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供应ZXD-A智能转速信号测控仪
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重庆永源自控设备有限公司
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详细信息

一、概述

     永源ZXD-A转速信号测控仪可完成水轮机发电机组的转速百分比或频率测量,其输入信号可取主机残电压(电流互感器边)、永磁机电压,输出采用七路继电器控制和一路12D/A转换输出模拟量。机组的转速百分比和频率由四位LED数码管显示,七路继电器的工作状态由七只LED发光二极管分别指示。本仪表除可带420mA ,15V 020mA 05V等标准直流信号输出外,还可带RS485RS232CRS422A等标准串行口输出,输出采用光电隔离,使得仪表可以与计算机直接接口。

本仪表关键元器件采用美国ATMEL公司、 MAXIM公司、TI公司的产品。仪表掉电采用E2PROM数据保护,初始设置的所有参数及工作状态不会因突然停电而丢失,可永久保存;输入、输出采用光电隔离技术,使得仪表完全满足电厂安全、及时、稳定、可靠的工作要求。

二、主要技术参数

1、输入信号

1)发电机残压;2)发电机PT频率

2、输入电压范围:发电机残压或PT信号0.3-250VAC

3、测量精度: 0.1

4、测频范围:频率0.02 –99.99 HZ 转速百分比 2%-200%

5、输出信号

17路继电器常开触点输出

2)模拟信号输出: 4—20mA (对应于机组转速的0%-200%)

3) RS485串行通信接口输出:标准MODBUS通信协议

6、工作环境: 温度-1050 ,相对湿度85% 无腐蚀性气体及导电、易爆、尘埃等场所。

7、外型尺寸   ×高×深 = 160 ×80×160 mm

8、电源 :开关电源,交流185——250V或直流75——300V

使用说明 

 

 

1面板介绍

1)显示窗口:测量值及各种参数显示器

2)报警指示灯:内部继电器动作,则对应指示灯亮

3)单位指示灯:指示出当前窗口显示数值的单位

4)增加键:参数设置时,参数设置增加键

5)减少键:参数设置时,参数设置减少键

6SET键:参数设置时,状态改变及存储键

2、继继电器输出规律说明:

出厂时,各动作点值已经按照下表设置好(有合同的则按照合同规定的参数调试出厂)。

继电器

 

设定值

开机升速过程

 

应用

关机减速过程

 

应用

继电器

继电器

J1

5%

不吸合

 

吸合

机组停机

J2

35%

不吸合

 

吸合

投机械制

J3

50%

不吸合

 

吸合

投电气制

J4

80%

不吸合

 

吸合

调相失去电源

J5

95%

吸合

同期装置投入

不吸合

 

J6

115%

吸合

机组过速

不吸合

 

J7

140%

吸合

飞逸转速

不吸合

 

 

其中,J1J2J3J4属于下限报警,而J5J6J7属于上限报警。

开机:机组转速上升

A.开机时,J1J2J3J4吸合,对应指示灯亮,当转速百分比分别达到J1J2J3J4设定值时,J1J2J3J4依次释放,其对应指示灯依次熄灭。

B. 转速达到J4设定值但未达到J5设定值时,无继电器吸合,所有指示灯都熄灭。

C. 转速达到J5设定值时,J5吸合,对应指示灯亮。

D.转速达到J6设定值时,J6吸合,对应指示灯亮,且J5仍然吸合,其指示灯仍亮。

E. 转速达到J7设定值时,J7吸合,对应指示灯亮,且J5J6仍然吸合,其指示灯仍亮。

关机:机组转速下降

A.转速下降到J7J6J5设定值时,J7J6J5依次释放,其对应指示灯依次熄灭。

B.当转速下降到J5设定值后,但未到J4设定时,所有继电器都释放,所有指示灯都熄灭。

C.继续下降到J4设定值时,J4吸合,其对应指示灯亮。

D.继续下降到J3设定值时,J3吸合,其对应指示灯亮,且J4仍然吸合,其指示灯仍亮。

E. 继续下降到J2设定值时,J2吸合,其对应指示灯亮,且J4J3仍然吸合,其指示灯仍亮。

F. 继续下降到J1设定值时,J1吸合,其对应指示灯亮,且J4J3J2仍然吸合,其指示灯仍亮。

 

3、操作说明

    本仪表的操作是通过按键输入相应指令,然后才做相应工作,指令是通过改变CP值的方式实现。各种指令见下表:

CP

   

48

最大值清零

18

串口参数设置

22

电机极对数设置

24

显示值类型设置

28

各继电器动作值设置

32

直流电信号输出校验

34

直流电信号输出对应测量范围设置

指令的输入

在测量状态下,按动“SET”键,仪表显示指令输入标识符“CP”,再按动“SET”键,窗口显示“CP”值,通过按动“增加”键或“减少”键达到相应值,按动“SET”键,即进入相应功能操作。

 

4、指令功能介绍

1)显示值选择

    首先输入指令CP=24,再按动“SET”键,窗口显示dI,这时就进入了显示值选择状态。

    dI:显示值类型选择状态标识符

    在窗口出现dI后,按动“SET”键,窗口显示当前显示类型设置,如想改变类型,就按动“增键”或者“减键”来改变其值。参数值的意义如下:

0:显示测量值为频率(Hz

1:显示测量值为转速百分比(PE

2:显示开机至今的最大频率值

3:显示开机至今的最大转速百分比(%

4:显示电机转速(注:电机转速与电机极对数有关)

5:显示开机至今的最大电机转速

参数值设定好后,按动“SET”键,仪表自动把参数存入E2PROM永久保存,然后返回测量状态。

说明:

a、  显示开机至今的最大值时,显示延时1分钟后,自动回到显示测量值状态。

b、  显示电机转速时,面板单位指示灯全熄,实际单位(转/分钟)

 

2)电机极对数设置

首先输入指令CP=22,窗口显dS,这时就进入了电机极对数设置状态。在出现dS后,再按动“SET”键,dS当前值出现在窗口,若想改变就按动“增加”键或“减少”键达到所需值,然后再按动“SET”键,仪表自动存数,然后回到测量状态。

   

3) 继电器动作值设置

    首先输入指令CP=28,窗口显示A1,这时就进入了继电器动作值设置状态。

    A1J1继电器动作值设置状态标识符

    在出现A1后,进入了J1继电器动作值设置状态,再按动“SET”键,A1当前值出现在窗口,若想改变就按动“增加”键或“减少”键达到所需值,然后再按动“SET”键,仪表窗口显示A2,就进入了J2继电器动作值设定状态。

    注意:窗口显示的参数值与当前显示单位有关。若当前窗口显示单位设为Hz,则显示值为频率,若当前窗口显示单位设为转速比,则显示值为转速比%

    A2J2继电器动作值设置状态标识符。

    在出现A2后,进入了J2继电器动作值设置状态,再按动“SET”键,A2当前值出现在窗口,若想改变就按动“增加”键或“减少”键达到所需值,然后再按动“SET”键,仪表窗口显示A3,就进入了J3继电器动作值设定状态。

    采用同样的方法完成J4J5J6J7动作值的设置以此类推。当参数全部设定好后,按动“SET”键,仪表自动把参数存入E2PROM然后返回测量状态。

   

4)清除最大值:

    首先输入指令CP=48,按动“SET”键,仪表自动清除当前最大值,然后返回测量状态。

   

5)直流电信号输出对应范围设定。

本仪表可以附加直流电信号(如:420 mA, 1—5 V, 0—5V, 0—10 mA等)输出,此项设定完成直流电信号输出对应的测量值范围的设定。出厂时设定为(以420mA输出为例):420mA对应0100Hz

首先输入指令CP=34,按动“SET”键,窗口显示LI 仪表就进入了直流电信号输出下限对应的测量值设定状态。

    LI:直流电信号输出下限对应的测量值设定状态标识符

窗口出现LI后,按动“SET”键,直流电信号输出下限对应测量值(出厂时设为“0HZ)出现在窗口。如果你想改变此值就按动“增加”或“减少”键达到所想值,然后按动“SET”键,窗口显示“HI”。

    HI:直流电信号输出上限对应的测量值设定状态标识符

窗口出现HI后,按动“SET“键,直流电信号输出上限时的测量值(出厂时设为99.99HZ)出现在窗口,如果你想改变此值就按动“增加键”或“减少”键达到你所需值。然后按动“SET”键,仪表自动把参数存入E2PROM永久保存后,回到测量状态。

  

6)直流电信号输出校验

直流电信号输出值出厂时已经校好,一般不需要校验,即便输出对应范围改变也不需要,仪表会自动跟踪,只有在输出确实超差的情况下才用此功能。

首先输入指令CP=32,按动“SET”键,窗口显示IL,仪表就进入了直流电信号输出下限值的校验状态。

下面我们就以420mA输出为例说明校验过程。

IL:直流电信号输出下限值校验状态标识符

窗口显示IL后,按动“SET”键,4mA输出当前对应数字值出现在窗口,按动“增加”键或者“减少”键使输出等于4mA,然后按动“SET”,键窗口显示IH

IH:直流电信号输出上限值校验状态标识符

窗口显示IH后,按动“SET”键,20mA输出当前对应数值出现在窗口,按动“增加”或“减少”键使输出等于20mA,然后按动“SET”键,仪表自动存数后返回测量状态。

 

7)串口参数设置

首先输入指令CP=18,然后按动“SET”键,窗口显示为“bO”,仪表进入波特率设置状态。

bO:波特率设置状态标识符

窗口显示bO后,按动SET键,当前波特率设定值出现在窗口,如需改变波特率,可按动“增加”键或“减少”键加以改变,达到所需值后,按动“SET”键,窗口显示dA

波特率设置数据意义如下:

0:波特率为600bps

1:波特率为1200bps

2:波特率为2400 bps

3:波特率为4800 bps

4:波特率为9600 bps

5:波特率为19200 bps

dA:数据格式设置

说明:数据由一位起始位,8位数据位或9位数据位(第9位数据是校验位),一位停止位组成。

窗口出现dA时,仪表处于数据格式设置状态,按动“SET”键,当前数据格式出现在窗口;窗口值的意义如下:

0: 无奇偶校验

1:奇校验

2:偶校验

用户若需改变数据格式,请按动“增加”键或“减少”键加以改变,达到所需值后,按动“SET”键,窗口显示Ad

Ad: 仪表编号设置

在串行通讯中,串行通讯线上挂接了许多设备,在相互通讯时,为了区分各台设备,就给每台设备一个编号,也叫设备地址。

窗口显示Ad时,仪表处于编号设置状态,再按动“SET”键,当前本仪表编号显示在窗口,若需改变仪表编号,请按动“增加”键或“减少”键加以改变,达到所需值后,按动“SET”键,仪表会把串口参数存入E2PROM,然后回到测量状态。

 

5、安装与运行


请按照图二所标尺寸,在仪表屏上开好孔,然后把仪表安装在仪表屏上,然后参照图三的仪表尾部接线图接好线,确认无误后通电运行,仪表通电后,首先自检,显示全8,然后显示当前设定单位,频率显示Hz,转速百分比显示PE,电机转速显示为nS,然后开始测量。

说明:

1 当仪表带直流电信号输出时,“+”表示输出的正端,“-”表示负端

2 当仪表带RS485RS422串口输出时,“+”表示输出的同相端,“-”表示输出的负相端。

四、注意事项:

1,使用前务必核对装置电源电压与供电电源是否相符

2,订货时请说明是否附加直流电信号输出或串口输出,若不说明就不带任何附加输出

3,订货时请注明:数量、地址、邮编、电话等

4,本产品实行三包,出厂之日起,一年内包换(正常使用),三年免费维修,终身提供技术支持。

 

五、MODBUS通讯协议:

一.数据说明:

   1.测量值用16位表示,意义如下:

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

D15:表示测量值的符号,1是负,0是正。

D0-D15表示测量值(用整数原码表示),把该测量值转换成BCD码,

小数点位置在百位结果为频率值,单位是HZ

   2.通信帧格式:

      仪表通讯采用标准的MODBUS通讯协议的RTU模式,信息中的每一个8位字节包括两个4位的16进制字符,RTU模式中每个字节的格式是:

 

 

 

 

 

帧组成

位数

起始位

1

数据位

8

奇偶校验位

1(无奇偶校验时没有该位)

停止位

1

      错误校验区采用循环冗余校验(CRC),如果通信正常,并且主叫方发送的命令及其命令参数正确,下位机将按要求动作,否则不予响应。

 

3.通讯数据流组成:

   (1)主叫方读取测量数据发送指令格式:

域名

说明

从机地址

从机有效地址范围为0-247,地址0为广播方式,所有从机响应

功能码

03(读取模拟量)

开始地址高位

数据寄存器地址高位

开始地址低位

数据寄存器地址低位

数据长度高位

所传数据长度的高位

数据长度低位

所传数据长度的低位

CRC校验低位

 

CRC校验高位

 

  

(2)仪表返回数据格式:

域名

说明

从机地址

从机有效地址范围为0-247,地址0为广播方式,所有从机响应

功能码

03(读取模拟量)

数据长度

02

数据高位

所传测量结果的高位

数据低位

所传测量结果的低位

CRC校验低位

 

CRC校验高位

 

 

 (3)举例:仪表的地址设为03,功能码03,读取测量值为:50.00HZ=1388H

上位机发送数据为:

 

从机地址

功能码

数据寄存器地址高位

数据寄存器地址低位

读取数据数的高位

读取数据数的低位

CRC

低位

CRC

高位

03

03

00

55

00

01

95

F8

 

 

 

 

 

 仪表返回:

从机地址

功能码

数据字节数

测量值的高位

测量值的低位

CRC校验码低位

CRC校验码高位

03

03

02

13

88

E8

BE

   说明:传送的数据全部为十六进制数。

二、  冗余循环校验码

冗余循环校验码(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的信息的CRC码,比较计算结果得到的CRC码是否与接收到的相符,如不相符则表明出错。

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、停止位,若有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位都不参加CRC码计算)。

在计算CRC码时,8位数据与低字节寄存器相异或得到的结果向低位移1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,则不进行异或运算。这个过程一直重复八次,第八次移位后,下一个8位数据再与现在寄存器的内容相异或,这个过程与以上一样重复八次,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,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16CRC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);

4.  如果移出的最低位为0:重复第三步(再次移位)

如移出的最低位为1CRC寄存器与多项式A001H1010 0000 0000 0001)进行异或;

5.  重复步骤34,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。

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