NPM502网络化电力仪表用户手册（V1.0）
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NPM502仪表可以作为一个单独的模块使用作现场参数指示，也可以通过RS485通讯口进行扩展。
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NPM502 网络化电力仪表
用户手册(V1.0)
北京腾控科技有限公司
2012.02NPM502网络化电力仪表用户手册
1. 产品介绍 .................................................................................................................... 3
1.1. 功能特点 ............................................................................................................. 3
1.2. 系统参数 ............................................................................................................. 3
1.3. 安装使用环境 ..................................................................................................... 4
2. 原理说明 .................................................................................................................... 5
2.1. 交流输入 ............................................................................................................. 5
3. 面板操作说明 ............................................................................................................ 6
3.1. 面板布局如下 ..................................................................................................... 6
3.2. 操作说明 ........................................................................................................... 10
4. 通信协议说明 .......................................................................................................... 12
4.1. MODBUS 规约简介 ........................................................................................ 12
4.2. 帧格式说明 ....................................................................................................... 14
4.3. 数据定义 ........................................................................................................... 15
5. 安装说明 .................................................................................................................. 27
5.1. NPM502 仪表的安装 ....................................................................................... 27
5.2. 接线方式 ........................................................................................................... 27
6. 典型方案 .................................................................................................................. 30
7. 订货要求 .................................................................................................................. 32
届
北京腾控科技有限公司 第 2 页 共 34 页NPM502网络化电力仪表用户手册
1. 产品介绍
NPM502网络化电力仪表（以下简称 NPM502 仪表）是我公司针对用户对于供
水自动化控制、城市水处理自动化控制、热力网络管道自动化控制、油田集转油
站、热水锅炉、工业蒸汽锅炉监控、水源井、抽水泵站远程控制而专门开发的通
用数据采集模块，具有极高的性能价格比和稳定性。
NPM502 仪表可以作为一个单独的模块使用作现场参数指示，也可以通过
RS485通讯口进行扩展。当超过 32个 NPM502 仪表时，需加一个 SCM 通信管理模
块，将数据集中送至上位机。SCM 通信管理模块支持 MODBUS 等多种标准规约，
也可以按用户要求订做。
1.1. 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
等电参量,可以测量变频器输出。
两路485 通信接口，支持 MODBUS，扩展更加容易
FFT算法，可计算 1－15 次谐波
贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强
标准盘面安装，外形尺寸：96 x 96 x 110（mm）开孔尺寸：92 x 92（mm）
1.2. 系统参数
1.2.1. 交流模拟量输入
测量方法： 三表法，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： 0－400V（0－100V 可定制） 长时间允许 50%过载，保证 150%
线性范围
输入电流： 0－5A 长时间允许 120%过载，瞬间两倍过流，保证200%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；
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各次谐波的实部、虚部;负序电流；
数据刷新速度： 40MS
测量交流量频率： 20～65HZ 在 45～55HZ 间保证精度，在其他频率范围内
误差可能有所超差
频率测量精度： ±0.01HZ± 1字
精度： 0.5% FS ± 2字 (不包括谐波、3I0,负序电流)
1.2.2. 显示内容范围
三相电压： 不大于 24000V
三相电流： 不大于 12000A
三相有功功率： 绝对值不大于 300000KW
三相无功功率： 绝对值不大于 300000KVar
功率因数： 实际值
频率： 实际频率，精确到 0.01Hz，范围：35 - 65 Hz
总有功： 绝对值不大于900000KW
总无功： 绝对值不大于900000KVar
电度： 不大于 5000000000 KWh (达到此数值时清 0，重新从 0开始计数)
1.2.3. 通信接口
容量： 2 路
接口方式： RS485 接口 及RS232 接口 可选
规约： MODBUS 规约
1.3. 安装使用环境
安装方式： 标准盘面安装
温度范围： -25℃～ 55℃
存贮温度： -40℃～70℃
相对湿度： ＜85%（20±5℃条件）
大气压力： 86～108Kpa
安装尺寸： 96×96×110mm
电 源： 交流 85～265V 50HZ~60HZ或者 直流 24V ± 30 %
功 耗： 小于 5W
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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。
注意！：本品不防爆，不允许在有爆炸环境下使用；本品不允许在医院、核电、航
空等可能对生命有危险或者有着巨大风险的场合使用；
2. 原理说明
NPM502 仪表采用 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。电流采用 6 个端子：
IA1,IA2;IB1,IB2;IC1,IC2.其中 IA1,IA2 为A相电流输入；IB1,IB2 为 B相电流输
入；IC1,IC2 为 C 相电流输入。电压采用 4个端子:UA,UB,UC,UN；其中 UA,UN
为A相电压输入；UB,UN为B相电压输入；UC,UN为C 相电压输入。
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，
用户手册(V1.0)
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1. 产品介绍 .................................................................................................................... 3
1.1. 功能特点 ............................................................................................................. 3
1.2. 系统参数 ............................................................................................................. 3
1.3. 安装使用环境 ..................................................................................................... 4
2. 原理说明 .................................................................................................................... 5
2.1. 交流输入 ............................................................................................................. 5
3. 面板操作说明 ............................................................................................................ 6
3.1. 面板布局如下 ..................................................................................................... 6
3.2. 操作说明 ........................................................................................................... 10
4. 通信协议说明 .......................................................................................................... 12
4.1. MODBUS 规约简介 ........................................................................................ 12
4.2. 帧格式说明 ....................................................................................................... 14
4.3. 数据定义 ........................................................................................................... 15
5. 安装说明 .................................................................................................................. 27
5.1. NPM502 仪表的安装 ....................................................................................... 27
5.2. 接线方式 ........................................................................................................... 27
6. 典型方案 .................................................................................................................. 30
7. 订货要求 .................................................................................................................. 32
届
北京腾控科技有限公司 第 2 页 共 34 页NPM502网络化电力仪表用户手册
1. 产品介绍
NPM502网络化电力仪表（以下简称 NPM502 仪表）是我公司针对用户对于供
水自动化控制、城市水处理自动化控制、热力网络管道自动化控制、油田集转油
站、热水锅炉、工业蒸汽锅炉监控、水源井、抽水泵站远程控制而专门开发的通
用数据采集模块，具有极高的性能价格比和稳定性。
NPM502 仪表可以作为一个单独的模块使用作现场参数指示，也可以通过
RS485通讯口进行扩展。当超过 32个 NPM502 仪表时，需加一个 SCM 通信管理模
块，将数据集中送至上位机。SCM 通信管理模块支持 MODBUS 等多种标准规约，
也可以按用户要求订做。
1.1. 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
等电参量,可以测量变频器输出。
两路485 通信接口，支持 MODBUS，扩展更加容易
FFT算法，可计算 1－15 次谐波
贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强
标准盘面安装，外形尺寸：96 x 96 x 110（mm）开孔尺寸：92 x 92（mm）
1.2. 系统参数
1.2.1. 交流模拟量输入
测量方法： 三表法，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： 0－400V（0－100V 可定制） 长时间允许 50%过载，保证 150%
线性范围
输入电流： 0－5A 长时间允许 120%过载，瞬间两倍过流，保证200%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；
北京腾控科技有限公司 第 3 页 共 34 页NPM502网络化电力仪表用户手册
各次谐波的实部、虚部;负序电流；
数据刷新速度： 40MS
测量交流量频率： 20～65HZ 在 45～55HZ 间保证精度，在其他频率范围内
误差可能有所超差
频率测量精度： ±0.01HZ± 1字
精度： 0.5% FS ± 2字 (不包括谐波、3I0,负序电流)
1.2.2. 显示内容范围
三相电压： 不大于 24000V
三相电流： 不大于 12000A
三相有功功率： 绝对值不大于 300000KW
三相无功功率： 绝对值不大于 300000KVar
功率因数： 实际值
频率： 实际频率，精确到 0.01Hz，范围：35 - 65 Hz
总有功： 绝对值不大于900000KW
总无功： 绝对值不大于900000KVar
电度： 不大于 5000000000 KWh (达到此数值时清 0，重新从 0开始计数)
1.2.3. 通信接口
容量： 2 路
接口方式： RS485 接口 及RS232 接口 可选
规约： MODBUS 规约
1.3. 安装使用环境
安装方式： 标准盘面安装
温度范围： -25℃～ 55℃
存贮温度： -40℃～70℃
相对湿度： ＜85%（20±5℃条件）
大气压力： 86～108Kpa
安装尺寸： 96×96×110mm
电 源： 交流 85～265V 50HZ~60HZ或者 直流 24V ± 30 %
功 耗： 小于 5W
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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。
注意！：本品不防爆，不允许在有爆炸环境下使用；本品不允许在医院、核电、航
空等可能对生命有危险或者有着巨大风险的场合使用；
2. 原理说明
NPM502 仪表采用 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。电流采用 6 个端子：
IA1,IA2;IB1,IB2;IC1,IC2.其中 IA1,IA2 为A相电流输入；IB1,IB2 为 B相电流输
入；IC1,IC2 为 C 相电流输入。电压采用 4个端子:UA,UB,UC,UN；其中 UA,UN
为A相电压输入；UB,UN为B相电压输入；UC,UN为C 相电压输入。
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，
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