一、產品簡介

(1) 單相多功能電力儀表，一種具有可編程測量、顯示、RS485數字通訊和電能脈沖輸出的多功能智能電力儀表；

(2) 能夠完成單相電參量測量(電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等)、電能計量、數據顯示、采集及傳輸，可廣泛應用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、企業內部的電能測量、管理、考核；

(3) 測量精度0.5級，實現LCD或LED現場顯示；

(4) RS485通信，標準Modbus-RTU協議，可直接與PLC、HMI、工業組態軟件組網；

(5) 單相多功能電力儀表具備擴展功能供選配：2路繼電器輸出(可作為本地電參量報警或遠程遙控輸出)、2路開關量輸入。

二、技術參數

三、安裝與接線

3.1、儀表尺寸

3.2、安裝方法

HY194E-①S②-DO③-DI④

①    儀表面板尺寸大小代號：120X120面板為2；96X96面板為9；80X80面板為3；72X72面板為A。

②    顯示類型代號：LED數碼管顯示為1；LCD液晶顯示為Y1。

③    帶開關量輸出指示：指示帶開關量輸出的路數，無此功能為空，例如帶2路開關量輸出為DO2。

④    帶開關量輸入指示：指示帶開關量輸入的路數，無此功能為空，例如帶2路開關量輸入為DI2。

舉例：要求LCD顯示的單相多功能電力儀表，面板為96X96，帶2路開關量輸出，2路開關量輸出。型號為：HY194E-9SY1-DO2-DI2。

四、編程操作

4.1、進入和退出編程狀態

進入編程狀態:

在測量顯示狀態時按住“SET”鍵約2秒鐘，進入密碼認證頁面，使用“?”鍵,“▲”鍵和“▼”鍵輸入密碼 (出廠默認用戶密碼為1111)，再按“SET”鍵就進入編程狀態頁面。注意：如果輸入密碼按“SET”鍵后，退出到測量顯示狀態，則表示輸入密碼不正確。

退出編程狀態：

在編程狀態，一直按住“SET”鍵約2秒鐘，退出編程狀態，會提示用戶選擇是否保存設置值，“yes”保存設置值，“no”不保存設置值。

4.2、編程操作中按鍵的使用

功能鍵SET：確認設置值，進入下一項設置或退出設置。

位選鍵 ?：循環選定要設置的數碼位，選定的數碼位下會有一個下畫線指示。

增加鍵 ▲：改變選定數碼位的數值(數碼數值從0到9循環)。

減小鍵 ▼：改變選定數碼位的數值(數碼數值從9到0循環)。

五、面板說明與測量信息顯示

5.1、測量信息

測量中的電量參數有：U (電壓)； I (電流)；P (有功功率)；Q (無功功率)；PF (功率因數)；S(視在功率)；F(頻率)以及有功(無功)電能；所有的測量電量參數全部保存儀表內部的電量信息表中，通過儀表的RS485通訊接口可訪問采集這些數據。

5.2、顯示面板(通過“▲”和“▼”鍵進行顯示頁面切換)

5.2.1、LCD型顯示面板

5.2.2、LED型顯示面板

六、功能模塊

6.1、RS485通信協議

(1)  RS485通訊接口，異步半雙工模式。

(2)  通訊波特率2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps可設，出廠默認值為9600bps。

(3)  字節傳送格式：N81無校驗位、8個數據位、1個停止位； O81奇校驗、8個數據位、1個停止位；E81偶校驗、8個數據位、1個停止位；N82無校驗位、8個數據位、2個停止位。

6.2、通信Modbus-RTU協議

本儀表提供串行異步半雙工RS485通訊接口，采用標準Modbus-rtu協議，各種數據信息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時連接多達128個網絡儀表，每個網絡儀表均可設定其通訊地址，通訊連接應使用帶有銅網的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5平方毫米。布線時應使通訊線遠離強電電纜或其他強電場環境，推薦采用T型網絡的連接方式，不建議采用星形或其他的連接方式。

Modbus協議在一根通訊線上采用主從應答方式的通訊連接方式。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一地址的終端設備(從機)。然后，終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。Modbus協議只允許在主機(PC、PLC等)和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。

主機查詢：查詢消息幀包括設備地址、功能代碼、數據信息碼、校驗碼。地址碼表明要選中的從機設備；功能代碼告之被選中的從設備要執行何種功能，例如功能代碼03或04是要求從設備讀寄存器并返回它們的內容；數據段包含了從設備要執行功能的任何附加信息，校驗碼用來檢驗一幀信息的正確性，從設備提供了一種驗證消息內容是否正確的方法，它采用CRC16的校驗規則。

從機響應：如果從設備產生正常的回應，在回應消息中有從機地址碼、功能代碼、數據信息碼和CRC16校驗碼。數據信息碼則包括了從設備收集的數據：像寄存器值或狀態。如果有錯誤發生，我們約定是從機不進行響應。

數據幀的結構,即報文格式：

設備地址：由一個字節組成，在我們的系統中只使用了1~247，其它地址保留。每個終端設備的地址必須是唯一的，僅僅被尋址到的終端會響應相應的查詢。

功能代碼：告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出了本儀表所支持的功能代碼及它們的功能。

數據段：包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢時采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者設置值。

校驗碼：CRC16占用兩個字節，包含了一個16 位的二進制值。CRC值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。

6.2.1、通信報文舉例：

(1)  讀繼電器輸出狀態(功能代碼01H)：2路繼電器的地址為0~1

      主機發數據幀：讀2路繼電器的輸出狀態。

      儀表回應數據幀：繼電器1處于導通，繼電器2處于不導通

(2)  讀開關量輸入狀態(功能代碼02H)：2路開關量輸入的地址為0~1

      主機發數據幀：讀2路開關量輸入狀態。

      儀表回應數據幀：開關量1處于導通，開關量2處于不導通

(3)  讀數據寄存器(功能代碼03H/04H)：

      主機發數據幀：讀電壓U=220.0V，電流I=3.450A。

      儀表回應數據幀：

(4)  遙控單個繼電器動作(功能代碼05H)：2路繼電器的地址為0~1

      主機發數據幀：遙控繼電器2導通

      儀表回應數據幀：

(5)  遙控多個繼電器動作(功能代碼0FH)：4路繼電器的地址為0~3

      主機發數據幀：設置繼電器1處于導通，繼電器2處于不導通狀態

      儀表回應數據幀：

(6)  寫數據寄存器(功能代碼10H):

      主機發數據幀：設置電流變比CT=300，電壓變比PT=10.0。

      儀表回應數據幀：

6.2.2、Modbus通信寄存器地址表

屬性：R/W表示可讀可寫，R表示只讀。

說明：

(1)  開關輸入口狀態字節位BIT0、BIT1分別表示開關量輸入口1、2的狀態，0表示開關輸入口處于斷開狀態，1表示開關輸入口處于導通狀態。寫該字節對輸入端口無影響。繼電器輸出狀態字節，在讀時：位BIT0、BIT1分別表示繼電器1、2的輸出狀態，0表示繼電器處于斷開狀態，1表示繼電器處于導通狀態；在寫時：位BIT4、BIT5分別表示寫繼電器1、2的寫使能狀態，1表示寫控制對應位的繼電器充許，0表示不充許，位BIT0、BIT1分別表示定控制繼電器1、2的值，1表示控制對應位的繼電器導通，0表示控制對應位的寄電器斷開，只有當前繼電器處于遙控操作模式，同時寫使能對應位為1時，遙控操作才有效。

(2)  讀出的電壓為二次側的電壓值，固定1位小數位，二次側的電壓值=讀出值/10，一次側的電壓值=讀出值×PT變比/10。

(3)  讀出的電流為二次側的電流值，固定3位小數位，二次側的電流值=讀出值/1000，一次側的電流值=讀出值×CT變比/1000。

(4)  功率、功率因數符號位寄存器，低字節的位BIT0、BIT1、BIT2分別表示有功功率、無功功率、功率因數符號位；對于功率：0表示正，1表示負；對于功率因數，0表示感性，1表示容性。

(5)  讀出的功率為二次側的功率值，固定1位小數位，二次側的功率值=讀出值/10，一次側的功率值=讀出值×PT變比×CT變比/10。

(6)  功率因數固定3位小數位，功率因數值=讀出值/1000。

(7)  頻率固定2位小數位，頻率值=讀出值/100。

(8)  電能值由3個寄存器(Word0、Word1、Word2)組成，前2個寄存器組成一個長整數，表示整數部分的值，后1個寄存器組成一個整數，表示小數部分的值，為3位的小數。電能值=Word0×65536 + Word1 + word2/1000，單位為KWh或KVarh。

七、電能計量與電能脈沖輸出

多功能電力儀表提供雙向有功、雙向無功電能計量，2路電能脈沖輸出功能和RS485的數字接口來完成電能數據的顯示和遠傳。集電級開路光耦的電能脈沖實現有功電能和無功電能的遠傳，可采用遠程的計算機終端、PLC、DI開關采集模塊采集儀表的脈沖總數來實現電能累積計量。所采用輸出方式是電能的精度檢驗的方式(國家計量規程：標準表的脈沖誤差比較方法)。

(1) 電器特性：脈沖采集接口的電路示意圖如下圖，采用光藕隔離集電集開路輸出。

(2) 脈沖常數：3600 imp/kWh，其意義為：當儀表累積1kWh 時脈沖輸出個數為3600個，需要強調的是1kWh 為電能的二次測電能數據，在PT、CT 的情況下，相對的3600個脈沖數據對應1 次測電能為1kWh×電壓變比PT×電流變比CT。

(3) 應用舉例：PLC終端使用脈沖計數裝置，假定在時長為t的一段時間內采集脈沖個數為N 個，儀表輸入為：10kV/100V，400A/5A，則該時間段內儀表電能累積為：N/3600×100×80 度電能。

八、繼電器輸出

繼電器容量為AC250V/5A，DC30V/5A。

繼電器輸出模塊有三種工作模式：電量報警方式、遙控方式，每路繼電器可在編程操作中靈活地設置工作模式、報警項目、報警范圍。

遙控功能：通過01H命令可以讀繼電器的輸出狀態，05H，0FH可控制繼電器的輸出狀態。也可通過10H命令，向DO信息寄存器寫入控制信息，可控制開關量輸入口的通斷，寫入1對應的端口導通，寫入0對應的端口關斷。如寫入二進制數00110001，表示1路開關量輸出口導通，2路開關量輸出口關斷。要使用遙控功能，要將報警項參數設置為0，使用遙控功能。

在遙控模式，繼電器工作在2種方式(自保持模式、脈沖模式)，當延時時間設為0時：工作在自保持模式；當延時時間設置不為0時：工作在脈沖模式，延時時間為脈沖繼電器動作時間，當動作超過設定延時時間，繼電器自動復位。

報警延時值指當電量報警方式或開關量控制方式時，滿足報警條件持續設定的報警延時時間后，相應的繼電器才會動作。

電量報警：設置要報警的電參量，報警方式(上限、下限或上下限)，下限報警值，上限報警值，報警回差值，當測量的電參量超過報警值的范圍時，對應的開關輸出口為導通狀態，當測量的電參量回到正常范圍時，開關輸出口為斷開。報警參數設置值為二次側的值，在設置時，要把一次側值轉化為二次側值來設置，對于電壓，報警的設置值=報警值/PT變比，對于電流，報警的設置值=報警值/CT變比，對于功率，報警的設置值=報警值/(PT變比×CT變比)。編程舉例：對于10KV/100V、400A/5A的儀表中，設置DO1為Ua>11KV報警，DO2為Ia>400A報警，其報警設置為：

報警動作示意圖：

開關量輸出項(變送輸出項)對照表：報警項設置為0，繼電器處于遙控狀態

九、開關量輸入

開關量輸入模塊采用干結點開關信號輸入方式，儀表內部配備+15V的工作電源，無需外部供電，可用于監測如故障報警節點、分合閘狀態、手車位置、電容補償柜電容投入狀態等，狀態信息可以通過通訊接口遠傳至智能監控系統等，配合遙控/報警繼電器功能可方便實現自動分合閘。RS485接口通過02H命令可以讀取開關量輸入接口狀態。

十、接線方式與接線端子圖

功能說明

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