化工机械设备网

开关柜综合智能操控装置 开关状态指示仪

一．引用标准

DL/T538-2006《高压带电显示装置技术条件》

二．产品概述

    AKX200系列开关状态智能操控装置是根据目前中高压开关柜技术发展而开发设计的一种新型多功能、智能化动态模拟显示及操控装置，适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种成套装置上。它集开关柜一次回路模拟图、手车（隔离刀）位置、断路器位置（分、合闸状态、弹簧储能状态）、接地闸刀位置等，高压带电显示（带自检）、带电闭锁、缺相报警、开关柜内环境温湿度的检控及故障显示、分/合闸、远方/就地、手储/自储控制、柜内照明、RS485通讯等功能于一体。该装置不仅外型美观大方，且优化了开关柜的整体布局，是新一代开关柜内使用的理想更新换代产品。

三. 技术参数

3.1 基本参数

 3.2 温湿度默认值

 四. 前面板示意图及说明

5．背部端子示意图及说明

六．主要功能

6.1 状态指示功能（具体指示编号见前面板示意图）

● 手车位置指示

 1）手车处于工作位置（工作位置触点闭合）时，手车指示红（1A、4A）灯亮；

 2）手车处于试验位置（试验位置触点闭合）时，行车指示练（1B、4B）灯亮；

 3）手车处于试验位置和实验位置之间（工作、试验位置触点都未闭合且断路器接点全部未闭合）时，手车指示灯红、绿（1A、4A、1B、4B）灯都不亮；

● 断路器状态指示

 1）断路器合闸（断路器合触点闭合）时，断路器指示灯（2A）灯亮；

 2）断路器分闸（断路器分触点闭合）时，断路器指示绿（2B）灯亮；

 3）断路器不在柜内（断路器合、分触点都未闭合）时，断路器指示灯红、绿（2A、2B）灯不亮；

● 接地开关位置指示

 1）接地闸刀合闸（接地闸刀分/合触点闭合）时，接地闸刀指示红（3A）灯亮；

2）接地闸刀未合闸（接地闸刀分/合触点未闭合）时，接地闸刀指示绿（3B）灯亮

● 弹簧储能（未储能/储能）触点闭合时，储能指示红灯（6）亮；

注意：以上接入量必须为无源接点。

6.2 智能语音防误提示功能

1）当断路器合闸时，手车处于试验位置和工作位置之间（试验位置、工作位置多闭合）时，1A、4A、1B、4B、2B指示灯闪烁，2A指示灯常亮并有语音提示“请分断路器”；

2）当接地开关闭合时，手车处于试验位置和工作位置之间（试验位置、工作位置多闭合）时，1A、4A、1B、4B、3B指示灯闪烁，3A指示灯常亮并有语音提示“请分接地开关”；

3）当接地开关和断路器都闭合时，误推手车从试验位置切换到工作位置时，2B、3B指示灯同时闪烁，并伴有语言提示“请分断路器”、“请分接地开关”。

6.3 高压带电闭锁功能

 1）高压带电显示：当A、B、C三相带电（电压≥额定电压的15%），相应的A、B、C三相指示灯（7）启辉发光；

 2）高压带电闭锁：当A、B、C三相任意一相带电（电压≥额定电压的65%）时，高压闭    锁指示红灯（9）亮，高压解锁指示绿灯（10）熄灭，相应高压闭锁接点输出弹开；三相全不带电时，高压解锁指示绿灯（10）亮，高压闭锁指示红灯（9）熄灭，相应高压闭锁接点输出闭合；

 3）高压带电显示回路自检：在装置接好辅助电源后，利用自检按钮可给测A、B、C三相带电显示的完好性（高压带电该接钮无效）；

 4）高压缺相报警：当A、B、C三相中任意一相或两相带电（电压≥额定电压的65%）时，缺相报警接点输出闭合；当三相全部不带电或三相全部带电时缺相报警接点输出打开。

注意：A、B、C三相配用的传感器，其输出短路电流必须达到220uA±10%。

以上为全功能型的接线图，具体型号的接线见背部接线标示恕不另行通知。

6.4 温湿度控制功能

 1）启动加热：当环境温度≤相应设置值时，或当环境湿度≥相应设置值时，或点接“向下键”控制按钮时，启动加热，“加热”（12）指示灯亮；

 2）退出加热：在自动模式下，如为温度启动加热则环境温泄劲上升至≥相应设置值，如为湿度启动加热则环境湿度下降至≤相应设置值时，在自动模式下，如为温度、湿度同时启动加热则环境温度上升到≥相应设置值，并且环境湿度下降至≤相应设置值时，在手动模式下，再次点按“向下键”控制按钮时，退出加热，“加热”（12）指示灯熄灭；

3）启动排风：当环境温度≥相应设置值时，启动风扇，“排风”（13）指示灯亮；

4）停止排风：当环境温度下降至≤相应设置值，停止排风，“排风”（13）指示灯熄灭；

5）手动/自动：需要手动加热或排风时，点按“向下键或向上键”按钮，加热器开始加热，风扇开始排风，“手动”灯亮；再次点按“向下键或向上键”按钮，退出手动加热或排风，并转到自动控制状态，“手动”灯熄灭；

6）负载断线报警：当对应启动的加热或风扇回路中无电流流过时，负载断线触点闭合并且“断线”（14）指示红灯闪烁；

6.5 操作功能

 1）自储/手储转换

 2）分/合闸操作

 3）远方/就地转换

 4）柜内照明 在装置测控状态下长按回车键≥3S将启动柜内照明并有相应指示：数码型会有绿色指示灯（15）亮，液晶型会有“¤”点亮，液晶显示处于常亮状态，再次轻触回车键柜内照明关闭，相应指示熄灭，液晶显示处于定时自动关闭状态。

6.6 工作模式

6.6.1 测量

在测量状态下，区域20显示当前测方式通道及温度、湿度值，并且多路测控时相应传感器通道的温湿度可循环测量、显示。

6.6.2 控制

当环境的温度或湿度值满足预先设置的工作条件时，启动加热器或风扇，同时对应的指示灯点亮，当负载发生故障，没有按条件工作时，相应的负载故障指示灯闪烁以示报警。

6.6.3 控制测试

在正常工作状态下，按住向下方向键大于5秒，所有工作正常的通道无条件加热；按住向上方向键大于5秒，所有工作正常的通道无条件鼓风。

6.7 设置模式

6.7.1 进入/退出系统设置模式

进入系统：在正常情况下，仪表处于正常工作状态，些时按下主菜单键持续3秒，进入系统设置模式，按上下键输入密码，出厂默认为0000，按回车键，密码正确（显示YES），自动进入主菜单。进入主菜单后区域1显示“CH1”，按回车键进入通道1工作参数设置，按上下键则切换到其他同一级菜单，这一级菜单有“CH2”，“COMM”，“DISP”，“REST”，分别为设置通道，设置通讯，设置显示模式、恢复出厂设置（参看用户编程流程图）。

单击回车键进入主菜单，此时可以上下键选择其他主菜单相应选项进行设置。通讯“COMM”可设置本地地址（1~247）及通讯波特率（1200、2400、4800、9600、19200）。显示模式“DISP”设置二个通道循环显示的间隔时间，有关闭循环OFF或间隔2S、4S、6S、8S。

退出系统：在主菜单任意位置，单击主菜单选择是否保存并退出系统设置，返回正常工作模式。在主菜单设置模式下按“主菜单”键会回到一上通读菜单目录下，直至通出系统设置模式回到正常工作状态。在菜单设置模式下不操作按钮，约3分钟后自动返回正常工作状态。

6.7.2 对通道参数的设置（以LD8200为例）

CH1、CH2的参数设置过程安全相同。以下以CH2为例作详细说明。

进入CH2前显示：

单击回车显示如下

选择“ON”，单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

单击回车显示如下

6.7.3 对系统密码的设置

同时按住主菜单键和回车键大于3秒，显示“C.cHg”,单击回车键进入，输入当前系统密码。单击回车键确认所输入的密码，正确则显示“yES”,并自动转入“n.Cod”单击进入，输放新的密码，回车键选择是否保存并退出。

在任意设置位置，若两分钟内无有效按键被按下，则系统自动回到测量状态，设置不被保存。

6.7.4 用户编程流程图

                        AKX200用户编程流程图

密码修改

装置恢复出厂设置参数：

a） 1、2路温度：（升温温度）5℃、降温温度40℃   回滞量：10℃

b） 1、2路湿度：85%RH                         回滞量：10%RH

c） 通讯参数设置：

               地址：  1

               波特率：4800

d） 循环显示：OFF（固定显示）

e） 通道1打开，通道2打开；负载断线报警关闭

f） 语音报警功能关闭

g） 初始密码：0001

6.8 通信功能

支持远方查询开关量状态

1）通信方式：RS-485；

2）通信规约：ModBus-RTU；

3）通信格式：异步1200/2400/4800/9600/19200 bps 用户可编程

七．安装屏开孔（mm）

八.外形尺寸图（mm）

九．通讯指南

9.1 通讯

在本章主要讲述如何利用软件通过通讯口来操控该系列仪表。本章的掌握需要你具有MODBUS协议的知识储备并且通读了本册其它章节所有内容，对本产品功能和应用概念有较全面的了解。

9.1.1 MODBUS协议简述

本系列智能开关状态综合操显装置使用的是MODBUS通讯协议，MODBUS协议详细定义了校验码、数字序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯上信号沿着相反的两个方向传输给主机。

MODBUS协议只允许主机（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他们初始化时占据通讯线路，而于响应到达本机的查询信号。

9.1.2 查询—回应周期

查询

查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回他们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

回应

如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：象寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。

9.1.3 传输方式

传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以入用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS协议RTU方式相兼容的传输方式。

每个字节的位：

1个起始位

8个数据位，zui小的有效位先发送

无奇偶校验位

1个停止位

错误检测（Error cheeking）

CRC（循环冗余校验）

9.1.4 协议

当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”entry被寻址到的设备，该设箅去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址（Address）,被执行了的命令（Function）,执行命令生成的被请求数据（Data）和一个检验码（Check）。发生任何错误都不会有成功的响应，或者返回一个错误的指示帧。

数据帧格式

地址域

地址域在帧的开始部分，出一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0~255，在我们的系统中只使用1~247，其它地址保留，这些位标明了用户的终端设备的地址，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*的，仅仅被寻址到的终端设备会响应包含了该地址的查询。当终端发送回一个响应，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。

功能域

功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出了该系列仪表用到的功能码，以及它们的意义和功能。

数据域

数据域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：功能域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及读取多少个数据，内嵌的地址和数据依据类型和从机之间的内容而有所不同。

错误校验域

该域允许主机和终端检查传输过程中的错误。有时，由于电噪声和其它干扰，一组数据在从一个设备传输到另一个设备时在线路上可能会发生一些改变，出错校验能够保证主机或者终端不去响应那些传输过程中发生了改变的数据，这就提高了系统的这全性或效率，错误校验使用了16位循环冗余的方法（CRC16）。错误检验（CRC）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，如果这两个值不相符，就发生了错误。CRC运算是，首先将一个16位的寄存器预置为全1，然后连续把数据帧中的每个字节中的与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8个数据位参与生成CRC，起始位和终止位以及可能使用的奇偶位都不影响CRC。在生成CRC时，每个字节的8位与寄存器中的内容进行异或，然后将结果向低位转移，高位则用“0”补充，zui低位（LSB）移出并检测，如果是1，该寄存器就与一个预设的固定值（0A001H）进行一次异或运算，如果zui低位0不作任何处理。上述处理重复进行，直到执行完了8次移位操作，当zui后一位（第8位）移完以后，下一个8位字节与寄存器的当前值进行异或运算，同样进行上述的另一个8次移位异或操作，当数据帧中的所有字节都作了处理，生成的zui终值就是CRC值。

生成一个CRC的流程为：

预置一个16位寄存器为0FFFFH（全1），称之为CRC寄存器；把数据帧中的*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；将CRC寄存器向右移一位，zui高位填以0，zui低位移出并检测；如果zui低位为0：重复第三步（下一次移位）；如果zui低位为1，将CRC寄存器与一个预设的固定值（0A001H）进行一次异或运算；重复第三步和第四步直到8次位移，这样处理完了一个完整的八位。重复第二步到第五步处理下一个八位，直到所有的字节处理结束；zui终CRC寄存器的值就是CRC的值。

9.2 通讯应用格式详解

本节所举实例将尽可能使用如图所示的格式，（数字为16进制）

读数据（功能码03或04）

查询数据帧

此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。主机一次请求的数据个数没有限制，但不能超出定义的地址范围。

下面的例子是从01号从机读2个采集到的基本数据：CH1的温度值和湿度值，其中温度值的地址是0003H，温度值的地址是0004H，长度都是2个字节。

响应数据帧

响应包含从机地址、功能码、数据的字节长度、数据和CRC错误检验。

下面是读取CH1温度、湿度值的响应。

    温度 = （010CH）/0AH=268/10=26.8℃

湿度 = 002DH=45%。

以下是参数读取的地址表（WORD）：

注1：两字节的zui后一字节的zui后两位用来表达负载工作状态

负载工作状态说明 0000 00X0 加热器工作正常;

                   0000 00X1 加热器工作故障;

                   0000 000X 风扇工作正常;

                   0000 001X 风扇工作故障.

10 使用注意事项

10.1 必须严格按照标明的电压等级接入电源，严格按照背面端子标示接线。

10.2 安装时应将接线端子拧紧，并且将设备牢固在坚固耐火、不易震动的位置，设备仰视时效果，故应垂直安装，高度以1.8M为宜。

10.3 耐压试验时，必须把带电显示部分端子（20、21、22、23）接线解开或短接。

10.4 所有开关量接点必须是无源接入。

10.5 按实物的接线标示接线，如有变动恕不另行通知。

10.6 使用不当或非本产品引起的故障，本公司不承担责任。

11 运输储存

11.1 设备应存放在温度为-25℃~70℃，湿度＜85%的环境中，并且应在原包装的条件下放置，叠放高度不超过5层。

11.2 设备在包装拆封后不宜存储。

11.3 设备运输和拆封不应受到剧烈冲击，应根据GB/T15464-1995《仪器仪表包装通用技术条件》的规定运输和存储。

开关状态指示仪 开关柜综合智能操控装置