Устройство прибора:

• вход для измерения в однофазных цепях;

• аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

• микроконтроллер;

• обрабатывающий входной сигнал;

• драйвер RS-485 с гальванической развязкой;

• вторичный источник питания (ВИП) с гальванической развязкой.

Структурная схема прибора приведена на рисунке ниже:

Прибор работает в сети RS-485 по протоколам:

• DCON;

• Modbus-ASCII;

• Modbus-RTU;

• ОВЕН.

Для организации обмена данными в сети по интерфейсу RS-485 необходим Мастер сети.

Мастером сети может являться:

• ПК;

• ПЛК;

• панель оператора;

• удаленный облачный сервис.

Примечание

Из-за аппаратных ограничений невозможно использование в приборе следующих сочетаний сетевых параметров:

• PrtY = 0, Sbit = 0, Len = 0 (контроль четности отсутствует, 1 стоп-бит, 7 бит);

• PrtY = 1, Sbit = 1, Len = 1 (проверка на четность, 2 стоп-бита, 8 бит);

• PrtY = 2, Sbit = 1, Len = 1 (проверка на нечетность, 2 стоп-бита, 8 бит).

В сети RS-485 предусмотрен только один Мастер сети.

Прибор конфигурируется на ПК через преобразователь интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB (например, ОВЕН АС3-М или АС4) с помощью ПО «Конфигуратор М110» (см. Руководство пользователя на сайте owen.ru).

Управление режимами работы прибора и считывание из прибора результатов измерения выполняется с использованием команд, передаваемых в сети RS-485. Прибор обеспечивает работу в сети RS-485 с использованием следующих протоколов:

• Modbus RTU, чтение/запись;

• Modbus ASCII, чтение/запись;

• ОВЕН, чтение/запись;

• DCON, только чтение.

Протоколы переключаются с помощью параметра T.pro.

Примечание

Полный перечень параметров прибора приведен в Приложении Команды управления прибором по сети RS-485.

Прибор не является Мастером сети, поэтому сеть RS-485 должна иметь Мастера сети, например ПК с запущенной на нем SCADA-системой, контроллер или регулятор.

К прибору предоставляется бесплатный ОРС-драйвер и библиотека стандарта Windows DLL, которые рекомендуется использовать для подключения прибора к SCADA-системам и контроллерам других производителей.

Команды управления конфигурацией прибора обеспечивают запись и чтение конфигурационных параметров, определяющих режимы работы прибора.

Конфигурационные параметры хранятся в энергонезависимой памяти прибора. Их запись выполняется в два этапа. На первом этапе параметры записываются в оперативную память. На втором этапе по специальной команде (Aply) параметры переписываются в энергонезависимую память. Если команда Aply не была подана, то в случае пропадания питания в процессе конфигурации все изменения аннулируются.

Команда Aply кроме перезаписи изменений конфигурационных параметров в энергонезависимую память обеспечивает применение изменений сетевых настроек, что вызывает переход работы прибора на новые сетевые настройки.

Управление прибором по протоколу ОВЕН реализовано в ПО «Конфигуратор М110».

Для работы прибора в составе SCADA-систем по протоколам Modbus и ОВЕН на сайте owen.ru следует скачать бесплатный OPC-сервер.

На лицевой панели прибора размещены светодиодные индикаторы:

Действующее напряжение

Входной сигнал, поступающий на клеммы прибора, преобразуется делителем напряжения, реализованным на прецизионных резисторах, и поступает на фильтр нижних частот со срезом на частоте 70 кГц и подавлением 20 дБ/дек. Последующая обработка сигнала выполняется специализированным ΣΔ-АЦП и микроконтроллером, где рассчитывается действующее значение напряжения V_rms по следующей формуле:

где V – значение фазного напряжения;

Т – период;

K_V – коэффициент трансформации по напряжению.

Действующий ток

Входной сигнал, поступающий на клеммы прибора, проходит через токовый шунт и поступает на фильтр нижних частот со срезом на частоте 70 кГц и подавлением 20 дБ/дек. Последующая обработка сигнала выполняется специализированным ΣΔ-АЦП и микроконтроллером, где действующий ток I_rms рассчитывается по следующей формуле:

где I – значение фазного тока;

K_I – коэффициент трансформации по току.

Полная, активная и реактивная мощности

Значения полной, активной и реактивной мощности получают вычислением по формулам, описанным ниже:

Полная мощность

Активная мощность

где φ – угол смещения между V и I.

Реактивная мощность

Соотношение мощностей показано на рисунке ниже:

Частота первой гармоники

Коэффициент мощности

Значения коэффициента мощности cos φ получают вычислением по следующей формуле:

Коэффициент мощности вычисляется в диапазоне измерения мощности – от 0,02 до 2 кВт.

Использование согласующих трансформаторов

Допускается подключение канала напряжения или канала тока через согласующие трансформаторы, в этом случае необходимо установить в параметрах N.u или N.i значения коэффициентов трансформации внешних трансформаторов. По умолчанию подразумевается, что трансформатор не используется, и значение этого параметра равно «1». Параметры могут принимать значения от 0,001 до 9999,000.

Примечание

Полный перечень параметров прибора приведен в Приложении Команды управления прибором по сети RS-485.

Пример

Если необходимо измерить напряжение 600 В, но т. к. прибор измеряет напряжение до 400 В, и используется понижающий трансформатор 600/300. Тогда значение параметра N.u будет равно 2.

Примечание

Параметры, производные от напряжения и тока, такие как мощность, в случае использования согласующих трансформаторов, пересчитываются прибором с учетом значений коэффициентов трансформации (N.u или N.i).

Пример

Если необходимо измерить полную мощность 3,3 кВА и напряжение укладывается в диапазон и составляет 220 В, но ток нагрузки до 15 А и используется трансформатор тока 30/5, с N.i = 6 соответственно, в результате вычислений прибор выдаст значение полной мощности 3,3 кВА.