NJ39-80E50-S-1-A-C 计量型
r智能磁保持微型断路器（AC自供电型）
rV2.0
r目录
r一、 产品介绍
r1.1 简介
r1.2 功能特点
r1.3 技术参数
r二、 应用
r2.1 外形及连线说明
r2.2 应用说明
r三、 Modbus寄存器
r四、 通讯规约
r一、产品介绍
r1.1、 简介
rNJ39-80E50-S-1-A-C智能磁保持微型断路器为高度集成化的针对单相负荷计量与控制的微型断路器，可准确测量单相交流电压、电流（真有效值测量）、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等电参量，RS-485通讯接口，可实现开关的远程遥控，同时具有反时限过流保护与短路速断保护功能，保护定值等参数可通过远程设置，具有极优的性价比。
rNJ39-80E50-S-1-A-C磁保持断路器可广泛应用于企业、校园、路灯控制等领域，用于监测与远程控制设备运行情况。
r1.2、 功能特点
r1.2.1. 采集单相电参量，包括电压、电流、功率、电能等10多个电参量
r1.2.2. 采用专用测量芯片，交流真有效值测量方式，测量精度高
r1.2.3. 小体积，12*49.5*12，方便安装
r1.2.4. 直接使用开关上的AC220V供电，无需外接DC电源
r1.2.5. 通信规约采用标准Modbus-RTU方式，兼容性好，方便编程
r1.2.6. 带ESD保护电路的RS-485通信接口
r1.2.7. 采用工业级芯片，内置看门狗，并具有完善的防雷抗干扰措施，保证可 靠性
r1.2.8. 高隔离电压，隔离的485通讯接口，耐压达DC1500V
r1.2.9. 断路器输出采用微型磁保持结构设计，模块能耗低
r1.2.10. 对用电设备的保护：具有反时限过流保护与短路速断保护功能
r1.2.11. 远程遥控：可根据系统设置灵活实现对设备的供电与断电
r1.3、 技术参数
r1.3.1 交流电压输入：额定电压220V，有效范围AC180V~250V
r1.3.2 额定电流：10A、20A、30A、40A、50A等
r1.3.3 过载能力：1.2倍量程可持续；瞬间(<10周波)电流5倍，电压1.3倍量程不损坏；
r1.3.4 测量数据：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、正向有功电能、反向有功电能、正向无功电能、反向无功电能
r1.3.5 精度：电压、电流：±0.5%FS；电量：±1%FS；有功电度1级，无功电度2级；
r1.3.6 电能掉电保持功能：掉电后保持10年不丢失；
r1.3.7 控制输出接口：2线，正负差分输出，驱动磁保持继电器，输出电压9~12V，驱动电流≤100mA，驱动脉宽60mS±5%;
r1.3.8 磁保持继电器动作频率：连续2次动作间隔>1S；
r1.3.9 通讯接口：RS-485接口，通讯速率：可设置1200、2400、4800、9600BPS；通讯规约： MODBUS-RTU标准规约；
r1.3.10 供电电源：AC220V
r1.3.11 功耗：典型状态电流<18mA，功率消耗<0.35W;
rr 1.3.12 隔离：电压电流输入（强电）与通讯接口间隔离，隔离耐压1000VDC，光耦隔离/电磁隔离；r

rr 二、应用
r2.1、 外型及连线示意图
r连接：L1接到电压母排， L2开关输出接负荷
r通讯与零线：3P端子顺序为A+、B-、零线；
r端子定义及连线示意图
r测试软件界面
r2.2、 应用说明
r请根据产品规格型号，参照以上图示正确接线。接线前要确保断开所有信号源，避免发生危险及损坏设备。检查确认接线无误后，再接通电源测试。
r产品出厂时，均设置为默认配置：地址1号、波特率1200bps、数据格式“n,8,1”、数据更新速率为100ms；
r可通过我们提供的HC系列产品测试软件来更改设置产品参数及产品的一般性测试。
r2.2.1、 RS-485网络的连接：
r主机一般只有RS-232接口，此时可通过RS-232/RS-485转换器后连接485网络；建议使用带隔离型的485转换器，以提高系统的可靠性；
r一条线上所有设备的A+端并接，B-端并接，不可接反，本设备的485为全隔离型，无需接GND端。
rRS-485网络一般允许**多将32个节点设备并联，超过32个的系统则需使用485中继器进行扩展；
rRS-485的通讯线应使用屏蔽双绞线，屏蔽层应单端接地；485的通讯距离可达1200米，当一条线上连接的RS485设备很多，或者使用波特率较高时通讯距离**会相应缩短，此时可使用485中继器进行扩展。
rRS-485组网有多种拓扑结构，一般采用线型连接，即从上位主机开始自近及远将多台设备一个接一个连入网络。在**远端可接120～300Ω/0.25瓦的终端匹配电阻（需视具体的通讯质量确定，即通讯很好时可不必安装）。
r2.2.2、 电能计量功能：
r有正向、反向有功电能，正向、反向无功电能计量；电能数据都是4字节的无符号数；
r**值和有功/无功电度为正向电度加反向电度的和，不考虑电能方向；净有功/无功电度为正向电度减反向电度的差值；
r2.2.3、 实时数据更新：
r短路保护用的电流测量周期可0.05S~0.10S可设置，设置时应设置为10mS的整数倍；其他数据为1S更新1次。
r2.2.4、 保护：
r实际电流值超过设置的额定电流值2倍，则延时2倍的测量周期则跳闸，停止输出。
r实际电流值超过设置的额定电流值1.2倍，则启动反时限保护延时，延时到后则跳闸，停止输出；过流保护采用超反时限特性算法，1～7倍过流约对应120S～1S的动作时间；
r过载保护动作时间计算公式为：t=Tp/((I/Ip)^2-1);
rt----为动作时间；
rTp----为时间整定值(出厂固定为8.33)；
rIp----为电流整定值（按额定电流值的1.2倍自动设置）；
rI----为故障电流；
r2.2.5、 断路器闭锁功能
r遥控禁止/允许：通过配置MODE（继电器操作模式）寄存器可允许/禁止远程分合闸，见相应寄存器说明；
r遥控闭锁：执行手动分闸操作后，则远程遥控分合闸功能自动闭锁；在系统断电后又上电，但上电后检测到断路器处于分断状态下也自动闭锁；手动合闸后解除；
r强制分合闸功能：通过MODBUS-RTU扩展命令，可实现在遥控闭锁的情况下执行遥控分闸/合闸操作（操作模式应同时为允许），见05功能码的扩展规约代码说明；
r合闸闭锁功能：设置为禁止合闸模式，则远程与手动都禁止合闸，若检测到手动合闸，则延时3S后自动断开; 这可实现欠费断电、电源监控（如家长为了控制小孩不能看电视）等功能；
r三、 Modbus寄存器列表
r寄存器用于MODBUS-RTU通讯规约。
r表1: 继电器定义,功能码01/05
r序号
r位地址
r定义
r数据描述
r1
r0000H
rDO1
r继电器输出：＝1吸合，＝0 断开
r注：开关遥控根据继电器操作模式位及手动状态位判断后进行控制，若被禁止操作，则返回一错误信息；
r表2:输入寄存器,功能码04，RD
r序号
r寄存器地址
r定义
r数据说明
r数据类型与计算 说明
r1
r0000H
rU
r电压
r无符号数,0～10000对应0～满量程
r实际值=DATA/10000*260;单位V
r2
r0001H
rI
r电流
r无符号数
r实际值=DATA/10000*量程50A;(单位A)
r3
r0002H
rP
r有功功率
r补码格式有符号数
r实际值= DATA/10000*U0*Ur*I0*Ir
r单位W
r4
r0003H
rQ
r无功功率
r补码格式有符号数
r实际值= DATA/10000*U0*Ur*I0*Ir
r单位Var
r5
r0004H
rS
r视在功率
r无符号数r

rr 实际值= DATA/10000*U0*Ur*I0*Ir
r单位VA
r6
r0005H
rPF
r功率因数
r补码格式有符号数
r实际值=DATA/10000
r7
r0006H
rFR
r频率
r无符号数
r实际值=DATA/100，单位Hz；
r8
r0007H
rTemp
r模块内部温度
r补码格式有符号数
r实际值=DATA/10，单位℃
r9
r0008H
rS-MODE
r工作状态记录
r高字节的Bit7=1则为手动分状态，禁止远程分合闸，Bit7=0则为合闸或自动分闸状态，允许远程分合闸；
rBit6=1为输入侧有电，=0为无电状态；
rBit5=1为输出侧有电，=0为无电状态；
rBit1、0为上次故障状态记录，=01为过载保护动作，=10为短路保护动作；
r表3: 保持寄存器定义,功能码03/06/10H
r序号
r寄存器地址
r定义
r数据描述
r1
r0000H
rMod
r设备型号等信息
r2
r0001H
rU0
r/I0
r高字节：电压量程；1对应2V
r/低字节：电流量程；1对应1A
r以上部分为只读，以下部分可读写
r3
r0002H
rADDR/ COM1
r高字节：设备地址; 1～247；0与FF为广播地址；其中FFH广播地址只对开关操作，不返回参数。
r低字节的高4位保留；数据格式为“n,8,1”;
r低字节的低4位为波特率：03～06表示1200～9600BPS；默认值3为1200bps。
r4
r0003H
rTS_DO
r高字节：DO输出控制脉冲宽度时间:20～120对应20～120ms；默认值60
r低字节： 短路保护检测数据更新周期时间设置，2～10对应20mS～100mS，默认值5对应50ms
r5
r0004H
rI_ED
r额定电流设置(百分比值)： 0~10000对应0~满量程；设置值=实际值/量程*10000； 默认10000
r6
r0005H
r保留
r7
r0006H
rMODE
r高字节的低2位Bit1、Bit0为继电器操作模式控制位：=00则允许远程分/合遥控，=01允许遥控分闸（禁止合闸），=10则允许遥控合闸（禁止分闸）；=11则禁止远程分合闸；
rBIT7=1,禁止合闸，远程与手动都禁止，若检测到手动合闸，则延时3S后自动断开;若需合闸，则将此闭锁位置0，然后发合闸命令或手动合闸;
r低字节：保留
r8
r0007H
r保留
r注：额定电流设置值计算：设置值=实际值/量程*10000；例如电流量程为50A，需设置额定值为32A，则设置值I_GL=32/50*10000=6400。
r表4: 电量 保持寄存器定义,功能码03/06/10H
r寄存器地址
r定义
r数据描述
r0008
rEp+H
r正向有功电度32位计数器高16位
r0009H
rEp+L
r正向有功电度32位计数器低16位
r000AH
rEp-H
r反向有功电度高16位
r000BH
rEp-L
r反向有功电度低16位
r000CH
rEq+H
r感性无功电度高16位
r000DH
rEq+L
r感性无功电度低16位
r000EH
rEq-H
r容性无功电度高16位
r000FH
rEq-L
r容性无功电度低16位
r电能计算：实际电度数=读取数据*电压量程变比*电流量程变比/12000 000度；
r如100V/5A量程的表计算出的计数脉冲当量为1/24000，即1度电则输出为24000个计数值，实际电度=读数值/24000 度；
r四、通讯规约
r本产品采用开放式的MODBUS－RTU通讯规约，详细规约请参考相关文件；
rMODBUS－RTU通讯规约示例:
r4.1、功能码04H(0x04)：读输入寄存器
r起始地址: 0000H~000FH, 超过范围命令无效
r数据长度: 0001H~0010H, **多可一次读取16个连续寄存器
r起始地址+数据长度:1~0010H 超过范围命令无效
r说明： 读取的是16位数据，高位在前，低位在后。
r例: 命令： 01 04 00 00 00 01 CRC 8字节
rADDR 功能 开始地址 寄存器个数 CRC校验
r响应： 01 04 02 00 10 CRC 7字节
rADDR 功能 字节计数 寄存器数据 CRC校验
r4.2、功能码03H(0x03): 读保持寄存器
r起始地址: 0000H~000FH, 超过范围命令无效
r数据长度: 0001H~0010H, **多可一次读取16个连续寄存器
r起始地址+数据长度:1~0010H, 超过范围命令无效
r说明： 读取的是16位数据，高位在前，低位在后。
r例: 命令： 01 03 00 00 00 01 CRC 8字节
rADDR 功能 开始地址 寄存器个数 CRC校验
r响应： 01 03 02 00 10 CRC 7字节
rADDR 功能 字节计数 寄存器数据 CRC校验
r4.3、功能码06H(0x06): 预置单寄存器，
r起始地址: 0002H~000FH, 超过范围命令无效
r寄存器数量:可一次设置1个寄存器
r主机发送： 01 06 000B 0001 CRC
r地址 功能码 起始地址 写寄存器数据 CRC校验
r从机响应： 与主机发送的数据完全相同
r4.4、功能码10H(0x10): 预置多寄存器
r起始地址: 0002H~000FH, 超过范围命令无效
r寄存器数量:0001H~000EH, **多可一次写入14个连续寄存器
r起始地址+写寄存器数量 :0003H~0010H,超过范围命令无效
r例：主机要把01、06 保存到地址为0002的从机寄存器中去（从机地址码为01）。
r主机发送： 01 10 0002 0001 02 01 06 CRC
r地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 字节计数 保存数据1 2 CRC码
r从机响应：01 10 0002 0001 CRC
r地址 功能码 起始地址 写寄存器数量 CRC校验
r4.5、功能码01H(0x01)：读1路或多路开关量输出状态
r起始位： 为0～7； 开关量个数：为1～8； 超过范围命令无效
r起始位＋开关量个数 ：1～8；超过范围命令无效
r例：主机要读取地址为01，输出开关量第0路的共1路输出状态
r主机发送：01 01 0000 0001 CRC
r地址 功能码 起始位 读开关量个数 CRC码
r从机响应：01 01 01 01 CRC
r地址 功能码 数据长度 OUT状态数据 CRC码
r4.6、功能码05H(0x05)：写1路开关量输出（遥控）
r"FF00"为输出开关量为"1"，即控制继电器"合"；"0000"为输出开关量为"0"，即控制继电器"分"。
r例：主机要控制地址为01，第0路开关量DO0（或继电器）"合"
r主机发送： 01 05 0000 FF00 CRC
r地址 功能码 输出Bit位地址 控制命令 CRC码
r从机响应：与主机发送的报文格式及数据内容完全相同
r当远程遥控被禁止、遥控闭锁等情况下，则无遥控动作，并返回错误信息，错误码值为83H,表示非法数据值。
r 扩展强制分合闸功能：
r通过扩展命令值，可实现在遥控闭锁的情况下执行遥控分闸/合闸操作（操作模式应同时为允许）；
r"F10F"为强制输出开关量为"1"，即控制继电器"合"；"F00F"为强制输出开关量为"0"，即控制继电器"分"。
r例：主机要强制控制地址为01，第0路开关量DO0（或继电器）"合"
r主机发送： 01 05 0000 F10F CRC
r地址 功能码 输出Bit位地址 控制命令 CRC码
r从机响应：与主机发送的报文格式及数据内容完全相同
r 扩展组合多路同步控制分合闸功能：
r写开关量输出的输出Bit位地址寄存器 的高8位作为辅助控制地址个数N，即控制从命令地址开始的N个断路器要同时动作，N=0、1、2、3、4；（0与1都是当前地址的断路器动作；例如N=3则为控制从当前地址开始的3个连续地址的断路器动作）
r例：主机要强制控制地址为04、05、06号的连续3个断路器"强制合"，则
r主机发送： 04 05 03 00 F10F CRC
r地址 功能码 输出Bit位地址 控制命令 CRC码
r从机响应：04 05 00 00 F10F CRC
r从机响应则将辅助地址个数置为0，其他与主机发送的报文格式及数据内容完全相同；
r注：只有命令地址相同的04号响应，05、06号执行开关动作但不响应数据；
r例：主机要强制控制地址为9、10、11、12号的连续4个断路器"分闸"，则
r主机发送： 09 05 04 00 0000 CRC
r地址 功能码 输出Bit位地址 控制命令 CRC码
r从机响应： 09 05 00 00 0000 CRC
r从机响应则将辅助地址个数置为0，其他与主机发送的报文格式及数据内容完全相同；
r注：只有命令地址相同的09号响应，10、11、12号执行开关动作但不响应；
r4.7、通讯错误信息及数据的处理：
r当模块检测到除了CRC码出错以外的错误时，则向主机回送信息，功能码的**高位置为1，即从机返送给主机的功能码是在主机发送的功能码的基础上加128 。以下的这些代码表明有意外的错误发生。
r从主机接收到的信息如有CRC错误，则将被 从机忽略。
r从机返送的错误码的格式如下（CRC 码除外）：
r地址码： 1 字节
r功能码： 1 字节**位为 1）
r错误码： 1 字节
rCRC 码：2 字节。
r响应回送如下错误码：
r81：非法的功能码。 接收到的功能码 模块不支持。
r82：读取非法的数据地址。 指定的数据位置超出 模块的可读取的地址范围。
r83：非法的数据值。 接收到主机发送的数据值超出 模块相应地址的数据范围。
r

rr