NPM510网络化电力仪表用户手册（V2.0）
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NPM510 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PROFIB DP 总线进行扩展，也可通过RS485 通讯口进行扩展。
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北京腾控科技
NNNNPPPPMMMM555511110000 网网网网络络络络化化化化电电电电力力力力仪仪仪仪表表表表
用用用用户户户户手手手手册册册册((((VVVV2222....0000))))
北北北北京京京京腾腾腾腾控控控控科科科科技技技技有有有有限限限限公公公公司司司司
2012.05
版本历史：
V1.0 时间：2012年05月20日
NPM510产品测试完成。
V2.0 增加可读参数数量，实现自由配置NPM510网络化电力仪表用户手册
北京腾控科技有限公司 第 2 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
1111.... 产产产产品品品品介介介介绍绍绍绍 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4444
1.1. 功能特点 ..........................................................................4
1.2. 系统参数 ..........................................................................4
1.2.1. 交流模拟量输入..................................................................4
1.2.2. 显示内容范围....................................................................5
1.2.3. 通信接口........................................................................5
1.3. 安装使用环境 ......................................................................5
2222.... 原原原原理理理理说说说说明明明明 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6666
2.1. 交流输入 ..........................................................................6
3333.... 面面面面板板板板操操操操作作作作说说说说明明明明........................................................................................................................................................................................................................................................................................................7777
3.1. 面板布局如下 ......................................................................7
3.2. 操作说明 .........................................................................10
3.2.1. 显示工作状态...................................................................10
3.2.2. 工作流程.......................................................................11
4444.... 通通通通信信信信协协协协议议议议说说说说明明明明....................................................................................................................................................................................................................................................................................................11111111
4.1. PROFIBUS DP规约简介 ..............................................................12
4.2. MODBUS规约简介...................................................................13
4.2.1. 在Modbus网络上转输............................................................13
4.2.2. 在其它类型网络上转输...........................................................14
4.2.3. 查询—回应周期.................................................................14
4.3. 帧格式说明 .......................................................................14
4.4. 数据定义 .........................................................................16
5555.... 安安安安装装装装说说说说明明明明 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................22226666
5.1. NPM510仪表的安装.................................................................26
5.2. 接线方式 .........................................................................26
6666.... 典典典典型型型型方方方方案案案案 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................22228888
7777.... 订订订订货货货货要要要要求求求求 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................33330000
北京腾控科技有限公司 第 3 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
1. 产产产产品品品品介介介介绍绍绍绍
NPM510 网络化电力仪表（以下简称 NPM510 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。
NPM510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PROFIB DP总线进行扩展，也
可通过RS485通讯口进行扩展。当通过RS485通讯扩展时，如果超过32个NPM510仪表，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。
1.1. 功功功功能能能能特特特特点点点点
(cid:1) 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。
(cid:1) 两路通信接口：一路支持PROFIBUS DP总线、一路支持RS485 MODBUS规约
(cid:1) FFT算法，可计算1－15次谐波
(cid:1) 贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强
(cid:1) 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. 系系系系统统统统参参参参数数数数
1.2.1. 交交交交流流流流模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入
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；
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)
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1.2.2. 显显显显示示示示内内内内容容容容范范范范围围围围
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. 通通通通信信信信接接接接口口口口
容量： 2路
接口方式： 1、速率12MBps的PROFIBUS DP接口
2、MODBUS规约RS485接口
1.3. 安安安安装装装装使使使使用用用用环环环环境境境境
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
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。
注注注注意意意意！！！！：：：：本本本本品品品品不不不不防防防防爆爆爆爆，，，，不不不不允允允允许许许许在在在在有有有有爆爆爆爆炸炸炸炸环环环环境境境境下下下下使使使使用用用用；；；；本本本本品品品品不不不不允允允允许许许许在在在在医医医医院院院院、、、、核核核核电电电电、、、、航航航航
空空空空等等等等可可可可能能能能对对对对生生生生命命命命有有有有危危危危险险险险或或或或者者者者有有有有着着着着巨巨巨巨大大大大风风风风险险险险的的的的场场场场合合合合使使使使用用用用；；；；
北京腾控科技有限公司 第 5 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
2. 原原原原理理理理说说说说明明明明
NPM510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. 交交交交流流流流输输输输入入入入
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
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用用用用户户户户手手手手册册册册((((VVVV2222....0000))))
北北北北京京京京腾腾腾腾控控控控科科科科技技技技有有有有限限限限公公公公司司司司
2012.05
版本历史：
V1.0 时间：2012年05月20日
NPM510产品测试完成。
V2.0 增加可读参数数量，实现自由配置NPM510网络化电力仪表用户手册
北京腾控科技有限公司 第 2 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
1111.... 产产产产品品品品介介介介绍绍绍绍 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4444
1.1. 功能特点 ..........................................................................4
1.2. 系统参数 ..........................................................................4
1.2.1. 交流模拟量输入..................................................................4
1.2.2. 显示内容范围....................................................................5
1.2.3. 通信接口........................................................................5
1.3. 安装使用环境 ......................................................................5
2222.... 原原原原理理理理说说说说明明明明 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6666
2.1. 交流输入 ..........................................................................6
3333.... 面面面面板板板板操操操操作作作作说说说说明明明明........................................................................................................................................................................................................................................................................................................7777
3.1. 面板布局如下 ......................................................................7
3.2. 操作说明 .........................................................................10
3.2.1. 显示工作状态...................................................................10
3.2.2. 工作流程.......................................................................11
4444.... 通通通通信信信信协协协协议议议议说说说说明明明明....................................................................................................................................................................................................................................................................................................11111111
4.1. PROFIBUS DP规约简介 ..............................................................12
4.2. MODBUS规约简介...................................................................13
4.2.1. 在Modbus网络上转输............................................................13
4.2.2. 在其它类型网络上转输...........................................................14
4.2.3. 查询—回应周期.................................................................14
4.3. 帧格式说明 .......................................................................14
4.4. 数据定义 .........................................................................16
5555.... 安安安安装装装装说说说说明明明明 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................22226666
5.1. NPM510仪表的安装.................................................................26
5.2. 接线方式 .........................................................................26
6666.... 典典典典型型型型方方方方案案案案 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................22228888
7777.... 订订订订货货货货要要要要求求求求 ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................33330000
北京腾控科技有限公司 第 3 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
1. 产产产产品品品品介介介介绍绍绍绍
NPM510 网络化电力仪表（以下简称 NPM510 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。
NPM510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PROFIB DP总线进行扩展，也
可通过RS485通讯口进行扩展。当通过RS485通讯扩展时，如果超过32个NPM510仪表，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。
1.1. 功功功功能能能能特特特特点点点点
(cid:1) 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。
(cid:1) 两路通信接口：一路支持PROFIBUS DP总线、一路支持RS485 MODBUS规约
(cid:1) FFT算法，可计算1－15次谐波
(cid:1) 贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强
(cid:1) 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. 系系系系统统统统参参参参数数数数
1.2.1. 交交交交流流流流模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入
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；
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)
北京腾控科技有限公司 第 4 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
1.2.2. 显显显显示示示示内内内内容容容容范范范范围围围围
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. 通通通通信信信信接接接接口口口口
容量： 2路
接口方式： 1、速率12MBps的PROFIBUS DP接口
2、MODBUS规约RS485接口
1.3. 安安安安装装装装使使使使用用用用环环环环境境境境
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
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。
注注注注意意意意！！！！：：：：本本本本品品品品不不不不防防防防爆爆爆爆，，，，不不不不允允允允许许许许在在在在有有有有爆爆爆爆炸炸炸炸环环环环境境境境下下下下使使使使用用用用；；；；本本本本品品品品不不不不允允允允许许许许在在在在医医医医院院院院、、、、核核核核电电电电、、、、航航航航
空空空空等等等等可可可可能能能能对对对对生生生生命命命命有有有有危危危危险险险险或或或或者者者者有有有有着着着着巨巨巨巨大大大大风风风风险险险险的的的的场场场场合合合合使使使使用用用用；；；；
北京腾控科技有限公司 第 5 页 共 31 页NPM510网络化电力仪表用户手册
2. 原原原原理理理理说说说说明明明明
NPM510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. 交交交交流流流流输输输输入入入入
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
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