一、功能綜述
TE-CD194－2S4型多功能電量監測儀表是在消化國外進口同類產品的技術基礎上，根據我國對電力設備的運行和計算機智能化監控要求而設計的，該產品集電流表、電壓表、功率表、電度表為一體的綜合電量監測儀表，RS485通訊接口將該儀表聯接到監測中心的計算機網絡，是適合我國工礦企業、民用建筑、樓宇自動化等現代供配電系統的一種高性能自動化儀表。
TE-CD194－2S4專用于50/60Hz供電系統電量參數的綜合采集；可測量并顯示三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數，有功電能（累積）、無功電能（累積）和頻率，電能量數值僅作為企業內部二級計量考核、核算用，不作計價計量、付費使用。
二、主要技術指標
1、接線方式：3P3L（三相三線）或3P4L（三相四線）
2、信號輸入
電流：額定輸入電流AC：1A、5A
電壓：額定輸入電壓AC：100V、220V、380V
允許過量程：瞬時：電流10倍/5秒，電壓2倍/1秒；持續：1. 2倍
3、串行通訊：RS485串行接口，ModBus協議、RTU格式，通訊波特率4800、9600可選
4、電量測量范圍與精度
電流： 0～5 A 0.5 ％
電壓： 0～450 V 0.5 ％
有功功率：0～9999.999999 MW 0.5 ％
無功功率：0～9999.999999 Mvar 0.5 ％
功率因數：0～1.000 0.5 ％
頻率：45～60Hz ±0.1Hｚ
有功電能（以電度累積和顯示）：0～99999999.99 kWh 1.0 ％
無功電能（以電度累積和顯示）：0～99999999.99 kvarh 1.0 ％
5、絕緣強度： IEC 60255-5 2KVrms-1min
6、環境承受能力： 工作 IEC 60068-1和2 0℃～+55℃
儲存 IEC 60068-1和2 -25℃～+70℃
濕熱 IEC 60068-1-3 93%RH 40℃
7、使用場合：無腐蝕性氣體及金屬粉塵，海拔高度< 3000 m
8、工作電源及功耗： AC ( 85～265)V或DC ( 100～275)V 8VA
三、顯示與按鍵操作說明
3.1、按住 鍵持續2秒，本儀表自動進入設定狀態，每按一下，自動進入下一項參數整定，若退出設定，按住 鍵持續2秒即可；在設定狀態，每按一下 鍵，整定值循環增加，按住不放，整定值快速循環增加，每按一下 鍵，整定值循環減小，按住不放，整定值快速循環減小。
按住 鍵和 鍵的組合方式實現整定電能值!(詳細見電能初始值設定頁)
3.2、本儀表上電初始化顯示第一項，通過 鍵查看其它項測量數據，若參數整定項中“循環顯示方式”開啟時，測量數據會通過面板循環切換顯示，此時 鍵查看方式無效！
3.3、a、線路接線方式為三相四線的情況下，按一下 鍵實現顯示線電壓與相電壓之間的切換，如當前顯示的A相電壓是220V，按一下 鍵后顯示線電壓為381.0V；
b、線路接線方式為三相三線的情況下，顯示的為線電壓。
3.4、顯示圖解說明
圖3.1.1：第一屏顯示電壓項 圖3.1.2：第二屏顯示電流項
第一行顯示A相電壓 第一行顯示A相電流
第二行顯示B相電壓 第二行顯示B相電流
第三行顯示C相電壓 第三行顯示C相電流
當任一相測量值大于9999V時，切換到k顯示
圖3.1.3：第三屏顯示功率項 圖3.1.4：第四屏顯示有功電能值項
第一行顯示有功功率值 第一行顯示UUh表示本屏顯示有功電能值
第二行顯示無功功率值 第二行與第三行組成的數據為有功電能值
第三行顯示功率因數值 圖示有功電能值為987654.32kWh
功率值的單位K和M根據測量值大小自動調整顯示
圖3.1.5：第五屏顯示無功電能值項 圖3.1.6：第六屏顯示頻率項
第一行顯示Uarh表示本屏顯示無功電能值 第一行顯示Hz表示本屏顯示頻率值
第二行與第三行組成的數據為無功電能值 第三行組成的數據為頻率值
圖示有功電能值為234567.89kvarh 圖示頻率值為50.00Hｚ
四、外型尺寸與面板示意圖
外型尺寸：120mm×120mm×130mm
開孔尺寸：111mm×111mm
重量：約600g
五、使用與訂貨注意事項
1、用戶在使用前必須仔細閱讀使用手冊，嚴格按照手冊規定的方法進行接線和操作整定，
否則會影響到使用安全和儀表的正常運行。
2、用戶訂貨前必須事先參考有關TE-CD194E-2S4的產品說明或CD系列的產品介紹，根據實際
需要作功能選擇。
3、請按照規定的相位接入電流、電壓信號，切勿接反。
4、未經許可，不得擅自拆開儀表。
5、本產品附件：安裝配件 1付，說明書 1份，合格證 1份。
附錄一：輸入/輸出典型接線圖
圖1-1：三相三線 圖1-2：三相四線
注：1、接線圖中的“*”表示電流或電壓信號進線端
2、根據用戶實際需求，會改動某些端子的功能，用戶以供貨產品的
技術協議或機殼后面的接線指示圖為準
附錄二：參數整定
1、如何進行參數整定
按住 鍵持續2秒，本儀表自動進入整定狀態，每按一下，自動進入下一項參數整定，若退出整定，按住 鍵持續2秒即可；
在整定狀態，每按一下 鍵，整定值循環增加，按住不放，整定值快速循環增加，每按一下
鍵，整定值循環減小，按住不放，整定值快速循環減小。
2、整定內容快速參考表
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序號 |
整定內容說明 |
顯示 |
定值范圍 |
步幅 |
|
1 |
PT倍率 |
P T |
1～ 5000 |
1 |
|
說明：本項整定的為線路所用PT的倍率，如線路所用PT類型為：10kV/100V，則該項整定值為100，出廠預設定為1 |
|
2 |
CT倍率 |
C T |
1 ～ 5000 |
1 |
|
說明：本項整定的為線路所用CT的倍率，如線路所用CT類型為：600A/5A，則該項整定值為120，出廠預設定為1 |
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3 |
電壓額定值 |
U – I N |
100V、400V |
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說明：本項顯示信號輸入電壓額定值,， |
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4 |
電流額定值 |
I– I N |
1A、5A |
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說明：本項顯示信號輸入電流額定值, |
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5 |
系統供電方式 |
N E T |
3P3L、3P4L |
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說明： 3P3L三相三線、3P4L三相四線，用戶在訂貨時請提供此項數據。 |
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6 |
循環顯示方式 |
C Y C L |
ON、OFF |
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說明：ON開啟、OFF關閉，1M9S9不提供此功能! |
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7 |
脈沖輸出值 |
I NN P |
1000、2000、5000、10000 |
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|
說明：本項顯示電能脈沖輸出常數值(imp/kwh)，10000在顯示上表示為10E4，出廠按照標準脈沖輸出常數表進行預設！ |
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8 |
通訊數據格式 |
DATA |
0b8d、9b8d |
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|
說明：0b8d適用于單機板通訊，9b8d適用于多機通訊，詳細內容見通訊部份 |
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9 |
通訊波特率 |
B A U D |
4800、9600 |
|
|
說明：用于設定RS485通訊的波特率，出廠預設定為4800 |
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10 |
通訊地址 |
ADDR |
1 ～ 255 |
1 |
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說明：用于多機通訊 |
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|
|
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|
3.電度數初始值設定
3.1電能初始值設定
首先按住 鍵不放，同時再按下 鍵，持續5秒，自動會進入電能整定狀態，當閃爍的光標在某位上時可以通過 鍵和 鍵來改變數值大小或選擇整定項目，通過 鍵來移動光標。
整定項目字母代號意義：Ah代表有功電能，rh代表無功電能！
電能整定狀態初始化第一項為有功電能整定值（如圖1－1示），當光標在字母上閃爍時可以通過 鍵和 鍵選擇PU，后面的數字依次為千萬位、百萬位、十萬位、萬位、千位、百位、個位、十分位、百分位，通過 鍵移動光標到所需整定的位，通過 鍵和 鍵改變數值大小，整定完成后按 鍵2秒以上，儀表將保存所整定的值并退出電能整定狀態，回到電量監測，電能測量狀態,并根據所整定的值重新調整顯示值。
圖1－1 圖1－2
例：圖1－2中表示整定的無功電能值為22334455.66kvarh.
3.2 電能累積值說明
當有功電能累積到99999.99999Mwh后或無功電能累積到99999.99999Mvarh ，再向上累積電能值會自動清零。
3.3、電能脈沖輸出
3.3a、脈沖常數
|
電壓（V）
電流（A） |
3X 100 |
3 X 220 |
3 X 380 |
|
1（1.2） |
10000 |
5000 |
5000 |
|
5（6） |
2000 |
1000 |
1000 |
3.3b、電氣特性
兩路電能脈沖輸出，集電極開路光耦輸出接口， AP、AO為有功電能，RP、R0為無功電能
附錄三：線路典型接線方式
方式1（3 個CT）：三相四線的工作方式
方式2（3 個CT）：三相三線的工作方式
附件：數字通訊
CD194E提供串列異步半雙工RS485 通訊接口，采用MODBUS-RTU 協議，各種數據訊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64 個網絡電力儀表，每個網絡電力儀表均可設定其通訊地址（Address No.），不同系列儀表的通訊接線端子號碼不同，通訊連接應使用帶有銅網的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm2。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1，不建議采用星形或其他的連接方式。
MODBUS_RTU 通訊協議：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，即：在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸所有的通訊數據流（半雙工的工作模式）。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、校準碼。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 的校準規則。
從機響應：如果從設備產生一正常的回應，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：象寄存器值或狀態。如果有錯誤發生，我們約定是從機不進行響應。
傳輸方式是指一個數據幀內一系列獨立的數據結構以及用于傳輸數據的有限規則，下面定義了與MODBUS 協議– RTU 方式相兼容的傳輸方式。我們規定在FY系列儀表中采用2種通訊數據格式；
方式1：10位數據通訊（1 個起始位、8 個數據位、1個停止位），對應參數整定為項目8，DATA菜單中選擇0b8d；
方式2：11位數據通訊（1個起始位、1個第9位、8 個數據位、1個停止位），對應參數整定為項目8，DATA菜單中選擇9b8d。
數據幀的結構：即：報文格式
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地址碼 |
功能碼 |
數據碼 |
校驗碼 |
|
1 個BYTE |
1個BYTE |
N個BYTE |
2個BYTE |
地址碼 在幀的開始部分，由一個字節（8 位二進制碼）組成，十進制為0～255，在我們的系統中只使用1~255,其它地址保留。這些位標明了用戶指定的終端設備的地址，該設備將接收來自與之相連的主機數據。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包含了該地址的查詢。當終端發送回一個響應，響應中的從機地址數據便告訴了主機哪臺終端正與之進行通信。
功能碼 告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出FY-1M系列 所支持的的功能碼，以及它們的意義和功能。
|
代碼 |
意 義 |
行 為 |
|
03/04 |
讀數據寄存器 |
獲得一個或多個寄存器的當前二進制值 |
|
08 |
電能數據復位（清0） |
將所操作的儀表的電能數據清0 |
|
16 |
寫預置寄存器 |
設定二進制值到相關的寄存器中 |
數據碼 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。例如：功能域碼告訴終端讀取一個寄存器，數據域則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數據，而叢機數據碼回送內容則包含了數據長度和相應的數據。
校驗碼 錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節，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，CRC。
生成一個CRC 的流程為：
1．預置一個16 位寄存器為0FFFFH（全1），稱之為CRC 寄存器。
2．把數據幀中的第一個字節的8 位與CRC 寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回CRC 寄存器。
3． 將CRC 寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。
4． 如果最低位為0：重復第三步（下一次移位）；如果最低位為1：將CRC 寄存器與一個預設的固定值（0A001H）進行異或運算。
5． 重復第三步和第四步直到8 次移位。這樣處理完了一個完整的八位。
6． 重復第2 步到第5 步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。
7． 最終CRC 寄存器的值就是CRC 的值。
CRC-16生成范例：
16位寄存器 標記 16進制
1111 1111 1111 1111 FFFF
02H 0000 0010 02
異或運算 1111 1111 1111 1101 FFFD
移出1位 0111 1111 1111 1110 1 7FFE
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1101 1111 1111 1111 DFFF
移出2位 0110 1111 1111 1111 1 6FFF
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1100 1111 1111 1110 CFFE
移出3位 0110 0111 1111 1111 0 67FF
移出4位 0011 0011 1111 1111 1 33FF
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1001 0011 1111 1110 93FE
移出5位 0100 1001 1111 1111 0 49FF
移出6位 0010 0100 1111 1111 1 24FF
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1000 0100 1111 1110 84FE
移出7位 0100 0010 0111 1111 0 427F
移出8位 0010 0001 0011 1111 1 213F
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1000 0001 0011 1110 813E
07H 0000 0111 07
異或運算 1000 0001 0011 1001 8139
移出1位 0100 0000 1001 1100 1 409C
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1110 0000 1001 1101 E09C
移出2位 0111 0000 0100 1110 1 704E
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1101 0000 0100 1111 C04F
移出3位 0110 1000 0010 0111 1 6827
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1100 1000 0010 0110 C826
移出4位 0110 0100 0001 0011 0 6413
移出5位 0011 0010 0000 1001 1 3209
多項式 1010 0000 0000 0001 A001
異或運算 1001 0010 0000 1000 9208
移出6位 0100 1001 0000 0100 0 4904
移出7位 0010 0100 1000 0010 0 2482
移出8位 0001 0010 0100 0001 0 1241
12H 41H
帶有CRC-16的傳送報文（報文向右移位傳送）
12 41 07 02
0001 0010 0100 0001 0000 0111 0000 0010
末位傳送 傳送順序 首位傳送
1、 取從機參數（功能碼03）
功能碼03可取得被編址從機中所有參數的設定值。
詢問
要求讀取2號從機所有參數的設定值
應答
2號從機參數的設定值為400、35、9600（參數：CT變比、PT變比、波特率）
2、 讀取從機數據（功能碼04）
功能碼04可取得被編址從機中所有的數據。
詢問
要求讀取2號從機所有測量數據
應答
2號從機的測量數據為138、159、143、0（測量數據：三相電流、漏電流）
3、遠方修改從機參數（功能碼16）
功能碼16可對被編址從機中所有參數進行設定、修改。
詢問
要求將2號從機的參數修改為800、6（參數：CT變比、PT變比）
應答
八、數據傳送格式
1、參數傳送格式
|
序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
符號 |
PT |
CT |
U－IN |
I－IN |
NET |
CYCL |
IMP |
DATA |
BAUD |
|
說明 |
PT倍率 |
CT倍率 |
額定電壓 |
額定電流 |
接線方式 |
顯示方式 |
脈沖常數 |
數據格式 |
通訊波特率 |
說明：儀表無上述列表功能時，讀出寄存器值為0
2、數據傳送格式
|
序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
符號 |
SYMB |
Ua |
Ub |
Uc |
UAB |
UBC |
UCA |
Ia |
|
說明 |
系統狀態 |
A相電壓 |
B相電壓 |
C相電壓 |
AB線電壓 |
BC線電壓 |
CA線電壓 |
A相電流 |
|
序號 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
符號 |
Ib |
Ic |
∑P |
∑Q |
∑S |
∑H |
F |
PWh-H |
|
說明 |
B相電流 |
C相電流 |
有功功率 |
無功功率 |
視在功率 |
功率因數 |
頻率 |
有功電能高 |
|
序號 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
符號 |
PWh-M |
PWh-L |
PVarh-H |
PVarh-M |
PVarh-L |
NWh-H |
NWh-M | <, ;, TD vAlign=top width=92>
NWh-L
|
說明 |
有功電能中 |
有功電能低 |
無功電能高 |
無功電能中 |
無功電能低 |
反向有功電能 高 |
反向有功電能 中 |
反向有功
電能 低 |
|
序號 |
25 |
26 |
27 |
|
|
符號 |
Nvarh-H |
Nvarh-M |
Nvarh-L |
|
|
說明 |
反向無功電能 高 |
反向無功電能 中 |
反向無功電能 低 |
|
說明：SYMB系統標志位
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- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
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- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
參數未讀 |
注：① 狀態字中的每一位，條件成立時為1，條件不成立時為0，不用的位為0。
② 參數未讀標記在以下狀態時為1 a、儀表剛上電，沒有請求過參數。
b、通過面板操作，改變裝置參數設定值。
c、通過計算機遠程操作，改變裝置參數設定值。
上位機請求過參數后，儀表自動將“參數未讀”標記位清0。
數量處理說明：
1）電壓值：實際一次電壓值=（PT倍率 ×電壓讀出值）/100，如A相電壓值讀出為12345，如果PT倍
率值為1，則當前實際電壓值為123.45V，如果PT倍率為100，則當前實際電壓值為12.345kV
2）電流值：實際一次電流值＝（CT倍率 ×電流讀出值）/10000，如A相電流值讀出為45678，如果CT
倍率值為1，則當前實際電流值為4.5678A，如果CT倍率為200，則當前實際電壓值為913.56A
3）功率值：實際一次功率值＝（PT倍率×CT倍率×讀出值）/10，如有功功率值讀出為8660，如果CT
分辨率為120，PT倍率為100，則實際功率值＝10392000W＝10.392MW
4）電能值：電能值為一次電能值，實際電能值＝電能讀出值/100，如電能讀出值為223344，則實際電能
為2233.44 kWh。
九、訂貨說明
簽定合同時，請詳細寫明所需型號、輸入信號變比，輸出要求以及擴展功能模塊等相關內容。
例 型 號：CD194E-2S4
輸 入：10kV/100V 200A/5A
電力網絡：三相三線
通 訊：RS485/MODBUS-RTU
輸 出：兩路脈沖
數量：8 臺
