mbu870使用说明书

许继电气股份有限公司 使用说明书 MBU-870智能电力测控仪 0XJ 465 304 共 22 页 第 1 页 目 录 1 产品介绍 .................................................................... 3 1.1 符合标准 ................................................................. 3 1.2 产品概述 ................................................................. 3 2 技术参数 .................................................................... 3 3 产品功能 .................................................................... 5 3.1 主要功能 ................................................................. 5 3.2 辅助功能 ................................................................. 5 3.3 型号及版本规划 ........................................................... 6 4 安装与接线 .................................................................. 6 4.1 开箱 ..................................................................... 6 4.2 检查包装 ................................................................. 6 4.3 装置安装 ................................................................. 6 4.4 典型信号接线示意图 ....................................................... 7 4.5 功能接线示意图及端子定义 ................................................. 8 5 显示与操作 ................................................................. 10 5.1 面板与主显示界面说明 .................................................... 10 5.2 数据显示界面说明 ........................................................ 10 5.3 编程菜单结构 ............................................................ 12 5.3.1 数值修改 ............................................................. 12 5.3.2 进入和退出编程状态 ................................................... 12 5.4 编程菜单结构 ............................................................ 12 模板版本v1.0 5.5 编程菜单介绍 ............................................................ 13 标记 旧底图号 底图总号 签字 日期 处数 更改文件号 签字 日期提出部门 资料来源 编 制 设计人 校 核 校核人 审 核 审核人 标 准 化 标审人员 审 定 审定人 批 准 批准人 日 期日 期日 期日 期日 期日 期设计日期 校核日期 审核日期 标审日期 审定日期 批准日期

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6 测量功能 ................................................................... 16 7 事件记录 ................................................................... 17 8 通讯 ....................................................................... 18 8.1 MODBUS-RTU协议 ......................................................... 18 8.1.1 物理层 ............................................................... 18 8.1.2 MODBUS-RTU协议 ....................................................... 18 8.1.3 报文格式指令 ........................................................ 19 8.2 其他通讯模块 ............................................................ 20 附录1 MODBUS-RTU通讯地址信息表 .............................................. 21

旧底图总号

底图总号

签字

日期

0XJ 465 304 共 22 页 第 3 页 1 产品介绍 1.1 符合标准 MBU-870 智能电力测控仪满足或超过下列 IEC电能计量相关标准： IEC 62053-22:2003 电量测量设备(交流)-特殊要求-第 22 部分:静态电度表(0.2S) IEC 62053-22:2003 电量测量设备(交流)-特殊要求-第 22 部分:静态电度表(0.5S) IEC 62053-23:2003 电量测量设备(交流)-特殊要求-第 23 部分:静态无功表(2级) IEC 61010-1:2001 测量、 控制以及实验室用电气设备的安全要求-第 1 部分:一般要求 IEC 61000-4-2 电磁兼容性 静电放电抗扰度试验 IEC 61000-4-3 电磁兼容性 射频电磁场辐射抗扰度试验 IEC 61000-4-4 电磁兼容性 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 IEC 61000-4-5 电磁兼容性 浪涌（冲击）抗扰度试验 IEC 61000-4-6 电磁兼容性 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验 IEC 61000-4-8 电磁兼容性 工频磁场抗扰度试验 IEC 61000-4-11 电磁兼容性 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 IEC 61000-2-6 电磁兼容性 无线电干扰 IEC 60068-2-30 环境测试 工业环境抗扰度 1.2 产品概述 MBU-870智能电力测控仪是一种在中低压系统（10 kV和0.4 kV）中用作计量参考的智能网络装置，广泛用于配电站、分支箱等配电环境或场所，以取代传统指针式表计，既具备表计功能又具备简单测控功能。 MBU-870智能电力测控仪的应用领域主要包括：中、低压变配电自动化，智能型开关柜，负控系统，工业自动化、楼宇自动化及能源管理系统等。 旧底图总号 底图总号 签字 日期 2 技术参数 表2-1 MBU-870技术参数 项目 精度 电压、电流 参数 0.5级

0XJ 465 304 共 22 页 第 4 页 频率 功率 功率因数 信号输入 接线方式 电压 额定值Un过负荷 功耗 电流 额定值In过负荷 功耗 电网频率 电源 工作范围 1.0级 有功、无功功率1.0级 1.0级 三相四线(3P4W) 100 VAC(L-N)/ 400 VAC(L-N) 持续1.2倍额定值，瞬时2倍额定值 <0.5 VA(每相) 5 A/1 A 持续1.2倍额定值，瞬时3秒内10倍额定值 <0.5 VA(每相) 50 Hz±10% 85 VAC ～ 2 VAC 120 VDC ～ 370 VAC 功耗 输出 继电器输出 直流回路功率消耗<5 W 容量 AC 250 V，5 A 或 DC 30 V，5 A 2路继电器开出 输入 通讯模块 开关输入 RS485 Ethernet 6路无源开入 MODBUS-RTU/101 104 显示面筐96*96(mm) 安装开孔91*91(mm) 主体深度90(mm) 机械性能 尺寸 IP防护 显示面筐IP 装置外壳IP20 环境条件 旧底图总号 底图总号 签字 日期 工作温度 存贮温度 相对湿度 大气压力 -20 ℃～+55 ℃ -25 ℃～+70 ℃ 5％～95％ 80 kPa～110 kPa 正常试验和湿热条件下，用250 V兆欧表，绝缘电阻分别不小于5兆欧和1兆欧 绝缘性能

0XJ 465 304 共 22 页 第 5 页 当额定绝缘电压大于60 V时，开路试验电压为5 kV； 当额定绝缘电压不大于60 V时，开路试验电压为1 kV。 电磁兼容 III级 3 产品功能 3.1 主要功能 装置主要功能如下表3-1所示： 表3-1 MBU-870主要功能 序号 功能 1 2 3 4 三相电压、线电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等电参数的测量或计算，接入方式为三相四线。 具备6路无源开入，可接入开关分合位、接地刀闸、故障指示等。 2路开出，能控制断路器/负荷开关分合，分断电流能力5 A。 具备485及以太网通信接口，能将状态量以IEC-60870-101、IEC-60870-104、Modbus规约的方式上送主站。 支持本地修改模块地址，波特率等参数，能够本地显示所有测量和计算数据等。 5 3.2 辅助功能 装置辅助功能如下表3-2所示： 表3-2 MBU-870辅助功能 序号 1 2 旧底图总号 底图总号 签字 日期 功能 SOE(Sequence of Event)事件记录功能 配置功能，能通过本地LCD按键操作完成配置 调试功能，能通过调试工具诊断报文及运行问题 显示功能，能以轮显或翻页的形式显示测量信息，以及开入、开出状态、运行、通信状态等信息 装置自检 3 4 5

0XJ 465 304 共 22 页 第 6 页 3.3 型号及版本规划 表3-3 型号及版本规划 型号分类 产品型号 功能特点说明 装置自检功能； 支持LCD显示； 电压、电流等电参数的测量； MBU-870 6路无源开入、2路继电器开出； SOE事件记录、开出控制事件记录； 本地修改运行参数、在线调试功能； 485通讯接口和以太网通信接口； IEC-60870-101、MODBUS-RTU、IEC-60870-104规约； 0.4 kV及10 kV系统应用范围 测控系列 4 安装与接线 4.1 开箱 请小心打开包装，请勿用力过分。 4.2 检查包装 打开包装后请检查以下内容： 1) 确认包装没有损坏； 2) 确认包装中内容完整； 3) 确认设备表面没有损坏。 如出现以下情况请与公司代理销售机构取得联系： 1) 包装已损坏； 旧底图总号 底图总号 签字 日期 2) 包装中内容不完整； 3) 设备已损坏。 4.3 装置安装 采用面板式安装，固定在开关柜面板上。安装方法如下：

0XJ 465 304 共 22 页 第 7 页 (1) 在配电柜合适的位置开一个91*91的安装孔; (2) 取出装置、固定夹及螺丝; (3) 将装置插入配电柜的安装孔内; (4) 安装好装置的固定夹，锁定固定螺丝。 4.4 典型信号接线示意图 三相四线(3P4W)接线示意图如下图4-1中所示： ABCN*** 图4-1 三相四线(3PT,4CT)接线示意图 接线说明： (a) 外部接线方式必须与装置内部设置的接线方式相同，否则装置的测量数据将出现较大偏差。 旧底图总号 底图总号 签字 日期 (b) 本装置测量的电压信号和电流信号都必须是交流信号，请勿将直流信号接入信号输入端子。 (c) 电压输入：输入电压不要高于产品的额定输入电压，否则应考虑使用PT。如使用外部PT,装置的精度取决于外部PT的精度，请使用精度等于或优于装置测量精度的PT。为了便于维护，建议使用接线排。

0XJ 465 304 共 22 页 第 8 页 (d) 电流输入：输入电流不要高于产品的额定输入电流，否则应考虑使用CT，如使用外部CT,装置的精度取决于外部CT的精度，请使用精度等于或优于装置测量精度的CT。如果使用的外部CT上连有其它装置，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，为便于维护建议使用接线排。 (e) 要确保输入三相电压、电流相对应，相序一致，方向一致，否则功率会出现数值和符号错误！ 4.5 功能接线示意图及端子定义 功能接线示意图如下图4-2所示： 图4-2 功能接线示意图 端子编号如下图4-3所示： 旧底图总号 底图总号 签字 日期

0XJ 465 304 共 22 页 第 9 页 A1234567101112BCD123123456781234567886745图4-3 背面端子示意图 端子定义如下表4-1所示： 表4-1 端子定义 端子编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 旧底图总号 底图总号 签字 日期 A排 CANL CANH 485+ 485- 0V KR1 KR2 KR3 KR4 KR5 KR6 COM B排 24V- +24V NO1 COM1 NC1 NO2 COM2 NC2 C排 Un Ua Ub Uc GND AC(N) AC(L) D排 3I0’ 3I0 Ic’ Ic Ib’ Ib Ia’ Ia 10 11 12

0XJ 465 304 共 22 页 第 10 页 5 显示与操作 5.1 面板与主显示界面说明 装置面板与主界面显示示意图如下图5-1所示： 图5-1 面板与主显示界面 面板与主界面说明如下表5-1所示： 表5-1 面板与主显示界面说明 代号 A B C 功能 页眉：包含当前显示显示内容提示和当前时间两部分内容 数据窗口：显示数据信息及相应的单位信息 按键功能：从左到右依次为向上翻页、向下翻页、进入主显示界面和进入主菜单 D E 旧底图总号 底图总号 签字 日期 四个物理按键：按键功能定义为“按键功能”C的相应功能 竖向滚动条：多页面情况下指示当前页面所处的位置(部分界面具有此功能) 5.2 数据显示界面说明 装置的主界面共有7副画面可以显示，分别为：相电压、相电流、有功功率、无功功率、功率因数、开入及开出、通信状态。用户可根据需求在系统装置-屏幕设置-主页号（0—6）中设置相应的显示界面。此处数据显示界面以三相电压和频率显示为例，示意图如下图5-2所示：

0XJ 465 304 共 22 页 第 11 页 图5-2 数据显示界面 装置数据显示界面说明如下表5-2所示： 表5-2 数据显示界面说明 代号 A B C 功能 页眉：包含当前显示显示内容提示和当前时间两部分内容 数据窗口：显示数据信息及相应的单位信息 按键功能：从左到右依次为向上翻页、向下翻页、进入主显示界面和进入主菜单 D 竖向滚动条：多页面情况下指示当前页面所处的位置(部分界面具有此功能) 装置中出现的按键图标及相应的功能描述在表5-3中列出。 表5-3按键图标及功能描述 按键图标 旧底图总号 底图总号 签字 日期 按键功能描述 向上移动选项/向前翻页 向下移动选项/向后翻页 向左移动 向右移动

0XJ 465 304 共 22 页 第 12 页 +/- 主页 主菜单 确定 返回 取消 修改参数 直接返回主页界面 直接返回主菜单界面 确定修改 返回上级菜单或放弃修改 放弃修改或返回上一级菜单 5.3 编程菜单结构 5.3.1 数值修改 按下“”和“”移动光标到需要修改的数据位，按“+/-”对数据循环增加。 5.3.2 进入和退出编程状态 进入编程状态：在主页面按下“主菜单”进入选择编程设置界面，主菜单界面显示如下图5-3中所示。选择需要设置的子菜单，输入正确的编程保护密码后便进入编程设置，开始设置参数。（出厂默认的编程密码为000000，用户可以在“系统设置”的子菜单里自行修改）。 退出编程状态：在已退到编程界面第一层菜单的情况下，按一下“确定”键，将保存更改，选择“返回”放弃保存更改并退回主页面。 旧底图总号 底图总号 签字 日期 图5-3 主菜单界面 5.4 编程菜单结构 装置主菜单结构采用分层结构的菜单方式，如下图5-4所示：

0XJ 465 304 共 22 页 第 13 页 图5-4 主菜单分层结构示意图 5.5 编程菜单介绍 (1) 事件记录 事件记录显示界面及具体说明如下表5-4所示： 表5-4 事件记录 显示内容 事件记录 显示界面 具体说明 左图显示“事件记录”设置界面，进入“遥信变位记录”和“开出控制记录”子菜单分别显示装置的遥信变位和开出控制事件。其中遥信 旧底图总号 底图总号 签字 日期 变位记录条数最大为100条，开出控制 记录最大为10条。

0XJ 465 304 共 22 页 第 14 页 (2) 调试对点 调试对点显示界面及具体说明如下表5-5所示： 表5-5 调试对点 显示内容 调试对点 显示界面 具体说明 左图显示“调试对点”设置界面，进入“开入人工置数”子菜单可对6路遥信置数设置；进入“开出就地传动” 子菜单可对两路继电器出口的分或合状态进行设置；进入“模入人工置数” 子菜单可对三相电压、电流进行人工置数。注意：只有在装置处于检修状态的情况下，才可以进行 (3) 零漂校对 相应的开入、开出及模入置数。零漂校对显示界面及具体说明如下表5-6所示： 表5-6 零漂校对 显示内容 显示界面 调试对点 具体说明 左图显示“零漂校对”设置界面，选择所有通道可以对三相电压、三相电流、零序电流进行零漂校对， 旧底图总号 底图总号 签字 日期 也可以选择某一量单独进行零漂校对。

0XJ 465 304 共 22 页 第 15 页 (4) 通道校对 通道校对显示界面及具体说明如下表5-7所示： 表5-7 通道校对 显示内容 通道校对 显示界面 具体说明 左图显示“通道校对”设置界面，选择所有通道可以对三相电压、三相电流、零序电流进行通道校对，也可以选择某一量单独进行校对。 (5) 系统设置 系统设置显示界面及具体说明如下表5-8所示： 表5-8 系统设置 显示 显示界面 系统设置 具体说明 左图显示“系统设置”界面，其中，“时间设置”可详细设置装置时钟显示；“通信设置”可设置CAN口、485口和以太网口参数；“规约设置”可以对101、104、MODBUS的参数及规约的使能进行设置；“屏幕设置”可 旧底图总号 底图总号 签字 日期 以对LCD对比度、屏保等待和关闭时间及主页号进行设置；“密码设置”可以对装置密码进行设置，“其他设 置”可以对装置的检修状态、远方就地进行投退及恢复出厂设置操作。

0XJ 465 304 共 22 页 第 16 页 (6) 软件版本 软件版本显示界面及具体说明如下表5-9所示： 表5-9 软件版本 显示内容 软件版本 显示界面 具体说明 左图显示“软件版本”界面，在此界面可见查看装置的软件版本、装置的名称及CRC。 6 测量功能 MBU-870采用三相四线的接线方式，可以测量的包括通过基本电量及进一步运算获得的相关变量如下表6-1所示： 表6-1 装置测量电量 名称 相电压 线电压 相电流 零序电流 频率 旧底图总号 底图总号 签字 日期 符号 Ua/Ub/Uc Uab/Ubc/Uac Ia/Ib/Ic 3I0 F 单位 [V] [V] [A] [A] [Hz] [W] [Var] —— [W] 每相有功功率Pa/Pb/Pc 每相无功功率Qa/Qb/Qc 每相功率因数Pfa/Pfb/Pfc 总有功功率 Pt

0XJ 465 304 共 22 页 第 17 页 总无功功率 总功率因数 Qt pft [Var] —— 7 事件记录 装置可记录6路开入遥信和CRC错遥信变位信息及2路继电器的开出控制信息，遥信变位可记录最大100条事件，开出控制可记录最大10条事件。当记录事件数目超过最大记录条数后则显示最新信息，去掉最老的信息。事件记录内容界面显示及说明如下表7-1所示： 表7-1 事件记录内容及界面 显示内容 显示界面 遥信变位记录 具体说明 左图显示“遥信变位记录”功能中的菜单选项。按“”和“”分别向前和向后翻页，按“返回”回到事件记录主菜单。遥信变位记录的每页最大可显示3条事件记录信息。 开出控制记录 左图显示“开出控制记录”功能中的菜单选项。按“”和“”分别向前和向后翻页， 按“返回”回到事件记录主菜单。开出控制记录 旧底图总号 底图总号 签字 日期 的每页最大可显示2条事件记录信息。

0XJ 465 304 共 22 页 第 18 页 8 通讯 8.1 MODBUS-RTU协议 8.1.1 物理层 1) RS485 通讯接口，异步半双工模式； 2) 通讯速度1200～9600 bps可设置，出厂默认为 9600 bps； 3) 字节传送格式：1位起始位，8位数据位，1位校验位，1位停止位，偶校验。 8.1.2 MODBUS-RTU协议 MODBUS 协议只允许在主机（PC，PLC 等）和从机（终端设备）之间通讯，而不允许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。 主机查询：查询消息帧包括从机地址码、功能代码、数据信息码、CRC校验码。地址码标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；校验码用来检验一帧信息的正确性，为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校验。 从机响应：如果从机产生正常的响应，在响应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC校验码。数据信息码则包括了从设备收集的数据，如寄存器值或状态。 数据帧的结构：即报文格式。 地址码 1个字节 表8-1 报文格式 功能码 数据码 1个字节 N个字节 校验码 2个字节 地址码：是帧的开始部分，由一个字节（8 位二进制代码）组成，十进制为0～255，在我们的系统中只使用1~2，其它地址保留。这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。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。当终端回送一个响应，响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之进行通信。 旧底图总号 底图总号 签字 日期 功能码：告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表8-2列出MBU-870 所支持的功能码，以及它们的意义和功能。

0XJ 465 304 共 22 页 第 19 页 表8-2 功能码及意义 代码 0x03 0x05 0x10 意义 读数据寄存器值 遥控单个继电器动作 写寄存器值 数据码：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。例如：功能码告诉终端读取一个寄存器，数据域则需要指明从哪个寄存器开始和读取多少个数据， 而从机数据码回送内容则包含了数据长度和相应的数据。 校验码：错误校验（CRC16）域占用两个字节，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。 8.1.3 报文格式指令 （1）读数据寄存器值（功能码 0x03） 表8-3 0x03功能码 主机请求 帧结构 地址码 功能码 数据码 起始寄存器地址 2字节 数据码 寄存器字节数 1字节 校验码 寄存器个数 2字节 2字节 校验码 寄存器值 1字节 2字节 从机响应 占用字节 数据范围 报文举例 帧结构 1字节 地址码 1字节 功能码 占用字节 数据范围 报文举例 旧底图总号 底图总号 签字 日期 1字节 1字节 说明：主机请求的起始寄存器地址为查询的一次电网或者二次电网的数据首地址，寄存器个数为查询数据的长度，如上例起始寄存器地址“0x00 0x07”表示三相相电压整型数据的首地址， 寄存器个数 “0x00 0x03” 表示数据长度3个Word数据。 请参照附录1的MODBUS-RTU通讯地址信息表。 （2）遥控单个继电器输出（功能码 0x05）

0XJ 465 304 共 22 页 第 20 页 表8-4 0x05功能码 主机请求 帧结构 地址码 功能码 数据码 起始继电器地址 2字节 数据码 起始继电器地址 2字节 校验码 继电器动作值 2字节 2字节 校验码 继电器动作值 2字节 2字节 从机响应 占用字节 数据范围 报文举例 帧结构 1字节 地址码 1字节 功能码 占用字节 数据范围 报文举例 1字节 1字节 说明：主机请求的继电器动作值“0xFF00”表示闭合， “0x0000”表示断开。使用遥控指令必须设置继电器工作在遥控模式。 （3）写寄存器（功能码 0x10） 表8-5 0x10功能码 主机请求 帧结构 功能码 数据码 起始寄存寄存器写入字写入数器地址 个数 节数 据 1字节 1字节 2字节 2字节 1字节 N个字节 地址码功能码 数据码 起始寄存器地址 寄存器个数 1字节 1字节 2字节 2字节 地址码校验码 占用字节 数据范围 报文举例 帧结构 2字节 校验码 从机响应 占用字节 数据范围 报文举例 2字节 8.2 其他通讯模块 旧底图总号 底图总号 签字 日期 产品标准通讯配置如下： 一路 RS485 通讯接口，Modbus或IEC60870-5-101 通讯协议； 一路Ethernet通讯接口,协议IEC60870-5-104。

0XJ 465 304 共 22 页 第 21 页 附录1 MODBUS-RTU通讯地址信息表 表1 03功能码 地址 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 旧底图总号 底图总号 签字 日期 参数 开入1状态 开入2状态 开入3状态 开入4状态 开入5状态 开入6状态 A相电压 B相电压 C相电压 A相电流 B相电流 C相电流 A相有功功率 B相有功功率 C相有功功率 A相无功率 B相无功率 C相无功率 A相功率因数 B相功率因数 C相功率因数 总有功功率 总无功功率 总功率因数 频率 属性 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 只读 类型 WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD 系数 0.05 0.05 0.05 0.001 0.001 0.001 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0001 0.0001 0.0001 0.1 0.1 0.0001 0.01 21 22 23 24 25

0XJ 465 304 共 22 页 第 22 页 26 27 28 29 30 31 32 AB线电压 BC线电压 CA线电压 零序电流 年月 日时 分秒 只读 只读 只读 只读 读写 读写 读写 表2 05功能码 WORD WORD WORD WORD WORD WORD WORD 0.05 0.05 0.05 0.0001 地址1 参数 双点开出1 属性 只写 类型 WORD 旧底图总号 底图总号 签字 日期