ZD194E-2SY用户手册

一．概述：

ZD194-2SY网络电力仪表，是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦的电力监控需求而设计的。它能高精度的测量所有常用的电力参数，如三相电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电度等；还具有分时计费功能，实现8时段4费率的计费方式。采用宽视角、带蓝色背光的LCD来显示仪表测量参数和电网系统的运行状态信息，仪表面板带有四个编程键盘，用户可现场方便的实现显示切换、仪表参数编程设置，具有很强的灵活性。

ZD194具备多种扩展功能的输出方式可供选择：RS485的数字接口可实现仪表组网通讯功能；2路电能脉冲输出和4路模拟量（0-20mA/4-20mA）输出功能可实现电能和电量的变送输出功能；4路开关量输入和4路开关量输出功能可实现本地或远程的开关信号监测和控制输出功能（ “遥信”和“遥控”功能）。

ZD194具有极高的性能价格比，可以直接取代常规电力变送器、测量指示仪表、电能计量仪表以及相关的辅助单元。作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集元件， 194Z系列网络电力仪表已广泛应用于各种控制系统、SCADA系统和能源管理系统中。

ZD194系列仪表可广泛应用于能源管理系统、变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、智能建筑、智能型配电盘、开关柜中，具有安装方便、接线简单、维护方便，工程量小、现场可编程设置输入参数、能够完成业界不同PLC、工业控制计算机通讯软件的组网。

 

 

 

二．技术参数

性    能			参    数
输   入   测   量   显   示	网   络		三相三线、三相四线
	电 压	额定值	AC100V、400V（订货时请说明）
		过负荷	测量：1.2倍     瞬时：2倍/10s
		功  耗	<1VA (每相)
		阻  抗	>300kΩ
		精  度	RMS测量，精度等级0.2%
	电 流	额定值	AC1A、5A（订货时请说明）
		过负荷	持续：1.2倍     瞬时：10倍/10s
		功  耗	<0.4VA (每相)
		阻  抗	<20mΩ
		精  度	RMS测量，精度等级0.2%
	频   率		40~60HZ，精度0.1Hz
	功   率		有功、无功、实在功率，精度0.5%
	显   示		可编程设置、切换、循环，LCD显示
电能计量	4象限电能		四象限正反向计量  有功精度0.5级，无功为1级
	分时计费		4种费率、8时段（可编程设置）
	累计计量		总电能，本月、上月、上上月的累计电能
	最大需量		滑差式、滑差时间1min，滑差区间15min
电  源	工作范围		AC、DC  80V～270V
	功    耗		≤5VA
输 出 可 编 程	数字接口		RS-485、MODBUS-RTU协议
	脉冲输出		2路电能脉冲输出，光耦继电器
	开关量输入		4路开关量输入,干结点方式
	开关量输出		4路开关量输出，光耦继电器
	模拟量输出		4路模拟量变送输出，4-20mA/0-20mA
环  境	工作环境		-10~55℃
	储存环境		-20~70℃
安  全	耐  压		辅助电源、输入信号、输出信号之间>1.5kV
	绝  缘		输入、输出、电源对机壳>5M
外  形	尺  寸		120×120 ×106（长、宽、深）
	重  量		0．6kg

 

三．安装与接线：

1．安装尺寸：

 

2．安装方法：

1．在固定的配电柜上，选择合适的地方开一个111X111的安装孔。

2．取出194Z仪表，松开定位螺丝，取下固定夹。

3．将仪表安装插入配电柜的仪表孔中。

4．插入仪表的固定夹，固定定位螺丝。

3．端子接线：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

下排：电源和信号（12芯、从左到右）

上排：功能输出（20芯、从左到右）

16	15	18	17	20	19	22	21	71	72	73	74	70	58	59	60	47	48	49	50
AO/DO1		AO/DO2		AO/DO3		AO/DO4		DI-1	DI-2	DI-3	DI-4	COM	485A	485B	GND	PA+	PA-	PR+	PR-

 

A． 辅助电源：194Z系列网络电力仪表具备通用的（AC/DC）电源输入接口，若不作特殊声明，提供的是220VAC/DC或110VAC/DC电源接口的标准产品，仪表极限的工作电源电压为AC/DC：80-270V，请保证所提供的电源适用于CD194Z系列产品，以防止损坏产品。

B．

 

 

   

    

 

说明：

1）．采用交流电源建议在火线一侧安装1A的保险丝。

2）．对于电力品质较差的地区中，建议在电源回路安装浪涌抑制器防止雷击，以及快速脉冲群抑制器。

B．输入信号：194Z采用了每个测量通道单独采集的计算方式，保证了使用时完全一致、对称，其具有多种接线方式，适用于不同的负载形式。

方式1（3个CT）：三相四线的工作方式，有中心线。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

方式2（3个CT）：三相四线的工作方式，无中心线。

 

 

 

 

 

 

 

 

方式3（2个CT）：三相三线的工作方式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

说明：

1）电压输入：输入电压应不高于产品的额定输入电压（100V或400V），否则应考虑使用PT，在电压输入端需安装1A保险丝。

2）电流输入：标准额定输入电流为5A，大于5A的情况应使用外部CT。如果使用的CT上连有其它仪表，接线应采用串接方式，去除产品的电流输入连线之前，一定要先断开CT一次回路或者短接二次回路。建议使用接线排，不要直接接CT，以便于拆装。

3）要确保输入电压、电流相对应，相序一致，方向一致；否则会出现数值和符号错误！！（功率和电能）

4）仪表输入网络的配置根据系统的CT个数决定，在2个CT的情况下，选择3相3线两元件方式、在3个CT的情况下，选择3相3线三元件方式。仪表接线、仪表编程中设置的输入网络NET应该同所测量的负载的接线方式一致，不然会导致仪表测量的电压或功率不正确。其中在3P3W中，电压测量和显示的为线电压；而在3P4W中，电压能够测量和切换显示电网的相电压和线电压。

 

四．编程和使用

1．测量：194Z可测量电网中全部的电力参数，如：Ua 、Ub、Uc（相电压）；Uab、Ubc、Uca（线电压）；Ia、Ib、Ic（电流）；Pa、Pb、Pc、P∑（每相有功功率和总功率）、Qa、Qb、Qc、Q∑（每相无功功率和总功率）；PFa、PFb、PFc、PF∑（每相功率因数和总功率因数）；Sa、Sb、Sc、S∑（每相视在功率和总视在功率）、FR（频率）26个电量以及4个四象限（有功吸收、有功释放、无功感性、无功电能容性）、4个不同费率（尖、峰、平、谷）以及不同区间（总、本月、上月、上上月）都组合的80种电能，以及对最大需量的记录所（最大需量值和所发生的时间），全部的电量信息都保存仪表内部的电量信息表中，仪表的LCD显示其部分信息；而通过仪表的数字通讯接口可访问采集全部电量数据。

 

所有的电量参数的计算方法采用如下公式的数字化的离散方法，具体为：

 

 

公   式	备   注
	电压有效值
	电流有效值
	单相有功功率周期平均值
	总有功功率周期平均值
	单相实在功率周期平均值
	功率因数
	无功功率
	电能

 

 

4个按键用于显示切换或编程设置“ ”、“ ”为切换键；“ ”为上退键， 为选择确认键。

2．显示：

产品型号，KSD194为我公司注册型号，KSD 194Z-2SY为产品型号

LCD显示屏幕显示仪表运行信息、仪表测量的电量和电能信息；C1和C2为电能脉冲输出指示灯，C1为有功电能、C2为无功电能

 

 

 

 

 

 

 

仪表的程序升级接口，仅限于厂家使用，一般用户不要操作。

 

 

 

 

 

 

 

          

 

LCD显示区域图

 

 

 

 

图  标	含    义
	通讯指示图标，当仪表与外部设备通讯时，该图标闪烁。
	编程指示图标，当进行编程设置时该图标显示。
	失压指示图标，当输入电压中有掉电时，则该图标闪烁。
	逆序指示图标，当电压和电流方向不一致，显示闪烁。
	辅助指示图标。当显示开关量信息时该图标显示。
	日期显示的格式是年-月-日，时间的格式是时-分-秒。
	有功电能指示图标。
	无功电能指示图标。

 

 

 

LCD的信息显示分成2大类，第一种是运行状态信息（LCD的上方），包括通讯、编程、失压、逆序。第二类是测量的电量、电能信息，分成8页显示，切换‘—>’或‘<—’可实现显示页面的切换，在编程设置中 SET-DISP的项目中，DISP=0表示自动显示，1-8测分别显示对应的页面。

 

 

页面	内容	说明	附注
XS1=1		显示3电压U A B C单位为V，在K亮的情况下为KV，      在3相3线仪表显示为线电压UAB UB UCA，在3相4线中显示为相电压，	显示的内容为1次测电压，在3相4线显示电压过程中，按<—|可实现相电压和线电压的切换。
XS1=2		显示3电流IA B C单位为A。	显示的内容为1次测电流，即输入电流X设置CT变比。
XS1=3		显示有功功率W、无功功率var、实在功率VA，在K亮的情况为KW KVAR；在M亮的情况是MW  MVAR。	显示的内容为1次功率，按<—|可显示每相有功功率值，并可方便的判断接线错误。
XS1=4		第1排显示频率，第2排显示功率因数，第3排显示开关量输出、开关量输入,图中DO4~1为1，0，0，1；DI4~1为0，1，1，0。	开关量信号中高2位“8”表示DO4~1值，空白时候表示DO为0（输出关闭），1为DO为1（开关输出）；低4位“8”表示DI4~1输入情况，1为导通，0为关断。
XS1=5		显示日期和当前时间所在的费率。本图表示当前时间为2004年10月1日10点8分18秒，当前时段费率谷。	日期格式：年-月日-时分秒
XS1=6		显示当前费率的上月有功电能、本月有功电能和累积有功电能。本图中表示上月谷时段有功电能为180.1KWH，本月谷时有功电能为710.8KWH，总的谷时段有功电能为1880.03KWH,电能数据显示为二次侧数据，实际电能需乘以PT和CT的变比	通过按〈—|可切换显示总电能、尖时段电能、峰时段电能、平谷时段电能和谷时段电能。LCD上有相关的费率提示。
XS1=7		显示当前费率的上月无功电能、本月无功电能和累积无功电能。本图中表示上月谷时段无功电能为28.8KWH，本月谷时无功电能为37.6KWH，总的谷时段无功电能为158.1KWH,电能数据显示为二次侧数据，实际电能需乘以PT和CT的变比	通过按〈—|可切换显示总电能、尖时段电能、峰时段电能、平谷时段电能和谷时段电能。LCD上有相关的费率提示。
XS=8		第1排显示当前有功需量，第2排显示本月的最大有功需量，第3排显示最大需量所发生的时间；为日—时—分。 后可显示各时段最大需量及其发生时间。	当前有功需量为6001W，最大需量为6003W，最大需量发生的时间为本月的10日，08时07分。

 

电能复费率计量—电能复费率的电能计量将一天最多可分成8个时段，4种费率来完成电能的分时计量，所有的操作都是以仪表内部标准、精度的RTC的基础上实现，一方面，电表内部确认当前的时间，并通过比较仪表内部设置的8个时段来确认当前时间所处在的时段的费率，然后在这种费率下实现电能的累积。

可编程设置的4种费率、8种时段；时段SDSi值—采用3个字节表示，前2字节表示时间：时—分，后1字节表示费率，1~4分别表示为尖、峰、平、谷。通过仪表的编程键盘可设置8种时段和4种不同的费率，或者通过仪表的RS485接口写入SDSi的控制字，也可以实现时段和费率的设置，在默认情况下，SDSI的参数值和意义如下，具体的时段和费率编程在后面的描述中将做进一步介绍。

 

时段SDSi值	意义
1：   06  00   04	在00：00~06：00时间段中，费率为4-谷
2：   08  00   03	在06：00~08：00时间段中，费率为3-平
3：   10  00   02	在08：00~10：00时间段中，费率为2-峰
4：   12  00   01	在10：00~12：00时间段中，费率为1-尖
5：   14  00   02	在12：00~14：00时间段中，费率为2-峰
6：   17  00   01	在14：00~16：00时间段中，费率为1-尖
7：   20  00   02	在16：00~22：00时间段中，费率为2-峰
8：   24  00   03	在22：00~24：00时间段中，费率为3-平

 

2．编程操作：在编程操作下，仪表提供了 设置（SET）、输入（INPT）、通讯（CONN）、开关输出（DO1-4）、模拟输出（AO1-4）、复费率（SDS1－8）6大类输入设置菜单项目，采用LCD显示的分层菜单结构管理方式：最上面一排显示第1层菜单信息；中间一排显示第2层菜单信息，底层一排提供第3层菜单信息。

 

键盘的编程操作采用四个按键的操作方式，即：左右移动键 “ ”、“ ”，菜单进入或上回退MENU键，选择确定“ ”键盘来完成上述功能的所有操作。

 

“ ”在仪表测量显示的情况下，按该键盘接入编程模式，仪表提示密码：CODE，输入密码正确后，可对仪表进行编程、设置；“ ”另一个作用是在编程操作过程中，起上退作用。例如，在编程模式下，INPT-NET-N.3.3下按MENU，仪表会显示 INPT-NET。

 

“ ”、“ ”：移动键实现菜单项目的移动或者数字量的增加或减少。例如，在菜单项目 INPT-r U-0001下按动“ ”会变成 INPT-r U-0002，在按“ ”或“ ”的同时按住MENU或“ ”键盘，数字会按10或100个改变，在设置日期、时间时，单独按“ ”、“ ”键，改变秒和日期号；“ ”和“ ”或“ ”同时按，改变月份和分钟；“ ”和“ ”或“ ”同时按，直接改变年和小时。

“ ”选择后确认，并返回到上次菜单。

在编程方式退回到测量模式的情况下，仪表会提示“SAVE-YES”，选择“ ”表示不保存退出，选择“ ” 保存退出。

菜单的组织结构如下，用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数。

 

第1层	第2层	第3层	描述
密码CODE	————	密码数据9999	当输入的密码正确时才可以进入编程
系统设置 SET	日期DATE	年—月—日	设置日期
	时间TIME	时—分—秒	设置时间
	显示DISP	0-7	选择显示项目分别为自动和显示项目
	清最大需量CLR.P		确认后，最大需量清0
	清电能CLR.E		确认后，电能清0
信号输入 INPT	网络 NET	N.3.4和N.3.3	选择测量信号的输入网络
	电压范围 U.SCL	400V和100V	选择测量电压信号的量程
	电流范围 I.SCL	5A和1A	选择测量电流信号的量程
	电压变比r. U	1-9999	设置电压信号变比=1次刻度/2次刻度
	电流变比 r. I	1-9999	设置电流信号变比=1次刻度/2次刻度
通讯参数 CONN	地址 SN	1-247	仪表地址范围 1-247
	通讯速度 BAUD	4800~38400	波特率 4800、9600、19200、38400
	数据格式 DATA	无、奇、偶校验	数据格式 N81、E81、O81
开关量设置 DOi	项目参数1选择电量项目	项目参数2电量参数报警值	选择所测量26个电量参数中任一个（参数1）以及其报警的上限或下限（参数2），经过DO模块判断后输出相应的开关通断信号，见后说明。
模拟输出设置 AOi	项目参数1选择电量项目	项目参数2电量参数报警值	选择所测量26个电量参数中任一个（参数1）以及其对应的满刻度输出所对应的电量参数（即20mA对应参数2），AO模块根据采集运算后输出，见后描述。
时段设置SDSI	费率设置   参数1	该时段的截至时间参数2	设置该时段的费率（参数1），以及对应的时段（参数2），设置的时间是该时段的截至时间，同时也是下一时段的开始时间。

 

 

 

 

编程设置字符意义说明表

字符	面板显示	文字说明	字符	面板显示	文字说明
Code		密码	r.U		电压倍率
Set		设置	r.I		电流倍率
date		日期	Conn		通讯
time		时间	Sn		仪表地址
disp		显示	baud		波特率
Clr.P		最大需量 清零	DATA		数据格式
Clr.E		电能清零	n.8.1		8个数据位，1个停止位，无校验位
In.pt		输入	e.8.1		8个数据位，1个停止位，1个偶校验位
net		网络	o.8.1		8个数据位，1个停止位，1个奇校验位
n.3.3		三相三线 网络	DO1		第一路开关量
n.3.4		三相四线 网络	AO1		第一路变送
U.scl		电压范围	Sds1		第一时段
I.scl		电流范围	Save yes		是否存盘，按回车键表示存盘退出，按“Menu”键直接退出，编程无效

 

使用要求：所有的仪表在第一次使用的时候，请检查仪表的参数同所在配电系统中需要的参数的一致性。例如，对于AC380V 200A/5A的线路中需要配置AC400V  200A/5A的194Z仪表。用户也可以根据实际需要对仪表重新进行编程设置。同样一个表，对于400A/5A的线路中，只需要将仪表的CT变比RI修改为80就可以了。 在一般情况下，仪表后面的标签中都表注了仪表的类型参数和出厂设置参数。

在正确配置仪表后，按照实际的要求对仪表进行正确的接线，对辅助电源、输入信号和输出信号按说明书操作说明中进行。

 

通讯编程设置举例：查看仪表通讯参数，并修改为：地址号码为10、波特率为19200、数据格式为8个数据位、1个停止位、偶校验方式。(假定仪表在编程前默认参数为：地址为1、波特率9600、数据格式为O 8 1：奇校验)。