STC-203單元用戶(hù)手冊(cè)（V1.1）

STC-203 用戶(hù)手冊(cè)(V1.1)
北京騰控科技有限公司
2012.101. 產(chǎn)品介紹 ........................................................................................................................................ 1
1.1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明 ....................................................................................................................... 1
1.2. 系統(tǒng)參數(shù) ............................................................................................................................... 1
1.2.1. 直流模擬量輸入 .............................................................................................................. 1
1.2.2. 交流模擬量輸入 .............................................................................................................. 2
1.2.3. 通信接口 .......................................................................................................................... 2
1.3. 安裝使用環(huán)境 ....................................................................................................................... 2
2. 原理說(shuō)明 ........................................................................................................................................ 3
2.1. 交流輸入 ............................................................................................................................... 3
2.2. 直流輸入 ............................................................................................................................... 3
3. 通信協(xié)議說(shuō)明 ................................................................................................................................ 4
3.1. MODBUS規(guī)約簡(jiǎn)介 ............................................................................................................. 4
3.1.1. 在Modbus網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸 ................................................................................................... 4
3.1.2. 在其它類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸 .................................................................................................. 5
3.1.3. 查詢(xún)—回應(yīng)周期 .............................................................................................................. 5
3.2. 幀格式說(shuō)明 ........................................................................................................................... 5
3.3. 數(shù)據(jù)定義 ............................................................................................................................... 7
4. 訂貨須知 ...................................................................................................................................... 12
北京騰控科技 http://www.tengcon.com1. 產(chǎn)品介紹
1.1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明
STC－203 異步電動(dòng)機(jī)監(jiān)控、保護(hù)單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng) STC－203 單元）是我
公司針對(duì)油田集轉(zhuǎn)油站、水源井、揚(yáng)水泵站遠(yuǎn)程控制等存在眾多三相異步電
動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的一種專(zhuān)門(mén)適用于三相異步電動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)單元。
STC－203 單元可以作為一個(gè)單獨(dú)的模塊使用，也可以和 STC-1 單元、
STC-2 單元共同使用。系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到一定時(shí)，我們建議用戶(hù)使用 SCM-2 通信
管理單元，管理各個(gè)測(cè)控單元。
作為系統(tǒng)的另外一個(gè)可選部分是 SCM-2 通信管理單元，可以用來(lái)在本地
管理各個(gè)單元模塊，也可以支持更多的規(guī)約協(xié)議。每個(gè)通信管理單元最多可
以管理32個(gè)采集單元。
STC－203 的電壓輸入為 400V、660V、1140V 電壓自適應(yīng)，用戶(hù)可以采
用三角型或者星型接法，可以測(cè)量線電壓和相電壓，也可以方便測(cè)量零序電
壓。電流輸入為標(biāo)準(zhǔn)的 5A或者1A，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)需要安裝電流互感器。
功能特點(diǎn)
? 三表法測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)量三相交流電壓、電流、有功、無(wú)功、頻率、功
率因數(shù)、零序電流、零序電壓等電參量，數(shù)據(jù)刷新速度大于 25次/S。
也可以接成兩表法使用，兩表法下無(wú)法進(jìn)行負(fù)序保護(hù)
? 2路直流采樣,可以接各種變送器；
? 1 路 RS232 通信接口，支持 MODBUS 規(guī)約，1 路 RS232/RS485 通信接
口, 支持 MODBUS規(guī)約。
? FFT算法，可計(jì)算 1－15次諧波。
1.2. 系統(tǒng)參數(shù)
1.2.1. 直流模擬量輸入
容量： 2路/單元
輸入信號(hào)： 0-5V或0-20mA或4-20mA
轉(zhuǎn)換速度： 5 uS
分辨率： 12位 A/D
計(jì)算方法： 以電網(wǎng)頻率為參考，每周波采 32 點(diǎn)，計(jì)算平均值作為測(cè)量
值
北京騰控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第1頁(yè)精度： 優(yōu)于 0.5%
1.2.2. 交流模擬量輸入
測(cè)量方法： 三表法或者二表法，角型或者星型接法
容量： 一條線路
測(cè)量對(duì)象： 三相相電壓或者線電壓，三相電流
輸入電壓： 400V/660V/1140V 長(zhǎng)時(shí)間允許 25％過(guò)載，保證 50％線性
范圍
輸入電流： 0－5A，長(zhǎng)時(shí)間允許 800％過(guò)載，保證800％線性范圍 。
采樣速度： 每周波采樣32個(gè)點(diǎn)
計(jì)算量： UA,UB,UC(或者UAB,UAC,UBC),IA,IB,IC,PA,PB,PC,
QA,QB,QC,P,Q,F,COS,3I0，3U0；各次諧波的實(shí)部、虛部;
負(fù)序電流；
數(shù)據(jù)刷新速度：40MS
精度： 0.5% (不包括諧波、3I0，3U0，負(fù)序電流)
1.2.3. 通信接口
容量： 2路
接口方式：1路RS232通信接口，支持 MODBUS規(guī)約，1路 RS232/RS485通
信接口, 支持 MODBUS規(guī)約。
1.3. 安裝使用環(huán)境
安裝方式： 卡式導(dǎo)軌安裝或者底部螺絲固定
溫度范圍： -10℃～ 65℃
存貯溫度： -55℃～85℃
相對(duì)濕度： ＜85%（20±5℃條件）
大氣壓力： 86～108Kpa
安裝尺寸： 205 ×165 × 80
電 源： 直流 5 ± 10 %
功 耗： 小于2W
工作環(huán)境：無(wú)爆炸,無(wú)腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃, 無(wú)嚴(yán)重霉菌存
在,無(wú)劇烈振動(dòng),無(wú)沖擊源；如果需要在此類(lèi)環(huán)境下工作，請(qǐng)
采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
北京騰控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第2頁(yè)2. 原理說(shuō)明
STC-203 單元采用 16 位超低功耗單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部集成了幾乎計(jì)算
機(jī)所能外圍電路，設(shè)計(jì)該產(chǎn)品時(shí)沒(méi)有進(jìn)行任何的擴(kuò)展。提高了系統(tǒng)的可靠性
和抗干擾能力，縮小了產(chǎn)品的體積。
2.1. 交流輸入
交流輸入包括 A、B、C 三相電壓和電流。電流是直接把線穿入小型電
流互感器的圓孔。電壓則采用 4個(gè)端子。分別為 UA,UB, UC 和UN；對(duì)于
中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，UA,UB,UC 可以直接與電網(wǎng)的 A 相、B 相、C 相連
接，UN可以浮空或者在需要絕緣監(jiān)視的系統(tǒng)中直接接大地或者通過(guò)一個(gè)高
阻值電阻接入大地，這樣系統(tǒng)可以非常準(zhǔn)確的計(jì)算 3U0。
輸入的交流電壓信號(hào)通過(guò)小型的 PT（電壓互感器），變換為交流 0.5V
的信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波處理，濾除干擾信號(hào)，然后進(jìn)行電平平移，使得原來(lái)的交
流信號(hào)，疊加 1/2 的VREF，直接送到 A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)行采樣。
電流信號(hào)采用 6 個(gè)接線端子 IA1，IA2，IB1，IB2，IC1，IC2，輸入的
電流信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線穿入小 CT（電流互感器），CT的輸出接一個(gè)精密電阻，
變換成電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波處理，濾除干擾信號(hào)，然后進(jìn)行電平平移，使得
原來(lái)的交流信號(hào)，疊加 1/2 的VREF，直接送到 A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)行采樣。
采樣好的信號(hào)存入單片機(jī)的 RAM 中供軟件處理。
在軟件中，我們每個(gè)周波采樣 16 個(gè)點(diǎn)，根據(jù)采樣定理，可以計(jì)算出輸
入信號(hào)的8次諧波。但是在應(yīng)用中對(duì)奇次諧波更為關(guān)心。在數(shù)字信號(hào)處理中，