Устройство и принцип работы

Устройство

Устройство прибора:

  • вход для измерения тока 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:

Graphic
Структурная схема прибора

Принцип работы

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

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.

Индикация

На лицевой панели прибора размещены светодиодные индикаторы:

Индикация
СветодиодыСвечениеЗначение
ПитаниеЗеленоеПодача на прибор питающего тока
RS-485ЗеленоеПрием (наличие данных) в сети RS-485 и режим загрузки внутреннего ПО
АварияКрасноеВозникновение нештатной ситуации (выход из строя узла, отсутствие связи с АЦП, если к модулю не приходит запрос в течение времени указанного в параметре t.out)
«I»ЖелтоеВыход за пределы измерения входного сигнала

Измерение параметров

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 Irms рассчитывается по следующей формуле:

Graphic

где I – значение фазного тока;

KI – коэффициент трансформации по току.

Использование согласующего трансформатора

Допускается подключение канала тока через согласующий трансформатор, в данном случае следует установить в параметре N.i значение коэффициента трансформации внешнего трансформатора. По умолчанию подразумевается, что трансформатор не используется, и значение этого параметра равно 1. Параметр может принимать значение от 0,001 до 9999,000.

Примечание
Полный перечень параметров прибора приведен в приложении Команды управления прибором в сети RS-485.
Пример
Если необходимо измерить ток 100 А, но прибор измеряет ток до 5 А, и используется понижающий трансформатор 100/5. Тогда значение параметра N.i будет равно 20.