EX8-33三相综合电力监控仪说明书(100223)

EX8-33三相综合电力监控仪

用户使用手册

山东力创科技有限公司

8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 序言

感谢您选用山东力创科技有限公司的EX8-33三相综合电力监控仪。我们建议在安装、操作或维护此设备之前，请仔细阅读本手册，并逐步熟悉这种仪表。以下特殊信息可能贯穿出现在本手册中或在设备上，用来警示潜在的危险或用于阐释和规定操作规程，请注意。

附有这种安全标志示意周围存在着电力危险，假若未遵照一定的指令将会导致人身伤害。

危险

这是安全警告标志，用来警告你潜在人身伤害的危险，遵照此标志后的所有安全信息，避免可能的伤害或死亡。

此标志指示临近于危险位置，如不加以避免将导致死亡或严重伤害。

在维护和检修之前，设备必须断电并接地。

维护工作只能由有资质的人员执行。

本说明书不是一本适用于未受训者的操作手册，在其正常使用范围之外所引起的问题，本公司概不负责。

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目录

第一章 简介

1.1、EX8-33三相综合电力监控仪的特点

1.2、EX8-33三相综合电力监控仪的应用领域 1.3、EX8-33三相综合电力监控仪的分类

1.4、EX8-33三相综合电力监控仪的技术参数

第二章 安装

2.1、EX8-33三相综合电力监控仪的外观及尺寸 2.2、EX8-33 三相综合电力监控仪的安装方法 2.3、EX8-33 三相综合电力监控仪的接线

第三章 基本操作与应用

3.1、EX8-33三相综合电力监控仪显示屏与操作

3.2、EX8-33三相综合电力监控仪测量数据显示的操作 3.3、EX8-33三相综合电力监控仪参数显示 3.4、EX8-33三相综合电力监控仪功能显示 3.5、EX8-33三相综合电力监控仪测量参数介绍

第四章 通讯地址表

4.1、EX8-33三相综合电力监控仪Modbus协议简述 4.2、EX8-33三相综合电力监控仪通讯应用格式说明 4.3、EX8-33三相综合电力监控仪通讯地址表

第五章 维修与故障排除

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第一章 简介

1.1 EX8-33三相综合电力监控仪的特点

多功能、高精度

EX8-33三相综合电力监控仪采用高速微处理器和数字信号处理技术设计而成。适用于各种场合下的三相电力参数测量。可测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、有功电度等电参数。

电力SCADA系统的理想选择

EX8-33三相综合电力监控仪可作为仪表单独使用，取代大量传统的模拟仪表，亦可作为电力监控系统（SCADA）之前端元件，用以实现远程数据采集与控制。工业标准的RS-485通讯接口和MODBUS通讯协议，使得组网轻松便捷，是SCADA系统集成的理想选择。 远程电力控制

EX8-33三相综合电力监控仪虽然是以测量为主的仪表，但它还附带了丰富、灵活的I/O功能，这使得它完全可以胜任作为分布式RTU（Remote Terminal Unit，远程终端控制系统）的要求，实现遥信、遥测、遥控、计量于一体。

超小型设计、安装方便快捷

EX8-33三相综合电力监控仪的外型尺寸符合DIN96*96 标准，安装厚度仅为62.5mm，即使是在小间隔的抽屉式开关柜内，也可安然容身。它采用自锁式的安装机构，无需固定螺丝，安装或拆卸都非常方便快捷。

显示直观、易学易用

EX8-33三相综合电力监控仪采用液晶显示，一目了然，显示直观、易学易用。所有测量数据均可通过按键轻松翻阅，需设置的各参数由通讯口写入。设定的参数存于非易失性EEPROM中，即使掉电也不会丢失。液晶显示器带有背光支持。 安全性好、可靠性高

遵循以高可靠性的工业标准设计而成的EX8-33三相综合电力监控仪采用多种隔离及抗干扰措施，能够可靠地在扰电力系统环境中运行,产品业已通过了EMC标准的电磁兼容测试。

1.2、EX8-33三相综合电力监控仪的应用领域

EX8-33三相综合电力监控仪既可用作电力参数指示器（替代模拟指针仪表和数字面板表），也可作为自动化系统的前端采集元件（电力变送器），亦可作为配电系统的连续测量和监视单元（小型RTU），其应用范围非常广泛。其应用领域有：

变配电自动化 工业自动化 能源管理系统

智能型开关盘柜 智能建筑 大型UPS系统

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1.3、EX8-33 三相综合电力监控仪的分类

EX8-33 三相综合电力监控仪根据电力测量功能的不同分为四种类型的仪表，分别为：

EX8-33-I、EX8-33-II、EX8-33-III和EX8-33-IV。客户可根据下列选型简表选择理想的仪表。

功能 实时 测 量 值 相电压U 线电压V 电流I 总有功功率P 总无功功率Q 总视在功率S 总功率因数PF 各相有功功率P 各相无功功率Q 各相视在功率S 各相功率因数PF 频率F 能量 与 需量 正向有功电量+kWh 反向有功电量-kWh 总有功电量kWh 正向无功电量+kVarh 反向无功电量-kVarh 总无功电量kVarh 电力 电压三相不平衡度 品质 电流三相不平衡度 I/O 开关量输入 继电器控制输出 协议 通讯协议 电源 供电电源 EX8-33-I            EX8-33-II        EX8-33-III EX8-33-IV                                         4路 2路 Modbus-RTU 协议 AC 85V～265V（50/60Hz）

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1.4、EX8-33 三相综合电力监控仪的技术参数 性能 输 入 测 量 显 示 电 压 电 流 频率 功率 功率因数 电源 输 出 可 编 程 供电电源 通 讯 通讯速率 显示 环 境 安 全

工作环境 存储环境 相对湿度 耐压 绝缘 输出接口 通讯规约 数据格式 量程 过负荷 精度 阻抗 量程 过负荷 精度 阻抗 参数 AC100V 250V等可选择 1.2倍量程输入可正确测量；瞬间(<10周波)电压3倍量程不损坏 RMS测量 （电压精度:0.2级） 电压通道≥100kΩ/V AC1A、5A等可选择 1.4倍量程输入可正确测量；瞬间(<10周波)电流5倍 RMS测量 （电流精度:0.2级） 电流通道≤10MΩ 三相交流50/60Hz电压、电流；输入频率：45～75Hz 有功、无功精度: 0.5级； 功率因数精度: 0.5级； AC 85V～2V（50/60Hz） RS-485接口，二线制，+15KV ESD保护 标准MODBUS-RTU通讯规约 可设置；10位，1位起始位0，8位数据位，1位停止位1；或11位，为奇、偶或无校验可软件设置； BPS1200、2400、4800、9600、19.2k，可设置 LCD段码显示 工作温度：-20～70℃ 存储温度：-30～80℃ 相对湿度≤95%不结露 输入和电源>2kV输入和输出>2kV 输出和电源>2kV输出和输出>2kV 输出、输入和电源对外壳>5MΩ

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第二章安 装

本章主要讲述如何安装EX8-33三相综合电力监控仪，这是正确使用这种高科技产品非常关键的一步，本章节中提供了许多尺寸图、安装示意图和表格，以及一些注意事项，在您进行安装工作之前，请仔细阅读这些内容。

2.1产品的外观及尺寸

2.1.1外观

图2.1 EX8-33的外观

部件 描述

①壳体 仪表外壳采用了高强度阻燃工程塑料

②前盖 安装后，显露在盘外部分，LCD和操作按键在此位置。 ③显示窗 大屏幕LCD显示器窗口

④按键 用来切换显示内容与参数设定的操作按键 ⑤输入接线端子 电压、电流信号输入端 ⑥辅助接线端子 通讯、DI接线端 ⑦扩展接线端子 电源、继电器接口端

⑧安装卡子 安装时，用卡子来挤紧盘面，固定仪表 2.1.2 机械尺寸(mm)

图2.2 EX8-33的机械尺寸

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2.２、安装方法

合适的环境条件是仪表正常工作的前提条件。安装环境必须满足指定的温度、湿度和位置要求。否则会导致仪表损坏。

环境

在安装EX8-33三相综合电力监控仪之前，请您观察所要安装的位置周围的环境，并确认符合以下条件。 温度

EX8-33三相综合电力监控仪允许的工作环境温度为-20℃～70℃，这满足一般用户的使用要求，如果您有更宽温度范围的要求，请咨询制造工厂。设备长时间的工作在非常高或非常低的温度下，会对使用寿命产生不利的影响，这一点请您注意。

EX8-33三相综合电力监控仪允许的保存温度范围是-30℃～80℃。 湿度

EX8-33三相综合电力监控仪允许的环境湿<95%（不结露）。 位置

EX8-33三相综合电力监控仪应当安装于干燥、无粉尘处，并避免置于热源、辐射源、强干扰源的周围。 安装步骤

EX8-33三相综合电力监控仪一般被安装于开关柜盘面之上。

1. 首先，在欲安装仪表的盘面上开出长方型的安装孔。开口尺寸见下图：单位(mm)

图2.3 开口尺寸

2. 将卸去安装卡子的EX8-33仪表从前向后装入盘面开孔处。如下图

图2.4 将仪表装入盘面开孔 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 7 页 共 29 页

8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 3. 把仪表推入安装孔内，仪表的前面板露在盘面上，仪表的主壳体和接线端子位于盘面后。然后，

把四支安装卡子分别从后部顺着仪表四边的沟槽装上，并向前推紧卡子，使卡子的前沿挤紧开关盘，这样仪表就被水平地安装在开关柜体上了。

图2.5 用卡子挤紧盘面固定仪表

安装空间要求

安装仪表的位置四周要留有足够的空间，一方面仪表的装卸需要操作空间，端子连线、走线也需要空间；还有就是为了避免与周围其他物品距离过近而造成危险或损坏，我们建议如下：

图2.6 安装空间示意

环境温度 a ＜50℃ ≥50℃

最小距离(mm) b 25 38 c 50 d 38 51 e 76 f 25 38 g 25 38 25 38 2.3、 EX8-33三相综合电力监控仪的接线

接线端子分布

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 EX8的背板上有三组接线端子排。本手册中将三相电压、电流回路中的三相分别以1、2、3来表示，在其它资料中也可能用A、B、C或R、S、T来表示，其含义是相同的。三组端子排如下图： 电压、电流输入端子

通讯、辅助I/O端子

注：NC端为空接

辅助I/O端子、电源输入端子

图2.7 接线端子图

接地

只有具有资质者才可以进行安装。接线切断设备电源并确认其不带电。不依指示可能导致死亡或严重伤害。

在开始仪表接线之前，请您确认开关柜接地系统的完整性，EX8-33三相综合电力监控仪的端子应接入柜体的接地系统。下面的接地符号会用于本手册的各接线图中。

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 辅助电源

EX8-33三相综合电力监控仪的供电电源为85～2Vac（50/60Hz），可以在全世界范围内使用。其他供电电压选择请接洽制造商。电源供电可以由电源回路供给，也可以从被测线路取得。建议在电源波动较大的条件下，应使用电压稳定装置。电源接线端子号分别为29，31，27（L，N，FG）。为了保证仪表安全、正常的工作，27号端子（FG）必须被可靠地连接大地。

电源接线前请确认当前电源与仪表铭牌上的标识电源电压是否相符。

图2.8 电源接线

为EX8-33三相综合电力监控仪供电的辅助电源回路中必须加装保险丝或小型空气断路器，保险丝可选用1A/250Vac，长延时型保险丝，如使用小型空气断路器，建议使用符合IEC947标准并通过CE认证的产品。

如果为EX8-33三相综合电力监控仪供电的电源电力品质不佳或存在严重干扰，为了提高抗干扰能力，建议在辅助电源回路中加装隔离变压器或EMC滤波器，如图2.9所示。

图2.9 干扰条件下的电源接线

电源存在干扰时应安装干扰滤除装置。

2

电源接线可选用AWG16～22或0.6～1.5mm的电线。

电压输入信号

EX8-33三相综合电力监控仪有电压测量功能，电压输入等级分为两档：100Vac和250Vac。100V档适用于100V的单相低压系统或PT二次电压为100V的中高压系统。250V档适用于250V电压等级以下的单相低压系统。电压输入信号回路中必须安装保险丝或小型空气断路器，建议使用1A保险丝。在测量高压系统电压时，必须使用PT 将被测高压按比例降至仪表可测范围。一般的PT二次回路为100V或120V。正确地选择PT 关系到测量精度。电压回路输入回路的接线可选用AWG16～22 或0.6～1.5mm2的电线。

注意：在任何情况下，PT二次侧都不可短路。PT的二次回路中必须有接地端。

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PT二次侧不允许短路，否则会导致元件损坏或更严重损失。

电流输入信号

在实际应用中，电流测量回路通常都需要安装电流互感器CT，CT 的二次额定电流为5A（1A 规格可向工厂订货）。CT 的选择非常重要，关系到诸多测量参数的精度，建议CT 精度优于0.5%，容量不小于3VA。CT 接线电缆应尽量短，过长的线路会带来额外的误差。电流信号输入回路的接线可选用AWG15~16或1.5~2.5mm2的电线。

注意：在任何情况下，CT 回路都不允许开路，CT 回路中不允许加装保险丝和任何形式的开关。实际应用中CT 的一端应连接大地。

CT 二次侧不允许开路，否则会导致元件损坏或严重人身伤害。

VN的连接

VN是EX8-33输入电压信号的电位参考点，优质的低阻抗的VN连接线会对测量精度有帮助。VN的连接方法与系统接线方式有很大关系，连接方法参见典型接线图。

典型接线方法

EX8-33是针对低压电力系统设计的三相综合电力仪表，可以满足下列三相系统三相四线和三相三线的接线方式，下面的图示是在实际系统中常用的三相四线接线方法：

1) 三相四线使用3只CT连接

图2.10 3LN,3CT使用3只CT连接图

2) 三相四线使用2只CT连接

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图2.11 3LN,3CT使用2只CT连接图 数字( 开关)量输入信号的连接 开关量采用无源干接点方式输入

EX8-33的标准配置带有四路无源干节点的开关量输入，接线端子分别是DI0，DI1，DI2，DI3(16、17、18、19)和DIC(20)。开关量输入电路简化示意图如下：

图2.12 开关量输入电路示意图

当开关K打开时，光电耦合器的二极管侧无电流通过，三极管处于截止状，OUT端为高电平；当开关K闭合时，光电耦合器的二极管侧有电流通过，三极管处于导通状态，OUT端为低电平。

DI接线可选用AWG22～16或0.5～1.5mm2的电线。 继电器控制输出

EX8-33 的扩展I/O选项有两路继电器控制输出，分别是端子J0K，J0C(21，22)和J1K，J1C(23，24)，它们常用来远程操作开关或断路器使用。 EX8提供的两组继电器均为Form A型(常开型)电磁继电器；节点容量为5A/250Vac或5A/30Vdc。当被控线圈电流较大时，我们建议使用中间继电器。如2.13 图示：

图2.13 继电器控制输出示意图

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注意, 不可将这两个继电器用作保护继电器使用, 如过流继电器

继电器只有锁存输出方式，即稳态方式：继电器输出为“ON”和“OFF”两种状态；

2

继电器控制回路接线可选用AWG22～16或0.5～1.5mm的电线。

下面给出一个接报警蜂鸣器的例子：

图2.14 DO蜂鸣器报警示意图 通讯

EX8-33有一个RS485接口，采用Modbus-RTU通讯协议。接线端子分别为A+，B-，GND（11，12，13）。RS485接口的“A”有时也被称为差动信号的“＋”；“B” 有时也被称为差动信号的“－”；“GND”为信号地（在可能存在大的地电位差的场合，必需将每台EX8-33的GND端子短接在一起，并在主机处单点接地）。RS485的传输介质为屏蔽双绞线，通讯距离可达1200米，当一条线路上连接的RS485设备很多，或者使用波特率较高时通讯距离就会相应缩短。EX8-33一般在系统中作为从机（Slave），上位机(Master)可以是PC机、PLC、数据集中器或RTU等设备。

如果上位机不带RS485接口而只有RS232接口，可通过RS232/485转换器（一种用于RS232与RS485接口电平转换的设备）连接。

为提高通讯质量，有如下几点建议供用户参考：

2

 优质的屏蔽双绞线是非常重要的，推荐使用AWG22(0.6mm)或更粗线径的线，两条绞线为不同颜色。  必须注意屏蔽层的单点接地问题。所谓单点接地就是指一条通讯线路上屏蔽层有且仅有一点接大

地。

 一条通讯线路上每台设备的RS485通讯接口必须是A+接A+，B-接B-，不可接反。

 连接线一定避免连成“T”形结构。所谓“T”形连接，就是指在一条线路的非起始点又连入分支

线路的连接方式。

 通讯线路的铺设要尽量远离强电信号等电磁干扰源。

 应选用带有光电隔离和突波保护的优质RS485/RS232通讯转换器。

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第三章 基本操作与使用

在本章您将了解到EX8-33三相综合电力监控仪人机交互方面的详细内容。

3.1、显示屏与操作

EX8-33三相综合电力监控仪的操作面板主要由一个液晶显示屏和五只小按键组成。下图给出了液晶屏中所有字符、字段和指示内容全部被点亮是的画面，但在实际使用中它们是不会同时在一个页面显现的。

图3.1 液晶屏全部点亮画面

序号 显示内容 描述

① 数据和参数 在测量值显示模式时，显示各项主要测量数据； 在参数显示模式时，显示设定参数值。

② 参数标识符 标识当前显示的测量数据的单位，电压为“V”,电流 为“A”，有功功率为“KW”,无功功率为“KVar”,

视在功率为“KVA”,有功电能为“KWH”,功率因数为“PF”,频率为“HZ”,无功电能为“Kvarh”等参数符号。

③ 开关量输入状态 1-4号开关分别对应DI1-DI4的状态 ④ 继电器输出状态 1-2号开关分别对应DO1-D02的状态 ⑤ 报警标志 在发生报警时，此标志闪烁

⑥ 力创标志 在显示参数时，同时显示力创标志

在EX8-33三相综合电力监控仪的前面板上有五个灵巧的操作按键，这两个按键从左至右分别标记为“ ESC”，“UP”，“DOWN”，“RIGHT”， “ENT”。通过五个按键的操作可以实现不同量测数据的显示以及参数的显示。

3.2、 测量数据显示的操作

EX8-33通常是工作在测量数据显示方式下，各种实时量测值诸如电压、电流、功率等参数会显示在屏幕上。按UP键在测量数据显示区顺次向上显示电压、电流等参数。按DOWN和RIGHT键在测量数据显示区顺次向下显示电压、电流等参数。每按键一次，便翻动一屏。按下ESC键回到相电压显示界面。 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 14 页 共 29 页

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第一屏:显示三相相电压值。如下图3.2； UA=249.9V，UB=249.9V,UC=250.0V; 总有功电量=39.8kWh

再按一下DOWN键,进入第二屏。

第二屏：显示三相线电压值。如右图3.3 UAB=432.9V,UBC=432.9V;UCA=432.9V; 总无功电量=34.7kVarh

再按一下DOWN键,进入第三屏。

第三屏：显示三相电流值，如右图3.4 IA=5.000A，IB=4.999A,IC=4.999A; 正向有功电量=31.3 kWh

再按一下DOWN键,进入第四屏。

第四屏：显示功率界面，如右图3.5 P=3.750kW,Q=0.000kVar,S=3.750kVA, 反向有功 电量=8.5kWh

再按下DOWN键,进入第五屏。

力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 图3.2 三相相电压显示

图3.3 三相线电压显示

图3.4三相电流值显示

图3.5 功率显示

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五屏：显示三相有功功率，如右图3.6 PA=1.249kW,PB=1.249kW,PC=1.249kW, 正向无功电量=26.1 kVarh 再按下DOWN键,进入第六屏。

第六屏：显示三相无功功率，如右图3.7， QA=1.082kVar,QB=1.082kVar,QC=1.082KkVar 反向无功电量=8.5 kVarh

再按一下DOWN键,进入第七屏。

第七屏：显示三相视在功率，如右图3.8， SA=1.249kVA,SB=1.249kVA,SC=1.249kVA, 总有功电量=39.9kWh

再按一下DOWN键,进入第八屏。

第八屏：显示三相功率因数，如右图3.9 PFA=0.500,PFB=0.500,PFC=0.500， 总有功电量=39.9kWh

再按一下DOWN键,进入第九屏。

力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 图3.6 三相有功功率显示 图3.7 三相无功功率显示

图3.8三相视在功率显示

图3.9 三相功率因数显示

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第九屏：显示总功率因数和不平衡度，如右图3.10 PF=0.500,U_UN=0.00%,I_UN=0.01%; 总有功电量=39.9kWh

再按一下DOWN键,进入第十屏。

图3.10总功率因数和频率显示 第十屏：显示频率，如右图3.11 F=49.99,总有功电量=39.9kWh, 再按一下DOWN键,进入第一屏。

图3.11频率显示

3.3、 参数显示

同时按下ESC和SET键1-2秒，进入参数显示模式第一屏，显示模块信息。在参数显示模式下，您可看到如下参数。

（1）模块信息

EX8-33三相综合电力监控仪的版本信息如下所示:E084为模块名称，01.00为版本号。按下

DOWN键，进入第二屏。（显示的bb为版本）

图3.12 模块信息显示

（2）模块地址和波特率 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 17 页 共 29 页

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EX8-33三相综合电力监控仪的地址可为001～247内任一整数，如下图3.13所示001，表

示地址为001，更改方法：通过上位机软件进行设置。采用标准的Modbus-RTU 协议异步通讯，波特率可设定为1200，2400，4800，9600，19200bps五种。五种波特率1200～19200bps对应3～7；默认值6，表示波特率为9600bps。按一下DOWN键，进入第三屏。

图3.13 模块地址和波特率9600bps 显示

Modbus-RTU 通讯协议规定同一线路上模块地址不能重复。 （3）模块量程

EX8-33三相综合电力监控仪的电压量程为250V,电流量程为5A 如图3.14所示：按一下DOWN键，进入第四屏。

图3.14 模块量程显示

（4）模块变比

EX8-33三相综合电力监控仪的电压变比为1-1000，电流变比为1-2000，如图3.15所示：电

压变比，电流变比分别为0001、0001，按一下DOWN键，进入第一屏。

图3.15 模块变比显示

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 以上所用参数的更改方法：通过上位机软件进行设置。按ESC键，将回到测量数据显示模式，显示各项电参数。

3.4、 功能显示

3.4.1 开关量输入显示

在开关量输入端子悬空时，测试应显示为开路；开关量显示如图3.16所示

图3.16开关量输入开路显示

将DI0-DI3供电8-30V电压，DIC接电源地，测试输入应显示为短接；如下图3.17显示DI1路开关量输入。

图3.17开关量输入显示

3.4.2 继电器输出显示

在继电器输出开路时，测试应显示开路，显示如图3.18所示

图3.18继电器输出开路显示

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在继电器输出时，测试应显示短路，如下图3.19显示J0路继电器输出。

图3.19继电器输出显示

3.4.3 电流方向显示

在电流正常接入时，Rev不显示，电流反相接入时，Rev显示，如图3.20所示

图3.20电流反相显示

3.5、EX8-33测量参数介绍

EX8-33测量功能非常丰富，几乎常用的各种电力参数EX8-33都可以测量，下面将测量参数做简单介绍：

电压（U）：EX8-33以真有效值的方法测量三相系统的各相电压、线电压。 电流（I）：EX8-33以真有效值的方法测量三相系统的各相电流。 有功功率（P）：EX8-33可测量各分相有功功率和系统有功功率。 无功功率（Q）：EX8-33可测量各分相无功功率和系统无功功率。 视在功率（S）：EX8-33可测量各分相视在功率和系统视在功率。 功率因数（PF）:EX8-33可测量各分相功率因数和系统平均功率因数。 频率（F）：EX8-33以测得的V1相电压频率作为系统频率。

有功电度（kWh）：有功电度是有功功率对于时间的积分。以Kwh为单位。由于功率是有方向的，正值时消耗能量，负值时释放能量。所以有功电度也存在消耗性有功电度和释放性有功电度，总有功电度为正向有功电度的绝对值与反向有功电度的绝对值之和。

无功电度（kvarh）：同有功电度类似，无功电度是无功功率对于时间的积分。以kvarh为单位。由于无功功率也是有方向的，正值时无功功率由电源流向负载（感性），负值时由负载（容性）馈回电源。所以无功电度也存在正负方向，也可称为感性无功电度和容性无功电度，总无功电度为正向无功电度的绝对值与反向无功电度的绝对值之和。

电压不平衡度：EX8-33可以测量电压不平衡度，不平衡度通常以百分比表示。

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其中Uav为三相电压（三角形接线时为线电压）有效值的平均值，U为各相电压有效值中与Uav绝对偏差最大的相电压有效值。

电流不平衡度：EX8-33可以测量电流不平衡度，不平衡度通常以百分比表示。

其中Iav为三相电流有效值的平均值，I为各相电流有效值中与Iav绝对偏差最大的相电流有效值。

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第四章 通讯地址表

在本章主要讲述如何使用通讯来读取EX8-33三相综合电力监控仪的测量参数和进行设定。掌握本章内容需要您具备简单的数据通讯知识，并且已阅读了本手册其它章节的内容，对产品功能和应用有全面的了解。

本章内容包括：MODBUS协议简述，通讯应用格式说明，与通讯应用有关的阐释及参量地址表。

1. Modbus协议简述

EX8-33三相综合电力监控仪使用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。MODBUS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。

传输方式

传输方式是一个数据帧内一系列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 8-Bits Function 8-Bits Data N x 8-Bits Check 16-Bits 表4.1 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0～247。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。

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 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4.2列出了EX8-33用到的功能码，以及它们的意义和功能。

代码 01 02 03 05 16 意义 读继电器状态 读DI状态 读寄存器 预置多寄存器 行为 获得继电器输出的当前状态(ON/OFF) 获得数字输入的当前状态(ON/OFF) 获得一个或多个寄存器的当前二进制值 设定二进制值到一系列多个寄存器 表4.2 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。

控制继电器输出 控制数字(继电器)输出状态(ON/OFF)

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。CRC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。

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 5、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。 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。

2. 通讯应用格式说明

下面所举实例将遵循并使用表4.3 所示的格式，（数字为16进制）。 Addr 06H Fun 03H Data start reg hi 00H Data start Data #of Data #of CRC16 lo CRC16 hi regs lo reg hi regs lo 00H 00H 21H 84H 65H 表4.3 协议例述

表中各部分含义：

Addr： 从机地址 Fun： 功能码

Data start reg hi：数据起始地址 寄存器高位 Data start reg lo：数据起始地址 寄存器低位 Data #of reg hi： 数据读取个数 寄存器高位 Data #of reg lo： 数据读取个数 寄存器低位 CRC16 lo: 循环冗余校验 低位 CRC16 hi: 循环冗余校验 高位 2.1. 读继电器输出状态（功能码01） 查询数据帧

查询数据帧，主机发送给从机的数据帧。 01号功能允许用户获得指定地址的从机的继电器输出状态 ON/OFF（1 = ON , 0 = OFF），除了从机地址和功能域，数据帧还需要在数据域中包含将被读取继电器的初始地址和要读取的继电器数量。EX8-33中继电器的地址从0000H开始（Relay1=0000H，Relay2=0001H）。EX8-33有2个继电器，继电器的地址为0000H～0001H。 表 4.4 的例子是从地址为17的从机读取Relay1到Relay2的状态。 Addr Fun Relay start Relay start Relay #of Relay #of CRC16 lo CRC16 hi reg hi regs lo reg hi regs lo 00H 00H 00H 02H BFH 5BH 11H 01H 表4.4 读继电器状态的查询数据帧 响应数据帧

响应数据帧，从机回应主机的数据帧。包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验，数据包中每个继电器状态占用一位（1 = ON，0 = OFF），第一个字节的最低位为寻址到的继电器状态值，其余的依次向高位排列，无用位填为0。 表4.5 所示为读数字输出状态响应的实例。 Addr Fun 11H 01H Byte count 01H Data 02H CRC16 lo D4H CRC16 hi H

Data字节内容 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 1 0 0 表4.5 读继电器状态的响应数据帧

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8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 2.2. 读数字输入状态（功能码02） 查询数据帧

此功能允许用户获得数字输入量DI的状态 ON / OFF（1 = ON， 0 = OFF），除了从机地址和功能域，数据帧还需要在数据域中包含将被读取DI的初始地址和要读取的DI 数量。EX8-33中DI 的地址从0000H开始（DI1=0000H，DI2=0001H）。

表4.6 的例子是从地址为17的从机读取DI1到DI2的状态 Addr Fun DI start reg hi 00H DI start regs lo 00H DI num hi DI num lo CRC16 lo CRC16 hi 11H 02H 00H 02H FBH 5BH 表4.6 读DI1到DI2的查询 响应据数帧

响应包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验，数据帧中每个DI占用一位（1 = ON，0 = OFF），第一个字节的最低位为寻址到的DI值，其余的依次向高位排列,无用位填为0。 表4.7所示为读数字输出状态( DI1=ON，DI2=OFF)响应的实例。 Addr 11H Data 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 1

Fun 02H Byte count 01H Data 01H CRC16 lo CRC16 hi H 88H 表4.7 读DI1到DI2状态的响应

2.3. 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。

表4.8 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，EX8-33中9的地址为0049H，Q的地址为004AH，S的地址为004BH。 Addr 11H Fun 03H Data start reg hi 00H Data start regs lo 48H Data #of Data #of CRC16 lo CRC16 hi reg hi regs lo 00H 03H 87H 4DH 表4.8 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4.9的例子是读取P，Q，S(P=2710H，Q=2710H，S=2710H)的响应。 Addr Fun 11H 03H

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Byte count 06H Data1 hi 27H Data1 lo 10H Data2 hi 27H Data2 lo 10H Data3 hi 27H Data3 lo 10H CRC16 lo 3AH CRC16 hi ECH 表4.9 读U、I、P 的响应数据帧

8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 2.4. 控制继电器输出（功能码05） 查询数据帧

该数据帧强行设置一个的继电器为 ON 或OFF，EX8-33的继电器的地址从0000H 开始（DO1 = 0000H，DO2 = 0001H）。

数据FF00H将设继电器为ON状态，而0000H则将设继电器为OFF 状态;所有其它的值都被忽略，并且不影响继电器状态。

下面的例子是请求17号从机设置继电器1为ON状态。 Addr 11H Fun 05H DO addr hi 00H DO addr lo 00H Value hi Value lo CRC16 lo CRC16 hi FFH 00H 8EH AAH 表 4.10 控制继电器输出查询数据帧

响应数据帧

对这个命令请求的正常响应是在继电器状态改变以后回传接收到的数据。 Addr 11H Fun 05H DO addr hi 00H DO addr lo 00H Value hi Value lo CRC16 lo CRC16 hi FFH 00H 8EH AAH 表 4.11 控制继电器输出的响应数据帧

2.5. 预置多寄存器（功能码16） 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 start reg hi 00H Data start reg lo 04H Data #of Data #of reg hi reg lo 00H 01H Byte Count 02H 11H 10H Value Value CRC16 hi lo lo 00H 02H EAH CRC16 hi 04H 表4.12 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 11H Fun 10H Data start reg hi 00H Data start Data #of regs lo reg hi 04H 00H Data #of regs lo 01H CRC16 lo CRC16 hi 13H 58H 表4.13 预置多寄存器响应数据帧 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 26 页 共 29 页

8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0 3. EX8-33三相综合电力监控仪通讯地址表

3.1、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 E081:表示型号为：EX8-33-Ⅰ 1 0000H E082:表示型号为：EX8-33-Ⅱ XH (模块型号) E083:表示型号为：EX8-33-Ⅲ E084:表示型号为：EX8-33-Ⅳ 3 4 0001H 0002H U0 I0 电压量程：1～1000V对应1～1000 默认值250 电流量程：0.1～1000数值1～10000 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 1 寄存器地址 0003H 参数符号 ADDR、BPS 说明 高字节8位为地址，1～247；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：03～07表示1200～19200BPS；默认值6 电压变比：1～1000 默认值1 电流变比：1～2000 默认值1 高8位为实时数据更新周期：40mS～1000mS，对应参数值为4～100，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； 高8位为背光点亮时间；范围为0-100S,对应参数值为0-100，默认值30，设置为0背光长亮；低8位保留； 保留 2 3 4 0004H 0005H 0006H Ubb Ibb T_S 8 9 0007H 0008H 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 1 2 3 寄存器地址 000CH 000DH 000EH 000FH 0010H 参数符号 +kWh -kWh +kVarh 说明 正向有功总电能（高位） 正向有功总电能（低位） 反向有功总电能（高位） 反向有功总电能（低位） 正向无功总电能（高位） 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 27 页 共 29 页

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0011H 4 5 6 0012H 0013H 0014H 0015H 0016H 0017H - kVarh kWh kVarh 正向无功总电能（低位） 反向无功总电能（高位） 反向无功总电能（低位） 有功总电能（高位） 有功总电能（低位） 无功总电能（高位） 无功总电能（低位） 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、电量底数只能清零，不可配置； 3.2、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）: 序电量瞬时号 符号 值地址 1 Ua 2 Ub 3 Uc 4 Uab 5 Ubc 6 Uca 7 Ia 8 Ib 9 Ic 10 P 11 Q 12 S 13 PF 14 F 15 Pa 16 Pb 17 Pc 18 Qa 19 Qb 20 Qc 21 Sa 22 Sb 23 Sc 24 PFa 25 PFb 26 PFc 说明 参数类型及计算说明 0040H A相相电压 0041H B相相电压 0042H C相相电压 0043H AB线电压 0044H BC线电压 0045H AC线电压 0046H A相电流 0047H B相电流 0048H C相电流 0049H 有功功率 004AH 无功功率 004BH 视在功率 004CH 功率因数 004DH 频率 004EH A相有功功率 004FH B相有功功率 0050H C相有功功率 0051H A相无功功率 0052H B相无功功率 0053H C相无功功率 00H A相视在功率 0055H B相视在功率 0056H C相视在功率 0057H A相功率因数 0058H B相功率因数 0059H C相功率因数 无符号数；值＝DATA*U0*Ubb/10000;单位：V; 无符号数；值＝DATA*U0*Ubb/10000;单位：V; 无符号数；值＝DATA*I0*Ibb/10000;单位：A; 补码方式数据；值＝DATA*U0*Ubb*I0*Ibb*3/10000; 单位：W,Var; 无符号数；值＝DATA*U0*Ubb*I0*Ibb*3/10000;单位：VA; 补码方式数据；值＝DATA/10000 无符号数；值＝DATA/100；单位：Hz; 补码方式数据；值＝DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000; 单位：W; 补码方式数据；值＝DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000; 单位：Var; 无符号数；值＝DATA*U0*Ubb*I0*Ibb/10000;单位：VA; 补码方式数据；值＝DATA/10000 力创科技:专业测控产品与系统合作商 WWW.SDLCKJ.COM Tel:0634-6251390/1/2 第 28 页 共 29 页

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27 U_UN 005AH 电压不平衡度 28 I_UN 005BH 电流不平衡度 29 005CH 保留 0～10000；对应0.00％～100.0％ 0～10000；对应0.00％～100.0％ 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； 3.3、模块开关量通讯数据表（遥信、遥控）:

表5：开关量输出状态位位地址及通讯数据表（用“01”功能码，只读）：

输出状态名状态位地址 说明 称 DO0 DO1 备用 0000H 备注 第0路继电器输出状态 位状态值为“0”表示此路开关量输出为“OFF”，即继电器为断开状态，0001H 第1路继电器输出状态 “0”，即为“分”状态； 0002H～0007H 位状态值为“1” 表示此路开关量输出为“1”，“ON”，即继电器为闭合状态，即为“合”状态；

表6：开关量输入状态位地址及通讯数据表（用“02”功能码，只读）： 开关量名称 DI0 DI1 DI2 DI3 备用

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状态位地址 0000H 0001H 0002H 0003H 0004H～0007H 说明 第0路开关量输入 第1路开关量输入 第2路开关量输入 第3路开关量输入 备注 位状态值为“0”表示输入为0～+0.5V或短接； 位状态值为“1”表示输入为+8V～+30V或开路 8-力创科技 WWW.SDLCKJ.COM EX8-33三相综合电力监控仪用户手册 V1.0

第五章 维修与故障排除

下表列出了各种可能的问题和它们可能的原因，该表还介绍了用户对各种问题可以进行的检查和可能的解决办法。在参考该表后，如仍然不能解决问题，请与我公司技术支持联系。 可能的问题 EX8-33加了电源后，显示屏无显示 可能的原因 EX8-33可能没有接通电源 和31)接上电源 可能的处理方法 确认EX8-33的相线（L+）和中性线(N-)端子(端子29不正确的设定 显示的数据不准确或与期望不符 不正确的电压输入 接线不对 EX8-33的地址错误 从远方计算机不能与EX8-33通讯 EX8-33波特率错误 通讯线没有接对 通讯线没有接终端适配电阻 检查EX8-33中已经输入了正确的参数设定，如电压、电流变比； 检查EX8-33的电压输入端（1、2、3、4），确定有足够的电压 检查所有的CT和PT是否正确连接和通电。 检查以确认EX8-33的地址无误。 确认EX8-33的波特率和与它通讯的其它装置的波特率相匹配。 确认EX8-33的连接无误。 检查终端适配器是否正确安装。

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