电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商

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cnnIM1253B电能计量模块产品手册V1.
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com第2页共11页一、IM1253B电能计量模块简介产品概述采集单相交直流电参数,包括电压、电流、有功功率、功率因数(仅交流)、频率(仅交流)、电能、温度等多个电参量,信息全;通信规约采用电力行业通用标准DL/T645-2007以及标准Modbus-RTU规约(二选一),兼容性好,更方便通讯及开发;电能数据掉电保护;三防漆涂覆,无铅加工工艺.
电量存储空间大,电量存满后翻转重新开始计量;产品已取得RoHS报告、计量院测试报告.
满足《JJG1148-2018电动汽车交流充电桩计量检定规程》中相关计量要求.
满足《QZTT2301.
4-2018基站智能动环监控单元(FSU)技术要求第4部分:微站型》中相关计量要求.
应用场合目前,公司IM系列交直流计量模块已经在交直流充电桩、智能家居、动环监控FSU、智能安防、照明监控、智能园区、数字机房、能耗管理、电池监控等领域广泛应用,得到各行业标杆企业的采用和认可.
此模块可方便嵌入应用于路灯监控、智能家居、智能家电、节能改造、智能用电管理、安防监控、设备能耗监测等诸多行业,是迈入物联网时代的重要配套模块.
IM1253B单相交直流电能计量模块是深圳市艾锐达光电有限公司为了适应各类厂家对自己的产品用电情况进行监控研发而成;也是充电桩,路灯监控、机房、基站监控、节能改造、智能用电管理、动环、安防监控、设备能耗监测等诸多行业各类电力监控需求厂家的配套模块.
该模块准确度优于国家1级标准;采用工业级专用电能计量SOC芯片;通过相应接口方便和其他单片机连接实现自动化数据采集及监控功能;电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第3页共11页应用说明请根据产品规格型号,参照图示正确接线.
接线前要确保断开所有信号源,避免发生危险及损坏设备.
检查确认接线无误后,再接通电源测试.
接通电源后,LD1常亮,通讯时,LD1红色指示灯在通讯数据传输时同步闪烁.
电流加载后,LD2(也叫脉冲指示灯)会根据电流大小闪烁,可用于第三方检测电能精度.
产品出厂时,均设置为默认配置:地址1号(645协议默认地址为111111111111)、波特率4800bps、数据格式"n,8,1"、数据更新速率为1000ms;可通过我们提供的IM-S11产品测试软件来更改设置产品参数及产品的一般性测试.
二、技术参数测量参数型号IM1253BAC直入式IM1253BDC直入式IM1253BAC互感式有功精度等级1.
0级注11.
0级注11.
0级注1电压量程1-380VAC±0.
5%F.
S1-500VDC±0.
5%F.
S1-380VAC±0.
5%F.
S电流量程10mA-16A±1.
0%F.
S10mA-16A±1.
0%F.
S10mA-40A±0.
5%F.
S电流量程扩展可扩展可扩展外置75mV分流器可扩展外置电流互感器频率AC45~65Hz/AC45~65Hz温度芯片温度最小功率变量0.
0001kW功率因数可测量最小电能变量0.
001kWh二氧化碳排放国家标准公式计算通讯功能接口类型Uart口TTL电平通讯规约DL/T645-2007和MODBUS-RTU双规约数据格式默认"n,8,1"(无校验、8位数据位、1位停止位)波特率2400bps-19200bps,默认4800bps数据刷新间隔≥250ms指示灯脉冲(红色LED2)、电源/通讯(红色LED1)性能指标电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第4页共11页注1:此处为相对误差;三、模块引脚定义四、Modbus通讯规约Modbus协议电参数寄存器列表(每个地址4个字节,高字节在前)序号项目寄存器地址字长读/写数据类型及说明典型功耗≤10mA供电电源默认隔离DC5.
0V供电,短接模块K1点可支持DC3.
3V供电耐压等级AC3000Vrms过载能力1.
2倍量程使用环境工作温度-40~+80℃相对湿度5~95%,无结露(在40℃下)海波高度0~3000米工作环境无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃,无显著振动和冲击的场所机械尺寸外形尺寸长39.
8mmx宽23.
2mmx高10mm安装方式2.
54间距插针安装(提供封装库)引脚功能TX模块UARTTTL电平发送,接MCURXRX模块UARTTTL电平接收,接MCUTXGNDMCU地VDDMCU电源(3.
3V/5V皆可)V+计量模块供电电源正(需隔离)V-计量模块供电电源地(需隔离)说明:此组电压为模块供电电压,需隔离供电,默认5V,短接模块K1点可支持3.
3V供电,此时反接保护功能失效,注意接线正确,接反将直接烧坏芯片.
N接零线或直流0Iin电流进(交流火线进或直流正Iin)Iout电流出(交流火线出或直流正Iout)电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第5页共11页1电压0048H4读16进制无符号数单位0.
0001V实际值=HEX2DEC(寄存器值)x单位,以下相同2电流0049H4读16进制无符号数单位0.
0001A3有功功率004AH4读16进制无符号数单位0.
0001W4有功总电量004BH4读/写016进制无符号数单位0.
0001KWh5功率因数004CH4读16进制无符号数单位0.
0016二氧化碳排量004DH4读16进制无符号数单位0.
0001Kg7温度004EH4读16进制无符号数单位0.
01℃8频率004FH4读16进制无符号数单位0.
01Hz9地址及波特率0004H2读/写16进制默认值为0105H:(地址01H8,N,1,4800),默认地址为01高字节代表地址,范围1~255,0为广播地址低字节:高2位数据格式(00:10位数据"8,N,1")无校验1位结束位(01:11位数据"8,E,1")偶校验1位结束位(10:11位数据"8,O,1")奇校验1位结束位低字节:低4位为波特率(3:1200bps4:2400bps)(5:4800bps6:9600bps)(7:19200bps)Modbus通讯规约说明本仪表提供UartTTL通讯接口,采用标准Modbus-RTU协议,各种数据信息均可在通讯线路上传送.
每个网络仪表均可设定其通讯地址,通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线,线径不小于0.
5mm2.
布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境.
Modbus协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式.
首先,主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备(从机),然后,终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机,即:在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流(半双工的工作模式).
Modbus协议只允许在主机(PC,PLC等)和终端设备之间通讯,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号.
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com第6页共11页主机查询:查询消息帧包括设备地址、功能代码、数据信息码、校验码.
地址码表明要选中的从机设备;功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能,例如功能代码03或04是要求从设备读寄存器并返回它们的内容;数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息,校验码用来检验一帧信息的正确性,从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法,它采用CRC16的校准规则.
从机响应:如果从设备产生正常的回应,在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC16校验码.
数据信息码则包括了从设备收集的数据:像寄存器值或状态.
如果有错误发生,我们约定是从机不进行响应.
我们规定在本仪表中采用的通讯数据格式:每个字节的位(1个起始位、8个数据位、奇校验或偶校验或无校验、1个或2个停止位).
数据帧的结构,即报文格式:设备地址功能代码数据段CRC16校验码1个byte1个byteN个byte2个byte(低字节在前)设备地址:由一个字节组成,每个终端设备的地址必须是唯一的,仅仅被寻址到的终端会响应相应的查询.
功能代码:告诉了被寻址到的终端执行何种功能.
下表列出该系列仪表所支持的功能代码,以及它们的功能.
功能代码功能03H读一个或多个寄存器的值10H写一个或多个寄存器的值数据段:包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据.
这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值.
校验码:CRC16占用两个字节,包含了一个16位的二进制值.
CRC值由传输设备计算出来,然后附加到数据帧上,接收设备在接收数据时重新计算CRC值,然后与接收到的CRC域中的值进行比较,如果这两个值不相等,就发生了错误.
生成一个CRC16的流程为:(1)预置一个16位寄存器为0FFFFH(全1),称之为CRC寄存器.
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com第7页共11页(2)把数据帧中的第一个字节的8位与CRC寄存器中的低字节进行异或运算,结果存回CRC寄存器.
(3)将CRC寄存器向右移一位,最高位填以0,最低位移出并检测.
(4)如果最低位为0:重复第三步(下一次移位);如果最低位为1:将CRC寄存器与一个预设的固定值(0A001H)进行异或运算.
(5)重复第三步和第四步直到8次移位.
这样处理完了一个完整的八位.
(6)重复第2步到第5步来处理下一个八位,直到所有的字节处理结束.
(7)最终CRC寄存器的值就是CRC16的值.
Modbus-RTU通讯规约示例功能码0x03:读多路寄存器例子:主机要读取地址为01,开始地址为0048H的2个从机寄存器数据主机发送:010300480002CRC地址功能码起始地址数据长度CRC码从机响应:010308HHHHHHHHCRC地址功能码返回字节数寄存器数据1寄存器数据2CRC码功能码0x10:写多路寄存器例子:主机要把0000,0000保存到地址为000C,000D的从机寄存器去(从机地址码为0x01)主机发送:0110000C00020400000000F3FA地址功能码起始地址写寄存器数量字节计数数据1数据2CRC码从机响应:0110000C000281CB地址功能码起始地址写寄存器数量CRC码说明设置参数时,注意不要写入非法数据(即超过数据范围限制的数据值);通讯报文举例(1)读数据寄存器(功能码03H):读48H开始的8个寄存器值,主机读数据帧:010300480008C41A地址命令起始地址(高位在前)寄存器数(高位在前)校验码(低位在前)01H03H00H,48H00H,08HC4H,1AH仪表回应数据帧:01032000218DD800013875010C63080000005A000003E80000005900000CCB000013881BC2电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第8页共11页结果为:仪表地址为01电压219.
9000V电流7.
9989A功率1758.
9000W电能0.
0090kWh功率因素1.
000二氧化碳0.
0089Kg频率50.
00Hz举例:电压实际值计算=HEX2DEC(00218DD8)十六进制转十进制*0.
0001V单位=219.
9000V地址命令数据长度数据段(4字节/32字节),16进制校验码01H03H20H00218DD800013875010C63080000005A000003E80000005900000CCB000013881BH,C2H(2)写数据寄存器(功能码10H):清零主机写数据帧:0110004B00020400000000B62C地址命令起始地址寄存器数字节数数据段校验码01H10H00H,4BH00H,02H04H00H,00H,00H,00HB6H,2CH仪表回应数据帧:0110004B00022BF0地址命令起始地址寄存器数校验码01H10H00H,4BH00H,02H2BH,F0H五、DL/T645-2007电能表通讯规约DL/T645规约是针对电表通信而制定的行业通信协议.
如不熟悉,不推荐使用.
645协议电参数寄存器列表序号定义(名称)寄存器地址字长读/写属性数据类型及说明1电压020101002读XXX.
X单位0.
1V2电流020201003读XXX.
XXX单位0.
001A3有功功率020300003读XX.
XXXX单位0.
0001kW4扩展有功功率808080014读16进制无符号数单位0.
0001kW100A及以上产品,功率读取此寄存器5有功总电量000000004读/写0XXXXXX.
XX单位0.
01KWh6扩展总电量808000014读/写016进制无符号数单位0.
001kWh7功率因数020600002读X.
XXX单位0.
0018温度028000072读XXX.
X单位0.
1℃9频率028000022读XX.
XX单位0.
01Hz10地址040004016读/写NNNNNNNNNNNN默认111111111111电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第9页共11页六、模块引脚尺寸(可提供封装库)IM1253B标准模块尺寸图IM1253B外置式锰铜/CT模块尺寸图11波特率040007031读/写16进制无符号数(04:1200bps08:2400bps)(10:4800bps20:9600bps)(40:19200bps)未注尺寸公差按:GB1804-m电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第10页共11页七、计量模块应用接线图IM1253B典型应用示意图(只有一组电源时)IM1253B外置75mV锰铜/CT应用示意图电能计量芯片+电能计量模块|方案+电能检定装置专业提供商http://www.
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com第11页共11页八、工艺要求对本产品焊接时,焊接最高温度<350℃,时长≤5秒.
本产品内含石英晶体,严禁使用超声波清洗.
本产品板面喷有三防漆进行保护,严禁清洗产品板面.
九、注意事项1.
请根据产品规格型号,参照图示正确接线.
接线前要确保断开所有信号源及电源,避免发生危险及损坏设备.
检查确认接线无误后,再接通电源测试.
2.
电压回路或PT的二次回路不可短路.
3.
在CT一次侧有电流时,CT的二次回路严禁开路;严禁带电接线或拔下端子.
4.
产品在有强电磁干扰的环境中使用时,请注意输入输出信号线的屏蔽.
5.
集中安装时,最小安装间隔不应小于10mm.
6.
本系列产品内部未设置防雷击电路,当模块的输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时,应注意采取防雷措施.
7.
请勿损坏或修改产品的标签、标志,请勿拆卸或改装产品,否则本公司将不再对该产品提供"三包"(包换、包退、包修)服务.
8.
本手册图片仅为当前版本,本公司为提升产品性能有权修改软件及硬件版本而不另行通知.
9.
本手册最终解释权归本公司所有,公司保留修改本手册中资料、数据、技术细节等的权利.
说明本手册已经过仔细核对,但不排除有少量文字与内容错误的可能性,如有发现,请与本公司客服联系.
对于手册更改恕不另行通知.
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