1、ARD2系列智能電動機保護器安裝使用說明書上海安科瑞電氣有限公司目錄一、概述1二、產品型號2三、通用技術指標3四、外型尺寸及安裝3五、顯示與用戶編程9六、接線方式13七、通訊協議15八、系統應用方案28九、保護功能說明32十、注意事項37十一、訂貨范例38一、概述ARD2系列智能電動機保護器（以下簡稱保護器），采用最新的單片機技術，具有抗干擾能力強、工作穩定可靠、數字化、智能化、網絡化等特點。保護器能對電動機運行過程中出現的起動超時、過載、斷相、不平衡、欠載、剩余電流（接地/漏電）、堵轉、過壓、欠壓等多種情況進行保護，并設有SOE故障事件記錄功能，方便現場維護人員查找故障原因。適用于煤礦、石化

2、、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領域。本保護器具有RS485遠程通訊接口， 420mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機組成網絡系統。實現電動機運行的遠程監控。二、產品型號 ARD 2 / 附加功能（表2）起動方式：A直接起動 額定電流（表1） 設計序列號企業代號：安科瑞電氣有限公司表1互感器額定電流（A）互感器匝數（一次）整定電流Is范圍（A）電動機功率（kW）6.311.66.30.3732516.3253121001251001255250163250301328001250800132440表2附加功能代號附加功能代號遠程起動Q420mA模擬量輸出M報警J4路開關量輸入K通訊接口

3、CSOE事件記錄SR漏電保護L三、通用技術指標 表 4技術參數技術指標保護器輔助電源AC220V/AC380V，功耗8VA電機額定工作電壓AC380V，50Hz電動機額定工作電流6.3A（1.6A-6.3A）采用小型專用電流互感器測量模塊25A（6.3A-25A）100A（25A-100A）250A（63A-250A）采用專用電流互感器800A（250A-800A）繼電器輸出3路，AC250V、3A；DC30V、3A ;開關量輸入4路，光電隔離通訊RS485 Modbus協議SOE事件記錄容量8個事件記錄環境工作溫度：-10ºC55ºC貯存溫度-20ºC65

4、86;C相對濕度595不結露海拔2000m污染等級2級防護等級IP20四、外形尺寸及安裝41 外形及安裝開孔尺寸 正視圖 側視圖 盤面開孔 主體部分 互感器部分（1100A） 互感器部分（100250A）互感器部分（250800A、零序互感器）4.2 安裝方法 主體部分安裝 互感器部分（6.3100A）安裝 安裝連線拆卸連線 250A以上互感器接線五、顯示與用戶編程5.1 顯示說明 表 5序號名稱狀態功能說明1A相LED指示燈亮該指示燈亮則表明11顯示的為A相電流2B相LED指示燈亮該指示燈則表明11顯示的為B相電流3C相LED指示燈亮該指示燈亮則表明11顯示的為C相電流4運行LED指示燈亮該

5、指示燈亮則表明電動機正在運行5脫扣LED指示燈亮該指示燈亮則表明保護器脫扣繼電器已動作6報警LED指示燈亮該指示燈亮則表明保護器報警繼電器已動作7確定按鍵按下選擇操作功能或返回上級菜單8左方向鍵按下察看事件或數字量減或移位9右方向鍵按下察看顯示數據或數字量增10取消/復位鍵按下退出菜單或取消操作或將保護器復位114位LED數碼管0000顯示測量數值注A、B、C相指示燈全亮指示燈全亮則表明11顯示的為三相平均電流5.2 用戶編程 按保護器上的“確定”鍵，至顯示“P001”，按“”鍵和“”鍵用于菜單的選擇，到相應的菜單序號后，按“確定”鍵，進入值域的設置，按“”鍵進行數據位的選擇，按“”鍵用于數字

6、的增加，所需參數設置完畢后，按“確定”鍵進行保存，再按“取消”鍵退出菜單。其中，保護器的各種保護功能的打開與否用“on”“oFF”表示。參數設置見下表： 表 6面板參數設定類別默認值設定范圍單位/說明P001滿載電流6.325.01002508001.66.36.3252510063250250800安培P002脫扣等級設定55、10、15、20、25、30、35、40級P003起動時間100.1999.9秒P004過載報警域值設定85199%P005斷相脫扣延時10.125.0秒P006接地/漏電故障電流設定3001001000毫安P007接地/漏電故障脫扣延時設定0.50.125.0秒P0

7、08欠載脫扣域值設定501099%P009欠載脫扣延時設定5.00.125.0秒P010不平衡脫扣域值設定301099%P011不平衡脫扣延時設定5.00.125.0秒P012不平衡報警設定201099%P013報警允許位開/關OFFOFF/ ON過載報警P014OFFOFF/ ON不平衡報警P015脫扣允許位開/關ONOFF/ ON過載脫扣P016OFFOFF/ ON接地/漏電脫扣P017OFFOFF/ ON欠載脫扣P018ONOFF/ ON缺相脫扣P019OFFOFF/ ON欠電壓脫扣P020OFFOFF/ ON過電壓脫扣P021OFFOFF/ ON堵轉脫扣P022OFFOFF/ ON不平

8、衡脫扣P023欠電壓脫扣域值設定805590%P024欠電壓脫扣延時設定5.00.125.0秒P025過電壓脫扣域值設定120110150%P026過電壓脫扣延時設定5.00.125.0秒P027堵轉電流設定1.61.6800安培P028堵轉脫扣延時設定5.00.125.0秒P029MODBUS波特率設定96002400、4800、9600、19200、38400bpsP030MODBUS地址設定112475.3 查看數據 測量數據查看：用戶可按動“”鍵，切換顯示三相平均電流、A相電流、B相電流、C相電流、AB線電壓、零序電流值。 事件記錄查看：用戶可按動“”鍵，至4位LED數碼顯示“Eut1

9、”，表示事件1（此為最近一次保護器脫扣的事件記錄），可按動“確定”鍵，數碼管顯示為“CAuS”，按動“確定”鍵，查看脫扣原因。按動“取消”返回上一層菜單，按動“”鍵可依次查看脫扣動作的“onth”月、“day”日、“hour”時、“iunt”分、“sEc”秒。或用戶在“Eut1”時，按動“”鍵或 “”鍵，查看其他的事件。本保護器記錄最近8次發生的脫扣事件。表 7 事件記錄說明：通訊故障代碼顯示故障原因備注1Stot起動超時2hEAt熱過負荷（過載）3UdCU電流過低（欠載）4CUIb電流不平衡5LoPh斷相6oErU過電壓7UdEU欠電壓8StAL堵轉9oUdF接地/漏電10shor短路六、接

10、線方式6.1 電流、電壓接線6.2 繼電器輸出6.3 RS485通訊6.4 420mA模擬量輸出6.5 開關量輸入6.6 零序電流輸入七、通訊協議7.1 通訊協議概述ARD2系列電動機保護器使用MODBUS-RTU通訊協議，MODBUS協議詳細定義了校驗碼、數據序列等，這些都是特定數據交換的必要內容。MODBUS協議在一根通訊線上使用主從應答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一的終端設備（從機），然后，終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。MODBUS協議只允許在主機（PC，PLC等）和終端設備之間通訊，而不允許獨

11、立的終端設備之間的數據交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。7.1.1 傳輸方式信息傳輸為異步方式，并以字節為單位，在主機和從機之間傳遞的通訊信息是11位字格式，包含1個起始位、8個數據位（最小的有效位先發送）、無奇偶校驗位、2個停止位。7.1.2 信息幀格式地址碼功能碼數據區CRC校驗碼1字節1字節n字節2字節地址碼：地址碼在幀的開始部分，由一個字節（8位二進制碼）組成，十進制為0255，在ARD2系列電動機保護器中只使用1-247,其它地址保留。這些位標明了用戶指定的終端設備的地址，該設備將接收來自與之相連的主機數據。每個終端設備的地址必須是唯

12、一的，僅僅被尋址到的終端會響應包含了該地址的查詢。當終端發送回一個響應，響應中的從機地址數據便告訴了主機哪臺終端正與之進行通信。功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出了該系列儀表用到的功能碼，以及它們的意義和功能。功能定義操作03H/04H讀數據寄存器獲得一個或多個寄存器的當前二進制值10H預置多寄存器設定二進制值到一系列多寄存器中數據區：數據區包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢時采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者設置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數據區則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數據，內嵌的地址和數據依照類型和從機之間的

13、不同內容而有所不同。CRC校驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節，包含了一個16位的二進制值。CRC值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。生成一個CRC的流程為：、預置一個16位寄存器為0FFFFH（全1），稱之為CRC寄存器。、把數據幀中的第一個字節的8位與CRC寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回CRC寄存器。、將CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。、如果最低位為0，重復第三步（下一次移位）；如果最低位為1，將CRC寄存器與一個預設的固定值（0A001H

14、）進行異或運算。、重復第三步和第四步直到8次移位，這樣處理完了一個完整的八位。、重復第2步到第5步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。、最終CRC寄存器的值就是CRC的值。此外還有一種利用預設的表格計算CRC的方法，它的主要特點是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間，該方法此處不再贅述，請參閱相關資料。7.2 功能碼簡介7.2.1功能碼03H或04H：讀寄存器此功能允許用戶獲得設備采集與記錄的數據及系統參數。主機一次請求的數據個數沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。下面的例子是從01號從機讀3個采集到的基本數據 （數據幀中每個地址占用2個字節）L1、L2、L3，其中L1的地址為0000

15、H, L2的地址為0001H, L3的地址為0002H。主機發送發送信息從機返回返回信息地址碼01H地址碼01H功能碼03H功能碼03H起始 地址高字節00H字節數06H低字節00H寄存器 數據高字節00H寄存器數量高字節00H低字節00H低字節03H寄存器 數據高字節00HCRC 校驗碼高字節05H低字節00H低字節CBH寄存器 數據高字節00H低字節00HCRC校驗碼高字節21H低字節75H7.2.2功能碼10H：寫寄存器功能碼10H允許用戶改變多個寄存器的內容，該儀表中系統參數、繼電器輸出狀態等可用此功能號寫入。 主機一次最多可以寫入8個(16字節)數據。下面的例子是預置地址為01的儀表

16、輸出開關量DO2。開關量輸入/輸出狀態指示寄存器地址為0003H，第0-3位對應DI1-DI4, 第8-10位分別對應DO0-DO2。主機發送發送信息從機返回返回信息地址碼01H地址碼01H功能碼10H功能碼10H起始地址高字節00H起始 地址高字節00H低字節03H低字節03H寄存器數量高字節00H寄存器數量高字節00H低字節01H低字節01H字節數02HCRC校驗碼高字節F1H0022H待寫入數據高字節04H低字節C9H低字節00HCRC校驗碼高字節A4H低字節A3H7.3 地址參量 表 8地址地址參數讀寫屬性數值范圍類型10x00L1相實際電流單位0.1AR09999word20x01L

17、2相實際電流單位0.1 AR09999word30x02L3相實際電流單位0.1 AR09999word40x03開關量輸出xxxxxxxxD07DO0R/WDO0脫扣DO1報警DO2遠程起動高字節BYTE開關量輸入xxxxxxxxDI7DI0RDI0輸入1DI1輸入2DI2輸入3DI3輸入4低字節BYTE50x04保留R0word60x05保留R0word70x06保留R0word80x07斷相脫扣延時設定單位0.1sR/W1250word90x08線電壓UAB單位 VR210570word100x09平均實際電流單位0.1AR09999word110x0A接地/漏電電流單位 mAR1001

18、000word120x0B保留R0word130x0C保留R0word140x0D滿載電流設定單位0.1 AR/W168000word150x0E脫扣等級設定R/W5、10、15、20、25、30、35、40word160x0F起動時間單位0.1sR/W19999word170x10過載報警域值設定單位 R/W199word180x11保留R0word190x12接地/漏電故障電流設定單位mAR/W1001000word200x13接地/漏電故障脫扣延時設定 單位0.1sR/W1250word210x14保留R0word220x15欠載脫扣域值設定單位 R/W1099word230x16欠載脫

19、扣延時設定單位0.1sR/W1250word240x17保留R0word250x18不平衡脫扣域值設定單位 R/W1099word260x19不平衡脫扣延時設定單位0.1sR/W1250word270x1A不平衡報警域值設定單位 R/W1099word280x1B報警允許位開/關xxxxxxxxD07DO0R/WDO0過載報警DO1不平衡報警word290x1C脫扣允許位開/關xxxxxxxxD07DO0R/WDO0過載脫扣DO1漏電脫扣DO2欠載脫扣DO3斷相脫扣DO4欠壓脫扣DO5過電壓脫扣DO6堵轉/堵塞脫扣DO7不平衡脫扣word300x1D保留R0word310x1EMODBUS波特

20、率設定2400、4800、9600、19200、38400R/W2400、4800、9600、19200、38400word320x1FMODBUS地址設定R/W1247word330x20欠電壓脫扣域值設定單位 R/W5590word340x21欠電壓脫扣延時設定單位0.1sR/W1250word350x22過電壓脫扣域值設定單位 R/W110150word360x23過電壓脫扣延時設定單位0.1sR/W1250word370x24堵轉電流設定單位0.1AR/W168000word380x25堵轉脫扣延時設定單位0.1sR/W1250word390x26遠程復位R/W0正常1復位word40

21、0x27保留R0word410x280word420x290word430x2A0word440x2B0word450x2C0word460x2D0word470x2E0word480x2F0word490x30事件記錄1STA1R動作方式高字節BYTEMonth1R動作時間-月低字節BYTE500x31Day1R動作時間-日高字節BYTEHour1R動作時間-時低字節BYTE510x32Minute1R動作時間-分高字節BYTESecond1R動作時間-秒低字節BYTE520x33事件記錄2STA2R動作方式高字節BYTEMonth2R動作時間-月低字節BYTE530x34Day2R動作時間

22、-日高字節BYTEHour2R動作時間-時低字節BYTE540x35Minute2R動作時間-分高字節BYTESecond2R動作時間-秒低字節BYTE550x36事件記錄3STA3R動作方式高字節BYTEMonth3R動作時間-月低字節BYTE560x37Day3R動作時間-日高字節BYTEHour3R動作時間-時低字節BYTE570x38Minute3R動作時間-分高字節BYTESecond3R動作時間-秒低字節BYTE580x39事件記錄4STA4R動作方式高字節BYTEMonth4R動作時間-月低字節BYTE590x3ADay4R動作時間-日高字節BYTEHour4R動作時間-時低字節

23、BYTE600x3BMinute4R動作時間-分高字節BYTESecond4R動作時間-秒低字節BYTE610x3C事件記錄5STA5R動作方式高字節BYTEMonth5R動作時間-月低字節BYTE620x3DDay5R動作時間-日高字節BYTEHour5R動作時間-時低字節BYTE630x3EMinute5R動作時間-分高字節BYTESecond5R動作時間-秒低字節BYTE640x3F事件記錄6STA6R動作方式高字節BYTEMonth6R動作時間-月低字節BYTE650x40Day6R動作時間-日高字節BYTEHour6R動作時間-時低字節BYTE660x41Minute6R動作時間-分

24、高字節BYTESecond6R動作時間-秒低字節BYTE670x42事件記錄7STA7R動作方式高字節BYTEMonth7R動作時間-月低字節BYTE680x43Day7R動作時間-日高字節BYTEHour7R動作時間-時低字節BYTE690x44Minute7R動作時間-分高字節BYTESecond7R動作時間-秒低字節BYTE700x45事件記錄8STA8R動作方式高字節BYTEMonth8R動作時間-月低字節BYTE710x46Day8R動作時間-日高字節BYTEHour8R動作時間-時低字節BYTE720x47Minute8R動作時間-分高字節BYTESecond8R動作時間-秒低字節

25、BYTE事件記錄中的時間定義：Month月定義： bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0M10M08M04M02M01Day日定義：bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0D20D10D08D04D02D01Hour時定義：bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0H20H10H08H04H02H01Minute分定義：bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0M40M20M10M08M04M02M01Second秒定義：bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0S40S20S1

26、0S08S04S02S01例：讀取事件8：1、讀到地址0x45高字節的數據為00000001，則時間8的動作原因為起動超時。2、讀到地址0x45低字節的數據為00010001，則實際的月份應為10+111月份。3、讀到地址0x46高字節的數據為00101001，則實際的日子應為20+8+129號。4、讀到地址0x46低字節的數據為00100010，則實際的時應為20+222時。5、讀到地址0x47高字節的數據為01010010，則實際的分應為40+10+252分。6、讀到地址0x47低字節的數據為00110010，則實際的秒應為20+10+232秒。 則事件8的發生時間為11月29日22時52

27、分32秒，動作原因為起動超時引起脫扣動作。八、典型應用方案直接起動模式：圖中電動機的起動、停車是通過現場按鈕來控制的(保護器本身不控制電動機起、停）,接觸器KM的吸引線圈串進脫扣繼電器的常閉觸點中.通電后，按下SB2 (起動按鈕）時，KM吸引線圈得電，使KM的主觸頭閉合，電動機開始工作；當按下SB1（停車按鈕）時，KM吸引線圈失電，使KM主觸點釋放，電動機停止工作。注：遠程起動必須要由上位機來控制，保護器本身不控制。 ARD2電動機保護器直接起動模式接線圖Y-起動模式：圖中電動機的起動、停車是通過現場按鈕來控制的(保護器本身不控制電動機起、停）,接觸器KM1的吸引線圈串進脫扣繼電器的常閉觸點中

28、.通電后，按下SB2 (起動按鈕）時，KM1、KM3吸引線圈得電，使KM1、KM3的主觸點閉合，電動機進行Y型起動；延時時間一到則時間繼電器KT動作，使KM3 吸引線圈失電，KM3 主觸點斷開，KM2吸引線圈得電，KM2的主觸點閉合，使電動機轉入正常運行模式。當按下SB1（停車按鈕）時，KM1吸引線圈失電，使KM1主觸點釋放，電動機停車。注：遠程起動必須要由上位機來控制，保護器本身不控制。ARD2電動機保護器Y-起動模式接線圖九、保護功能設置及說明9.1 保護功能參數設置 表 9功能項目內容起動超時保護起動時間范圍0.1s999.9s動作時間瞬動保護動作方式脫扣過載保護不動作特性<105

29、%Ie,2h內不動作動作特性>120%Ie,1h內延時動作脫扣級別5，10，15，20，25，30，35，40報警值域1%99%過載保護方式報警、脫扣堵轉保護動作值整定范圍(100%600%)Ie延時時間整定范圍0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣欠載保護動作值整定范圍（10%99%Ie）延時時間整定范圍0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣不平衡保護動作值整定范圍10%99%動作時間0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式報警、脫扣剩余電流保護（接地/漏電）整定值范圍1001000mA延時時間0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣欠電壓保護欠

30、壓整定值(55%90%)Ue動作時間0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣過電壓保護過壓整定值(110%150%)Ue動作時間0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣斷相保護動作時間0.1s25.0s, 級差0.1s保護動作方式脫扣9.2 保護功能說明 起動超時保護當電動機起動時間達到用戶設定的起動時間，電動機的三相平均電流還大于設定的額定電流1.1倍時，保護器按照內部設定的要求保護，發出脫扣命令，停止電機運行。 過載保護 當電動機在過負載情況下，長時間超過其額定電流運行時，會導致電動機過熱，絕緣降低而燒毀，保護器根據電動機的發熱特性，計算電動機的熱容量，模擬電動機發熱特

31、性對電動機進行保護。 過載保護電流-時間對照表10，過載特征曲線圖（K曲線圖）如下圖所示。過載保護電流時間對照表： 表 10可選擇的脫扣曲線等級K510152025303540脫扣延時（S）誤差±10%三相平衡的負載，自冷態始額定值Ie ×1.21252503755006257508751000×1.580160240320400480560640×24590135180225270315360×320406080100120140160×411.322.533.84556.367.578.890×57.214.421.62

32、8.83643.250.457.6×6510152025303540×7.23.56.910.413.917.420.824.327.8×82.85.68.411.314.116.919.722.5 當保護器監測到電動機過載運行了，保護器應在報警或脫扣（延時）設定時間內發出報警或脫扣信號。 過載特征曲線圖（K曲線圖） 堵轉/阻塞保護電動機在起動或運行過程中，如果由于負荷過大或自身機械原因，造成電動機軸被卡住，而未及時解除故障，將造成電機過熱，絕緣降低而燒毀電機，堵轉保護適用于電動機起動發生此類故障時進行保護，阻塞保護適用于電動機運行過程中發生此類故障時進行保護；當

33、電流達到動作設定電流時，保護器及時在脫扣（延時）設定時間內脫扣，避免電機燒毀。 欠載保護當電動機所帶負載為泵式負載時，電動機空載或欠載運轉會產生危害，保護器提供欠載保護，當三相的平均電流與額定電流的百分比低于設定值時，保護器應在脫扣（延時）設定時間內脫扣。 不平衡保護電動機運行時，三相電流不平衡率達到保護設定值時，保護器按照設定的要求保護，發出報警或脫扣信號，使電動機的運行更加安全。三相不平衡率表示三相電流中最大電流和三相電流中最小電流的差值與三相電流中最大電流的比值。例如：額定電流為100A，Ia85A、Ib70A、Ic100A，不平衡率為則為(100-70)/100=30%額定電流為100

34、A，Ia110A、Ib70A、Ic100A，不平衡率為則為（110-70）/110=36.4%動作時間誤差：在動作時間定值±10%范圍內。保護動作特性：當不平衡率>設定值時動作。 剩余電流保護（接地/漏電）保護器具備接地保護和漏電保護功能（用戶只能選擇其中的一種）。保護器通過增加零序互感器，檢測到大于設定的故障電流值，則保護器在脫扣（延時）設定時間內脫扣，以保證人身安全。 欠壓保護電壓過低會引起電動機轉速降低，甚至停止運行，當電動機運行電壓下降至設定的欠電壓保護范圍時，保護器按設定的要求進行保護，在脫扣（延時）設定時間內脫扣，以避免重要的生產工藝造成混亂，嚴重影響生產。 過壓保護電壓過高引起電動機絕緣程度損傷，當電動機運行電壓超過設定的保護電壓時保護器按設定的