码的步骤为:
1) 预置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器;
2) 把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器;
3) 把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位(移出位);
4) 如果最低位为0:重复第3步(再次移位); 如果最低位为1:CRC寄存器与多项式A001(1010 0000 0000 0001)进行异或;
5) 重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;
6) 重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理;
7) 最后得到的CRC寄存器即为CRC码。低字节在前,高字节在后。
4. 功能码03,读取点和返回值:
CH2000M模块采用Modbus通讯规约,利用通讯命令,可以进行读取点(“保持寄存器”) 或返回值(“输入寄存器” )。保持和输入寄存器都是16位(2字节)值,并且高位在前。这样用于CH2000M模块的读取点和返回值都是2字节。一次最多可读取寄存器数是125。由于一些可编程控制器不用功能码03,所以功能码03被用作读取点和返回值。从机响应的命令格式是从机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据都是每二个字节高位在前。
信息帧格式举例:
假定我们要读取:从机地址为01,起始地址0032的3个寄存器。此例中寄存器数据地址为:
地址
数据
0032
0034
0036
EA60
C350
DB6C
主机发送的数据为:
主机发送
字节数
举例
从机地址
1
01
发送至从机01
功能码
1
03
读取寄存器
起始地址
2
00 32
起始地址为 0032
读取点数
2
00
03
读取3个寄存器(共6字节)
CRC码
2
A4
04
由主机计算得到的CRC码
从机响应的数据为:
从机响应
字节数
举例
从机地址
1
01
来自从机01
功能码
1
03
读取寄存器
读取字节数
1
06
3个寄存器字节总数
寄存器数据1
2
EA
60
地址为0032内的内容
寄存器数据2
2
C3
50
地址为0034内的内容
5
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寄存器数据3
2
DB
6C
地址为0036内的内容
CRC码
2
DI
3F
由从机计算得到的CRC码
表2 功能码03读取的数据及地址
地址
内容
地址
内容
0000H
Ua
0022H
Pc
0002H
Uca
0024H
PFc
0004H
Ia
0026H
Qc
0006H
Pa
0028H
Sc
0008H
PFa
002AH
F
000AH
Qa
002CH
Psum
000CH
Sa
002EH
Pfsum
000EH
Ub
0030H
Qsum
0010H
Uab
0032H
Ssum
0012H
Ib
0034H
WH+(H)
0014H
Pb
0036H
WH+(L)
0016H
PFb
0038H
WH-(H)
0018H
Qb
003aH
WH-(L)
001AH
Sb
003cH
VarH+(H)
001CH
Uc
003eH
VarH+(L)
001EH
Ubc
0040H
VarH-(H)
0020H
Ic
0042H
VarH-(L)
0070H
线制 0:3相4线 1:3相3线2:1相2线
表4 数据计算方法
(Rx为返回的寄存器值,除电能为32位外,其余均为16位,负数用补码表示,maxU表示电压量程最大值,maxI表示电流量程最大值)
参数
计算方法
数据格式
备注
电压
U=Rx×maxU×0.0001
Unsigned
Ua,Ub,Uc,Uca,Ubc,Uab
电流
I=Rx×maxI×0.0001
Unsigned
Ia,Ib,Ic
频率
F=Rx×0.01
Unsigned
F
功率因数
PF=Rx×0.0001
Signed
PFa,PFb,PFc,Pfav
有功功率
P=Rx×maxU×maxI×0.0001
Signed
Pa,Pb,Pc,
无功功率
Q=Rx×maxU×maxI×0.0001
Signed
Qa,Qb,Qc
视在功率
P=Rx×maxU×maxI×0.0001
Unsigned
Sa,Sb,Sc
总有功功率
P=Rx×maxU×maxI×3×0.0001
Signed
Psum
总无功功率
Q=Rx×maxU×maxI×3×0.0001
Signed
Qsum 6
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总视在功率
Q=Rx×maxU×maxI×3×0.0001
Unsigned
Ssum
电能
W=Rx×maxU×maxI×3/1000
Unsigned
WH+,WH-
VarH+,VarH-
5. 功能码06,单点保存:
主机利用这条命令把单点数据保存到CH2000M模块的存储器。从机也用这个功能码向主机返送信息。
信息帧格式举例:
从机地址为01,保存起始地址0002的2个值。在此例中,数据保存结束后,从机中地址为0002内的内容为0002。
主机发送
字节数
举例
从机地址
1
01
发送至从机01
功能码
1
06
单点保存
起始地址
2
00
02
起始地址为 0002
保存数据
2
00
02
保存的数据为0002
CRC码
2
A9
CB
由主机计算得到的CRC码
从机响应
字节数
举例
从机地址
1
01
来自从机01
功能码
1
06
单点保存
起始地址
2
00
02
起始地址为 0002
保存数据
2
00
02
保存的数据为0002
CRC码
2
A9
CB
由从机计算得到的CRC码
表5 功能码06保存的数据及地址
地址
内容
0000H
设置仪表地址
0002H
设置DA类型
0004H
设置通讯参数
高字节表示波特率:
3:1200bps
4:2400bps
5:4800bps
6:9600bps
7:19200bps
低字节表示校验位:
3:偶校验,1位停止位
4:奇校验,1位停止位
5:无校验,2位停止位
0006H
设置线制 0:3相4线 1:3相3线2:1相2线
0010H
0000:电能复位 其它:非法
0012H
设置WH+ (L)
0014H
设置WH+ (H)
0016H
设置WH- (L)
0018H
设置WH- (H)
001AH
设置VarH +(L) 7
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001CH
设置VarH +(H)
001EH
设置VarH -(L)
0020H
设置VarH -(H)
注意:设置电能时,请先设电能的低寄存器(L),再设高寄存器(H).
电能设置时,上位机向CH2000M发送的是电能寄存器的值,而不是实际的电能值(因为CH2000M不知道用户的电压和电流的量程,无法通过电能值计算出电能寄存器的值)。 电能值和电能寄存器的关系为:(电能单位为Wh,即千分之一度)
电能=电能寄存器值×3×maxU×maxI/1000;
电能寄存器值=(电能×1000)/(3×maxU×maxI)
如果计算出的电能寄存器的值为小数(即余数不为0),则应对余数进行四舍五入,以减小设置电能时的误差。
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引用 mp44 2007/8/3 13:21:11 发表于2楼的内容
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引用 happyship 2007/8/4 10:09:29 发表于3楼的内容
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引用 syybw 2007/8/4 17:39:45 发表于4楼的内容
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pengshfeng | 当前状态:离线
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pengshfeng 发表于 2007/8/6 16:15:40
和我们的液压测试台的很相似,我没有注意,谢谢提醒,我去请教一下我们的系统提供商.如果有消息,在告诉您.按道理他应该是一个具有AD/DA转换的模块,可以介入PLC吧.先仔细研究一下.
引用 pengshfeng 2007/8/6 16:15:40 发表于5楼的内容
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