MDS-104微机监控、保护单元、示功图单元用户手册（V1.9）

MDS-104 微机监控、保护单元、
示功图单元
用户手册(V1.9)
北京易控微网科技有限公司MDS-104功图 用户手册
1. 产品介绍 ........................................................................................................................................ 4
1.1. 产品设计说明 ....................................................................................................................... 4
1.2. 系统参数 ............................................................................................................................... 5
1.2.1. 直流模拟量输入 .............................................................................................................. 5
1.2.2. 交流模拟量输入 .............................................................................................................. 5
1.2.3. 开关量输入 ...................................................................................................................... 5
1.2.4. 脉冲量输入（与开关量输入共用）............................................................................... 5
1.2.5. 开关量输出 ...................................................................................................................... 6
1.2.6. 通信接口 .......................................................................................................................... 6
1.2.7. 供电 .................................................................................................................................. 6
1.3. 安装使用环境 ....................................................................................................................... 6
2. 原理说明 ........................................................................................................................................ 7
2.1. 开关量输入 ........................................................................................................................... 7
2.2. 开关量输出 ........................................................................................................................... 7
2.3. 交流输入 ............................................................................................................................... 8
2.4. 直流输入 ............................................................................................................................... 9
3. 电动机保护 .................................................................................................................................... 9
3.1. 过电流保护 ........................................................................................................................... 9
3.2. 负序电流保护 ..................................................................................................................... 12
3.3. 零序电流保护、零序电压保护 ......................................................................................... 13
3.4. 启动时间和堵转保护 ......................................................................................................... 13
3.5. 欠电压或过电压保护 ......................................................................................................... 14
3.6. 欠载保护 ............................................................................................................................. 14
4. 安装说明 ...................................................................................................................................... 16
5. 通信协议说明 .............................................................................................................................. 18
5.1. MODBUS规约简介 ........................................................................................................... 19
5.1.1. 在Modbus网络上转输 ................................................................................................. 19
5.1.2. 在其它类型网络上转输 ................................................................................................ 20
5.1.3. 查询—回应周期 ............................................................................................................ 20
5.2. 帧格式说明 ......................................................................................................................... 20
5.3. 数据定义 ............................................................................................................................. 22
6. 订货须知 ...................................................................................................................................... 42
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第一次修改说明：V1.0 版本硬件输入直流模拟量非隔离为 2 路，开关量输
出为 3 路。考虑到用户现场的需要，V1.1 版直流模拟量改为隔离的 4 路，开关
量输出为4路。
V1.8 版本是在 MDS1XX 系列产品历史上一次革命性修改,增加交流电量数
据刷新速度(由 35mS 提高到 10mS),保护功能除了电动机保护功能外增加了三段
过流速断功能,反时限过流速断功能,电动机保护反时限,平方率反时限,热方程三
种曲线,增加了过流速断重合闸功能;在通讯规约上增加了通讯波特率设置,增加
了对设置多个继电器和设置多个保持寄存器功能,增加了读写文件功能,增加了串
口通讯测试功能,修改了读继电器和开关量的部分限制.在模拟量测量和保护上分
开了测量数据和保护数据,提高了测量的动态范围,应用过采样原理兼顾了保护的
动态范围和测量数据的精度.
V1.9版本在1.8 版本基础上增加了示功图功能和电台收发时间控制功能，使
之更加适合于抽油机监控。一台 MDS-104+相应的传感器和电台以及上位机软
件，就可以构成一个完整的抽油机监控系统。
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1. 产品介绍
1.1. 产品设计说明
MDS-104 微机监控、保护单元（以下简称 MDS-104 单元）是我公司针对
高低压电力监控保护、配网监控保护、用电监控保护；化工、油田集转油站、
水源井、扬水泵站远程控制等存在众多三相用电的场合而专门开发的一种专
门适用于三相交流电监控、保护的测控、保护单元。
MDS-104 单元可以作为一个单独的模块使用，也可以和我公司其他型号
共同使用；系统规模达到一定时，我们建议用户使用 SCM-1 通信管理单元，
管理各个测控单元。
作为系统的另外一个可选部分是 SCM 通信管理单元，可以用来在本地管
理各个单元模块，也可以支持更多的规约协议。每个通信管理单元最多可以
管理32个采集单元。
MDS-104 最大电压输入为 1140V（角型），用户可以采用三角型或者星
型接法，可以测量线电压和相电压，也可以方便测量零序电压。电流输入为
标准的5A或者 1A，现场应用时需要安装电流互感器。
功能特点
 三表法测量准确测量三相交流电压、电流、有功、无功、频率、功
率因数、零序电流、零序电压等电参量，快速数据刷新速度 100 次
/S。测量数据刷新 25 次/S,也可以接成两表法使用，两表法下无法
进行负序保护
 具有 4路独立的开关量输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。
 6路开关量输入，也可以作为脉冲量输入。
 4路隔离直流采样,可以接各种变送器；
 2路RS232/RS485 通信接口，支持 MODBUS规约。
 FFT算法，可计算 1－7次谐波。
 三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零
序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热
过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别等。
 线路三段过流速断保护，反时限速断保护，自动重合闸
 可以通过正序和负序电流的计算，了解当前电动机是正转还是反转，
防止电网事故导致相序错误而导致的电动机烧毁。
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1.2. 系统参数
1.2.1. 直流模拟量输入
容量： 4路/单元
输入信号： 0-5V/10V或0-20mA或4-20mA
转换速度： 5 uS
分辨率： 12位 A/D
计算方法： 以电网频率为参考，每周波采 16 点，计算平均值作为测量
值
精度： 优于 1.0%
1.2.2. 交流模拟量输入
测量方法： 三表法或者二表法，角型或者星型接法
容量： 一条线路
测量对象： 三相相电压或者线电压，三相电流
输入电压： 100V/400V/660V/1140V 长时间允许 25％过载，保证 50％
线性范围
输入电流： 0－5A/1A，长时间允许 400％过载，保证32 倍线性范围 。