STC-203单元用户手册（V1.1）
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STC-203单元可以作为一个单独的模块使用，也可以和STC-1单元、STC-2单元共同使用。
文本预览
STC-203 用户手册(V1.1)
北京腾控科技有限公司
2012.101. 产品介绍 ........................................................................................................................................ 1
1.1. 产品设计说明 ....................................................................................................................... 1
1.2. 系统参数 ............................................................................................................................... 1
1.2.1. 直流模拟量输入 .............................................................................................................. 1
1.2.2. 交流模拟量输入 .............................................................................................................. 2
1.2.3. 通信接口 .......................................................................................................................... 2
1.3. 安装使用环境 ....................................................................................................................... 2
2. 原理说明 ........................................................................................................................................ 3
2.1. 交流输入 ............................................................................................................................... 3
2.2. 直流输入 ............................................................................................................................... 3
3. 通信协议说明 ................................................................................................................................ 4
3.1. MODBUS规约简介 ............................................................................................................. 4
3.1.1. 在Modbus网络上转输 ................................................................................................... 4
3.1.2. 在其它类型网络上转输 .................................................................................................. 5
3.1.3. 查询—回应周期 .............................................................................................................. 5
3.2. 帧格式说明 ........................................................................................................................... 5
3.3. 数据定义 ............................................................................................................................... 7
4. 订货须知 ...................................................................................................................................... 12
北京腾控科技 http://www.tengcon.com1. 产品介绍
1.1. 产品设计说明
STC－203 异步电动机监控、保护单元（以下简称 STC－203 单元）是我
公司针对油田集转油站、水源井、扬水泵站远程控制等存在众多三相异步电
动机的场合而专门开发的一种专门适用于三相异步电动机监测单元。
STC－203 单元可以作为一个单独的模块使用，也可以和 STC-1 单元、
STC-2 单元共同使用。系统规模达到一定时，我们建议用户使用 SCM-2 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-2 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。
STC－203 的电压输入为 400V、660V、1140V 电压自适应，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，数据刷新速度大于 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
2路直流采样,可以接各种变送器；
1 路 RS232 通信接口，支持 MODBUS 规约，1 路 RS232/RS485 通信接
口, 支持 MODBUS规约。
FFT算法，可计算 1－15次谐波。
1.2. 系统参数
1.2.1. 直流模拟量输入
容量： 2路/单元
输入信号： 0-5V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 32 点，计算平均值作为测量
值
北京腾控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第1页精度： 优于 0.5%
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： 400V/660V/1140V 长时间允许 25％过载，保证 50％线性
范围
输入电流： 0－5A，长时间允许 800％过载，保证800％线性范围 。
采样速度： 每周波采样32个点
计算量： UA,UB,UC(或者UAB,UAC,UBC),IA,IB,IC,PA,PB,PC,
QA,QB,QC,P,Q,F,COS,3I0，3U0；各次谐波的实部、虚部;
负序电流；
数据刷新速度：40MS
精度： 0.5% (不包括谐波、3I0，3U0，负序电流)
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规约，1路 RS232/RS485通
信接口, 支持 MODBUS规约。
1.3. 安装使用环境
安装方式： 卡式导轨安装或者底部螺丝固定
温度范围： -10℃～ 65℃
存贮温度： -55℃～85℃
相对湿度： ＜85%（20±5℃条件）
大气压力： 86～108Kpa
安装尺寸： 205 ×165 × 80
电 源： 直流 5 ± 10 %
功 耗： 小于2W
工作环境：无爆炸,无腐蚀性气体及导电尘埃, 无严重霉菌存
在,无剧烈振动,无冲击源；如果需要在此类环境下工作，请
采取相应的防护措施。
北京腾控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第2页2. 原理说明
STC-203 单元采用 16 位超低功耗单片机，单片机内部集成了几乎计算
机所能外围电路，设计该产品时没有进行任何的扩展。提高了系统的可靠性
和抗干扰能力，缩小了产品的体积。
2.1. 交流输入
交流输入包括 A、B、C 三相电压和电流。电流是直接把线穿入小型电
流互感器的圆孔。电压则采用 4个端子。分别为 UA,UB, UC 和UN；对于
中性点不接地的系统，UA,UB,UC 可以直接与电网的 A 相、B 相、C 相连
接，UN可以浮空或者在需要绝缘监视的系统中直接接大地或者通过一个高
阻值电阻接入大地，这样系统可以非常准确的计算 3U0。
输入的交流电压信号通过小型的 PT（电压互感器），变换为交流 0.5V
的信号，经过滤波处理，滤除干扰信号，然后进行电平平移，使得原来的交
流信号，叠加 1/2 的VREF，直接送到 A/D转换，进行采样。
电流信号采用 6 个接线端子 IA1，IA2，IB1，IB2，IC1，IC2，输入的
电流信号，通过导线穿入小 CT（电流互感器），CT的输出接一个精密电阻，
变换成电压信号，经过滤波处理，滤除干扰信号，然后进行电平平移，使得
原来的交流信号，叠加 1/2 的VREF，直接送到 A/D转换，进行采样。
采样好的信号存入单片机的 RAM 中供软件处理。
在软件中，我们每个周波采样 16 个点，根据采样定理，可以计算出输
入信号的8次谐波。但是在应用中对奇次谐波更为关心。在数字信号处理中，
北京腾控科技有限公司
2012.101. 产品介绍 ........................................................................................................................................ 1
1.1. 产品设计说明 ....................................................................................................................... 1
1.2. 系统参数 ............................................................................................................................... 1
1.2.1. 直流模拟量输入 .............................................................................................................. 1
1.2.2. 交流模拟量输入 .............................................................................................................. 2
1.2.3. 通信接口 .......................................................................................................................... 2
1.3. 安装使用环境 ....................................................................................................................... 2
2. 原理说明 ........................................................................................................................................ 3
2.1. 交流输入 ............................................................................................................................... 3
2.2. 直流输入 ............................................................................................................................... 3
3. 通信协议说明 ................................................................................................................................ 4
3.1. MODBUS规约简介 ............................................................................................................. 4
3.1.1. 在Modbus网络上转输 ................................................................................................... 4
3.1.2. 在其它类型网络上转输 .................................................................................................. 5
3.1.3. 查询—回应周期 .............................................................................................................. 5
3.2. 帧格式说明 ........................................................................................................................... 5
3.3. 数据定义 ............................................................................................................................... 7
4. 订货须知 ...................................................................................................................................... 12
北京腾控科技 http://www.tengcon.com1. 产品介绍
1.1. 产品设计说明
STC－203 异步电动机监控、保护单元（以下简称 STC－203 单元）是我
公司针对油田集转油站、水源井、扬水泵站远程控制等存在众多三相异步电
动机的场合而专门开发的一种专门适用于三相异步电动机监测单元。
STC－203 单元可以作为一个单独的模块使用，也可以和 STC-1 单元、
STC-2 单元共同使用。系统规模达到一定时，我们建议用户使用 SCM-2 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-2 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。
STC－203 的电压输入为 400V、660V、1140V 电压自适应，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，数据刷新速度大于 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
2路直流采样,可以接各种变送器；
1 路 RS232 通信接口，支持 MODBUS 规约，1 路 RS232/RS485 通信接
口, 支持 MODBUS规约。
FFT算法，可计算 1－15次谐波。
1.2. 系统参数
1.2.1. 直流模拟量输入
容量： 2路/单元
输入信号： 0-5V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 32 点，计算平均值作为测量
值
北京腾控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第1页精度： 优于 0.5%
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： 400V/660V/1140V 长时间允许 25％过载，保证 50％线性
范围
输入电流： 0－5A，长时间允许 800％过载，保证800％线性范围 。
采样速度： 每周波采样32个点
计算量： UA,UB,UC(或者UAB,UAC,UBC),IA,IB,IC,PA,PB,PC,
QA,QB,QC,P,Q,F,COS,3I0，3U0；各次谐波的实部、虚部;
负序电流；
数据刷新速度：40MS
精度： 0.5% (不包括谐波、3I0，3U0，负序电流)
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规约，1路 RS232/RS485通
信接口, 支持 MODBUS规约。
1.3. 安装使用环境
安装方式： 卡式导轨安装或者底部螺丝固定
温度范围： -10℃～ 65℃
存贮温度： -55℃～85℃
相对湿度： ＜85%（20±5℃条件）
大气压力： 86～108Kpa
安装尺寸： 205 ×165 × 80
电 源： 直流 5 ± 10 %
功 耗： 小于2W
工作环境：无爆炸,无腐蚀性气体及导电尘埃, 无严重霉菌存
在,无剧烈振动,无冲击源；如果需要在此类环境下工作，请
采取相应的防护措施。
北京腾控科技有限公司 http://www.tengcon.com 第2页2. 原理说明
STC-203 单元采用 16 位超低功耗单片机，单片机内部集成了几乎计算
机所能外围电路，设计该产品时没有进行任何的扩展。提高了系统的可靠性
和抗干扰能力，缩小了产品的体积。
2.1. 交流输入
交流输入包括 A、B、C 三相电压和电流。电流是直接把线穿入小型电
流互感器的圆孔。电压则采用 4个端子。分别为 UA,UB, UC 和UN；对于
中性点不接地的系统，UA,UB,UC 可以直接与电网的 A 相、B 相、C 相连
接，UN可以浮空或者在需要绝缘监视的系统中直接接大地或者通过一个高
阻值电阻接入大地，这样系统可以非常准确的计算 3U0。
输入的交流电压信号通过小型的 PT（电压互感器），变换为交流 0.5V
的信号，经过滤波处理，滤除干扰信号，然后进行电平平移，使得原来的交
流信号，叠加 1/2 的VREF，直接送到 A/D转换，进行采样。
电流信号采用 6 个接线端子 IA1，IA2，IB1，IB2，IC1，IC2，输入的
电流信号，通过导线穿入小 CT（电流互感器），CT的输出接一个精密电阻，
变换成电压信号，经过滤波处理，滤除干扰信号，然后进行电平平移，使得
原来的交流信号，叠加 1/2 的VREF，直接送到 A/D转换，进行采样。
采样好的信号存入单片机的 RAM 中供软件处理。
在软件中，我们每个周波采样 16 个点，根据采样定理，可以计算出输
入信号的8次谐波。但是在应用中对奇次谐波更为关心。在数字信号处理中，
