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開關柜智能操顯裝置

一．引用標準

DL/T538-2006《高壓帶電顯示裝置技術條件》

二．產品概述

    AKX300系列開關狀態智能操控裝置是根據目前中高壓開關柜技術發展而開發設計的一種新型多功能、智能化動態模擬顯示及操控裝置，適用于中置柜、手車柜、固定柜、環網柜等多種成套裝置上。它集開關柜一次回路模擬圖、手車（隔離刀）位置、斷路器位置（分、合閘狀態、彈簧儲能狀態）、接地閘刀位置等，高壓帶電顯示（帶自檢）、帶電閉鎖、缺相報警、開關柜內環境溫濕度的檢控及故障顯示、分/合閘、遠方/就地、手儲/自儲控制、柜內照明、RS485通訊等功能于一體。該裝置不僅外型美觀大方，且優化了開關柜的整體布局，是新一代開關柜內使用的理想更新換代產品。

三. 技術參數

3.1 基本參數

 3.2 溫濕度默認值

 四. 前面板示意圖及說明

5．背部端子示意圖及說明

六．主要功能

6.1 狀態指示功能（具體指示編號見前面板示意圖）

● 手車位置指示

 1）手車處于工作位置（工作位置觸點閉合）時，手車指示紅（1A、4A）燈亮；

 2）手車處于試驗位置（試驗位置觸點閉合）時，行車指示練（1B、4B）燈亮；

 3）手車處于試驗位置和實驗位置之間（工作、試驗位置觸點都未閉合且斷路器接點全部未閉合）時，手車指示燈紅、綠（1A、4A、1B、4B）燈都不亮；

● 斷路器狀態指示

 1）斷路器合閘（斷路器合觸點閉合）時，斷路器指示燈（2A）燈亮；

 2）斷路器分閘（斷路器分觸點閉合）時，斷路器指示綠（2B）燈亮；

 3）斷路器不在柜內（斷路器合、分觸點都未閉合）時，斷路器指示燈紅、綠（2A、2B）燈不亮；

● 接地開關位置指示

 1）接地閘刀合閘（接地閘刀分/合觸點閉合）時，接地閘刀指示紅（3A）燈亮；

2）接地閘刀未合閘（接地閘刀分/合觸點未閉合）時，接地閘刀指示綠（3B）燈亮

● 彈簧儲能（未儲能/儲能）觸點閉合時，儲能指示紅燈（6）亮；

注意：以上接入量必須為無源接點。

6.2 智能語音防誤提示功能

1）當斷路器合閘時，手車處于試驗位置和工作位置之間（試驗位置、工作位置多閉合）時，1A、4A、1B、4B、2B指示燈閃爍，2A指示燈常亮并有語音提示“請分斷路器”；

2）當接地開關閉合時，手車處于試驗位置和工作位置之間（試驗位置、工作位置多閉合）時，1A、4A、1B、4B、3B指示燈閃爍，3A指示燈常亮并有語音提示“請分接地開關”；

3）當接地開關和斷路器都閉合時，誤推手車從試驗位置切換到工作位置時，2B、3B指示燈同時閃爍，并伴有語言提示“請分斷路器”、“請分接地開關”。

6.3 高壓帶電閉鎖功能

 1）高壓帶電顯示：當A、B、C三相帶電（電壓≥額定電壓的15%），相應的A、B、C三相指示燈（7）啟輝發光；

 2）高壓帶電閉鎖：當A、B、C三相任意一相帶電（電壓≥額定電壓的65%）時，高壓閉    鎖指示紅燈（9）亮，高壓解鎖指示綠燈（10）熄滅，相應高壓閉鎖接點輸出彈開；三相全不帶電時，高壓解鎖指示綠燈（10）亮，高壓閉鎖指示紅燈（9）熄滅，相應高壓閉鎖接點輸出閉合；

 3）高壓帶電顯示回路自檢：在裝置接好輔助電源后，利用自檢按鈕可給測A、B、C三相帶電顯示的完好性（高壓帶電該接鈕無效）；

 4）高壓缺相報警：當A、B、C三相中任意一相或兩相帶電（電壓≥額定電壓的65%）時，缺相報警接點輸出閉合；當三相全部不帶電或三相全部帶電時缺相報警接點輸出打開。

注意：A、B、C三相配用的傳感器，其輸出短路電流必須達到220uA±10%。

以上為全功能型的接線圖，具體型號的接線見背部接線標示恕不另行通知。

6.4 溫濕度控制功能

 1）啟動加熱：當環境溫度≤相應設置值時，或當環境濕度≥相應設置值時，或點接“向下鍵”控制按鈕時，啟動加熱，“加熱”（12）指示燈亮；

 2）退出加熱：在自動模式下，如為溫度啟動加熱則環境溫泄勁上升至≥相應設置值，如為濕度啟動加熱則環境濕度下降至≤相應設置值時，在自動模式下，如為溫度、濕度同時啟動加熱則環境溫度上升到≥相應設置值，并且環境濕度下降至≤相應設置值時，在手動模式下，再次點按“向下鍵”控制按鈕時，退出加熱，“加熱”（12）指示燈熄滅；

3）啟動排風：當環境溫度≥相應設置值時，啟動風扇，“排風”（13）指示燈亮；

4）停止排風：當環境溫度下降至≤相應設置值，停止排風，“排風”（13）指示燈熄滅；

5）手動/自動：需要手動加熱或排風時，點按“向下鍵或向上鍵”按鈕，加熱器開始加熱，風扇開始排風，“手動”燈亮；再次點按“向下鍵或向上鍵”按鈕，退出手動加熱或排風，并轉到自動控制狀態，“手動”燈熄滅；

6）負載斷線報警：當對應啟動的加熱或風扇回路中無電流流過時，負載斷線觸點閉合并且“斷線”（14）指示紅燈閃爍；

6.5 操作功能

 1）自儲/手儲轉換

 2）分/合閘操作

 3）遠方/就地轉換

 4）柜內照明 在裝置測控狀態下長按回車鍵≥3S將啟動柜內照明并有相應指示：數碼型會有綠色指示燈（15）亮，液晶型會有“¤”點亮，液晶顯示處于常亮狀態，再次輕觸回車鍵柜內照明關閉，相應指示熄滅，液晶顯示處于定時自動關閉狀態。

6.6 工作模式

6.6.1 測量

在測量狀態下，區域20顯示當前測方式通道及溫度、濕度值，并且多路測控時相應傳感器通道的溫濕度可循環測量、顯示。

6.6.2 控制

當環境的溫度或濕度值滿足預先設置的工作條件時，啟動加熱器或風扇，同時對應的指示燈點亮，當負載發生故障，沒有按條件工作時，相應的負載故障指示燈閃爍以示報警。

6.6.3 控制測試

在正常工作狀態下，按住向下方向鍵大于5秒，所有工作正常的通道無條件加熱；按住向上方向鍵大于5秒，所有工作正常的通道無條件鼓風。

6.7 設置模式

6.7.1 進入/退出系統設置模式

進入系統：在正常情況下，儀表處于正常工作狀態，些時按下主菜單鍵持續3秒，進入系統設置模式，按上下鍵輸入密碼，出廠默認為0000，按回車鍵，密碼正確（顯示YES），自動進入主菜單。進入主菜單后區域1顯示“CH1”，按回車鍵進入通道1工作參數設置，按上下鍵則切換到其他同一級菜單，這一級菜單有“CH2”，“COMM”，“DISP”，“REST”，分別為設置通道，設置通訊，設置顯示模式、恢復出廠設置（參看用戶編程流程圖）。

單擊回車鍵進入主菜單，此時可以上下鍵選擇其他主菜單相應選項進行設置。通訊“COMM”可設置本地地址（1~247）及通訊波特率（1200、2400、4800、9600、19200）。顯示模式“DISP”設置二個通道循環顯示的間隔時間，有關閉循環OFF或間隔2S、4S、6S、8S。

退出系統：在主菜單任意位置，單擊主菜單選擇是否保存并退出系統設置，返回正常工作模式。在主菜單設置模式下按“主菜單”鍵會回到一上通讀菜單目錄下，直至通出系統設置模式回到正常工作狀態。在菜單設置模式下不操作按鈕，約3分鐘后自動返回正常工作狀態。

6.7.2 對通道參數的設置（以LD8200為例）

CH1、CH2的參數設置過程安全相同。以下以CH2為例作詳細說明。

進入CH2前顯示：

單擊回車顯示如下

選擇“ON”，單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

單擊回車顯示如下

6.7.3 對系統密碼的設置

同時按住主菜單鍵和回車鍵大于3秒，顯示“C.cHg”,單擊回車鍵進入，輸入當前系統密碼。單擊回車鍵確認所輸入的密碼，正確則顯示“yES”,并自動轉入“n.Cod”單擊進入，輸放新的密碼，回車鍵選擇是否保存并退出。

在任意設置位置，若兩分鐘內無有效按鍵被按下，則系統自動回到測量狀態，設置不被保存。

6.7.4 用戶編程流程圖

                        AKX300用戶編程流程圖

密碼修改

裝置恢復出廠設置參數：

a） 1、2路溫度：（升溫溫度）5℃、降溫溫度40℃   回滯量：10℃

b） 1、2路濕度：85%RH                         回滯量：10%RH

c） 通訊參數設置：

               地址：  1

               波特率：4800

d） 循環顯示：OFF（固定顯示）

e） 通道1打開，通道2打開；負載斷線報警關閉

f） 語音報警功能關閉

g） 初始密碼：0001

6.8 通信功能

支持遠方查詢開關量狀態

1）通信方式：RS-485；

2）通信規約：ModBus-RTU；

3）通信格式：異步1200/2400/4800/9600/19200 bps 用戶可編程

七．安裝屏開孔（mm）

八.外形尺寸圖（mm）

九．通訊指南

9.1 通訊

在本章主要講述如何利用軟件通過通訊口來操控該系列儀表。本章的掌握需要你具有MODBUS協議的知識儲備并且通讀了本冊其它章節所有內容，對本產品功能和應用概念有較全面的了解。

9.1.1 MODBUS協議簡述

本系列智能開關狀態綜合操顯裝置使用的是MODBUS通訊協議，MODBUS協議詳細定義了校驗碼、數字序列等，這些都是特定數據交換的必要內容。MODBUS協議在一根通訊線上使用主從應答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊上信號沿著相反的兩個方向傳輸給主機。

MODBUS協議只允許主機（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他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。

9.1.2 查詢—回應周期

查詢

查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執行何種功能。數據段包含了從設備要執行功能的任何附加信息。例如功能代碼03是要求從設備讀保持寄存器并返回他們的內容。數據段必須包含要告之從設備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數量。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內容是否正確的方法。

回應

如果從設備產生一正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數據段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，功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的，同時數據段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內容是否可用。

9.1.3 傳輸方式

傳輸方式是指一個數據幀內一系列獨立的數據結構以入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。

每個字節的位：

1個起始位

8個數據位，zui小的有效位先發送

無奇偶校驗位

1個停止位

錯誤檢測（Error cheeking）

CRC（循環冗余校驗）

9.1.4 協議

當數據幀到達終端設備時，它通過一個簡單的“端口”entry被尋址到的設備，該設箅去掉數據幀的“信封”（數據頭），讀取數據，如果沒有錯誤，就執行數據所請求的任務，然后，它將自己生成的數據加入到取得的“信封”中，把數據幀返回給發送者。返回的響應數據中包含了以下內容：終端從機地址（Address）,被執行了的命令（Function）,執行命令生成的被請求數據（Data）和一個檢驗碼（Check）。發生任何錯誤都不會有成功的響應，或者返回一個錯誤的指示幀。

數據幀格式

地址域

地址域在幀的開始部分，出一個字節（8位二進制碼）組成，十進制為0~255，在我們的系統中只使用1~247，其它地址保留，這些位標明了用戶的終端設備的地址，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*的，僅僅被尋址到的終端設備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。

功能域

功能域代碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出了該系列儀表用到的功能碼，以及它們的意義和功能。

數據域

數據域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，內嵌的地址和數據依據類型和從機之間的內容而有所不同。

錯誤校驗域

該域允許主機和終端檢查傳輸過程中的錯誤。有時，由于電噪聲和其它干擾，一組數據在從一個設備傳輸到另一個設備時在線路上可能會發生一些改變，出錯校驗能夠保證主機或者終端不去響應那些傳輸過程中發生了改變的數據，這就提高了系統的這全性或效率，錯誤校驗使用了16位循環冗余的方法（CRC16）。錯誤檢驗（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，如果這兩個值不相符，就發生了錯誤。CRC運算是，首先將一個16位的寄存器預置為全1，然后連續把數據幀中的每個字節中的與該寄存器的當前值進行運算，僅僅每個字節的8個數據位參與生成CRC，起始位和終止位以及可能使用的奇偶位都不影響CRC。在生成CRC時，每個字節的8位與寄存器中的內容進行異或，然后將結果向低位轉移，高位則用“0”補充，zui低位（LSB）移出并檢測，如果是1，該寄存器就與一個預設的固定值（0A001H）進行一次異或運算，如果zui低位0不作任何處理。上述處理重復進行，直到執行完了8次移位操作，當zui后一位（第8位）移完以后，下一個8位字節與寄存器的當前值進行異或運算，同樣進行上述的另一個8次移位異或操作，當數據幀中的所有字節都作了處理，生成的zui終值就是CRC值。

生成一個CRC的流程為：

預置一個16位寄存器為0FFFFH（全1），稱之為CRC寄存器；把數據幀中的*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；將CRC寄存器向右移一位，zui高位填以0，zui低位移出并檢測；如果zui低位為0：重復第三步（下一次移位）；如果zui低位為1，將CRC寄存器與一個預設的固定值（0A001H）進行一次異或運算；重復第三步和第四步直到8次位移，這樣處理完了一個完整的八位。重復第二步到第五步處理下一個八位，直到所有的字節處理結束；zui終CRC寄存器的值就是CRC的值。

9.2 通訊應用格式詳解

本節所舉實例將盡可能使用如圖所示的格式，（數字為16進制）

讀數據（功能碼03或04）

查詢數據幀

此功能允許用戶獲得設備采集與記錄的數據及系統參數。主機一次請求的數據個數沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。

下面的例子是從01號從機讀2個采集到的基本數據：CH1的溫度值和濕度值，其中溫度值的地址是0003H，溫度值的地址是0004H，長度都是2個字節。

響應數據幀

響應包含從機地址、功能碼、數據的字節長度、數據和CRC錯誤檢驗。

下面是讀取CH1溫度、濕度值的響應。

    溫度 = （010CH）/0AH=268/10=26.8℃

濕度 = 002DH=45%。

以下是參數讀取的地址表（WORD）：

注1：兩字節的zui后一字節的zui后兩位用來表達負載工作狀態

負載工作狀態說明 0000 0000 0000 00X0 加熱器工作正常;

                   0000 0000 0000 00X1 加熱器工作故障;

                   0000 0000 0000 000X 風扇工作正常;

                   0000 0000 0000 001X 風扇工作故障.

10 使用注意事項

10.1 必須嚴格按照標明的電壓等級接入電源，嚴格按照背面端子標示接線。

10.2 安裝時應將接線端子擰緊，并且將設備牢固在堅固耐火、不易震動的位置，設備仰視時效果*，故應垂直安裝，高度以1.8M為宜。

10.3 耐壓試驗時，必須把帶電顯示部分端子（20、21、22、23）接線解開或短接。

10.4 所有開關量接點必須是無源接入。

10.5 按實物的接線標示接線，如有變動恕不另行通知。

10.6 使用不當或非本產品引起的故障，本公司不承擔責任。

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