Carlo Gavazzi WM15

Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus RTU

Der WM15 ist über den RS-485-Port mit Modbus RTU seiner OS-Ausführungen mit EpiSensor Edge kompatibel und wird über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder eine serielle Schnittstelle des Gateways gelesen. Carlo Gavazzi veröffentlicht die Registertabelle mit FC03 und FC04, physischen und Modicon-Adressen, Datentypen, der Wortreihenfolge mit niederwertigem Wort zuerst und Skalierungsfaktoren.

WM15 96 AV5 3 X OS (eigenversorgt, mit oder ohne MID-Option PFB) und WM15 96 AV5 3 H OS (Hilfsversorgung), mit dem Kommunikationsprotokoll WM15 Version 1.2 vom 20. Dezember 2019. OX-Ausführungen haben keinen Kommunikationsport, und OM-Ausführungen haben M-Bus, das dieser Leitfaden nicht behandelt. Prüfung vor Ort: Lesen Sie den Kennungscode an 0x000B und vergleichen Sie die erste Spannungslesung mit der Anzeige. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Passwort, System, Stromwandlerverhältnis, serielle Schnittstelle oder Reset.

Anbinden mit

• Modbus-Schnittstelle ZMB-3X Ab 399 € zzgl. MwSt. Konfigurieren
• Gateway ZGW-20 Ab 899 € zzgl. MwSt. Konfigurieren

Modelle

Technische Daten

Der WM15 ist ein dreiphasiger Leistungsanalysator für Schaltanlagen: Er misst Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor, Frequenz, THD bis zur 15. Harmonischen sowie Wirk-, Blind- und Scheinenergie über externe Stromwandler 5 A und zeigt die Werte auf einer hintergrundbeleuchteten Anzeige mit 128 × 64 Punkten und Balkendiagrammen für den Strom. Jede Ausführung hat einen statischen Ausgang für Impulse oder einen Alarm; die OS-Ausführungen ergänzen RS-485 Modbus RTU und die OM-Ausführungen M-Bus. Ein optischer Port auf der Front nimmt den OptoProg von Carlo Gavazzi für die Konfiguration auf.^2, 3

Bestellcode

WM15 96 AV5 3, dann Versorgung X (eigenversorgt, 415 V L-L) oder H (Hilfsversorgung, 600 V L-L), dann Ausgang OX (statischer Ausgang), OM (statischer Ausgang und M-Bus) oder OS (statischer Ausgang und RS-485), dann Option X (Klasse 1), PFB (MID, Klasse B), X05 (Klasse 0,5S) oder eine Variante mit der Anzeigesprache CN oder KR.^2, 3

Messeingänge

Direkter Spannungsanschluss: eigenversorgt 120 bis 240 V L-N, 208 bis 415 V L-L; Ausführung mit Hilfsversorgung 120 bis 347 V L-N, 208 bis 600 V L-L; MID 230 V L-N, 400 V L-L bei 50 Hz. Strom über Stromwandler: Nennstrom 5 A, höchstens 6 A, Anlaufstrom 10 mA, Stromwandlerverhältnis bis 2000. 45 bis 65 Hz.²

Systeme

Einphasig 2-Leiter, zweiphasig 3-Leiter, dreiphasig 3-Leiter und 4-Leiter sowie das Vierleiter-Dreiecksnetz mit Mittelanzapfung (Wild Leg). MID-Ausführungen: dreiphasig mit Neutralleiter und dreiphasig ohne Neutralleiter (ARON).²

Genauigkeit

Wirkenergie Klasse 1 (EN 62053-21) und Klasse B (EN 50470-3) bei MID-Ausführungen; Klasse 0,5S (IEC 62053-22) mit der Option 05. Blindenergie Klasse 2 (EN 62053-23). Spannung ±0,5 % vom Messwert (±0,2 % mit der Option 05); Strom ±0,5 % vom Messwert ab 0,05 In (±0,3 %).²

RS-485

Modbus RTU an den Klemmen 10 (A-), 11 (B+) und 12 (GND), wobei Klemme 9 am letzten Gerät mit B+ verbunden wird. Adresse 1 bis 247 (Standard 1); 9,6; 19,2; 38,4; 57,6 oder 115,2 kbit/s (Standard 9,6); keine Parität oder gerade Parität; 1 oder 2 Stoppbits, bei gerader Parität fest 1. Die Register werden alle 100 ms oder schneller aktualisiert.^1, 2

Bus

1/5 Lasteinheit: bis zu 160 Geräte und 1000 m, bevor ein Repeater nötig ist. Schließen Sie beide Enden ab: 120 Ω, ½ W am Master und die Brücke von B+ nach T am letzten WM15. Symmetrisches Leitungspaar AWG24 mit einer dritten Ader für GND, nur am Host geerdet.^1, 2

Digitalausgang

Ein Opto-MOSFET-Ausgang an den Klemmen 7 und 8 für Impulse (0,001 bis 10 kWh je Impuls, 30 oder 100 ms) oder einen Alarm; höchstens 100 mA.^2, 3

Zulassungen

MID (2014/32/EU) bei PFB-Ausführungen; cULus-zugelassen (UL 61010); Sicherheit EN 61010-1; Leistungsanforderungen nach IEC/EN 61557-12 für Wirkleistung und Wirkenergie.²

Gehäuse

Schalttafeleinbau 96 × 96 mm, 280 g. Front IP51, Klemmen IP20; Schraubklemmen 0,05 bis 2,5 mm². Überspannungskategorie III, Verschmutzungsgrad 2.²

Umgebung

Betrieb -25 bis +55 °C; Lagerung -25 bis +70 °C; relative Luftfeuchte unter 90 % ohne Kondensation bei 40 °C.²

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für WM15.

• Die Adressen sind physische Wortadressen, die im Telegramm gesendet werden: Die Spannung L1-N ist als Modicon 300001 und physisch 0000h angegeben und wird als 0x0000 gesendet. FC03 und FC04 liefern dieselben Werte.
• INT32-Werte belegen zwei Register, niederwertiges Wort zuerst, jedes Wort mit dem höherwertigen Byte zuerst. Vorzeichenbehaftete Werte verwenden das Zweierkomplement.
• Spannung L1-N, L2-N und L3-N an 0x0000, 0x0002 und 0x0004; L1-L2, L2-L3 und L3-L1 an 0x0006, 0x0008 und 0x000A: INT32, Volt × 10.
• Strom L1, L2 und L3 an 0x000C, 0x000E und 0x0010: INT32, Ampere × 1000.
• Wirkleistung L1 bis L3 an 0x0012 bis 0x0016 (W × 10), Scheinleistung an 0x0018 bis 0x001C (VA × 10) und Blindleistung an 0x001E bis 0x0022 (var × 10): INT32.
• Systemwerte: V L-N an 0x0024 und V L-L an 0x0026 (V × 10), W an 0x0028, VA an 0x002A und var an 0x002C (× 10): INT32.
• Leistungsfaktor L1, L2, L3 und System an 0x002E bis 0x0031: je ein Register, INT16, PF × 1000, negativ bei gelieferter Wirkleistung. Dieselben vier Werte mit voreilend negativ und nacheilend positiv liegen an 0x0072 bis 0x0075.
• Phasenfolge an 0x0032 (INT16: -1 ist L1-L3-L2, 0 ist L1-L2-L3) und Frequenz an 0x0033 (INT16, Hertz × 10).
• Bezogene Wirkenergie kWh(+) TOT an 0x0034, bezogene Blindenergie kvarh(+) TOT an 0x0036, gelieferte kWh(-) TOT an 0x004E, gelieferte kvarh(-) TOT an 0x0050 und Scheinenergie kVAh TOT an 0x0056: INT32, × 10. kWh(+) je Phase an 0x0040, 0x0042 und 0x0044.
• Energie mit höherer Auflösung an 0x0500 (kWh(+) TOT), 0x0504 (kvarh(+) TOT), 0x051C (kWh(-) TOT) und 0x052C (kVAh TOT): je vier Register, 64 Bit, niederwertigstes Wort zuerst, in Wh, varh und VAh. Die Frequenz an 0x053C ist INT32, Hertz × 1000.
• Leistungsmittelwert des Systems W sys DMD an 0x0038 und sein Höchstwert an 0x003A (W × 10); Betriebsstunden an 0x005A (kWh+) und 0x005C (kWh-), INT32, Stunden × 100. THD von Strom und Spannung je Phase an 0x0082 bis 0x0096 (% × 100); 0x0088, 0x0090 und 0x0098 lesen 0.
• Identität: Kennungscode an 0x000B (UINT16, allein gelesen: 1680 ist WM1596AV53XOSX, 1681 WM1596AV53XOSPFB, 1684 WM1596AV53HOSX); Firmware an 0x0302 (Haupt- und Nebenversion im höherwertigen Byte, Revision im niederwertigen Byte); Seriennummer als ASCII an 0x5000 bis 0x5006; Produktionsjahr an 0x5007; Gerätezustand an 0x5012 (0 Betrieb, 1 Fehler, 2 Konfigurationsfehler).
• Begrenzen Sie jede Anfrage auf 20 Register oder weniger: Die Telegrammtabellen des Protokolls begrenzen eine Lesung auf 1 bis 14h Register, obwohl der Text 125 nennt. Eine zweite, nach Phasen gruppierte Kopie der Messwerte beginnt an 0x00F6.
• Die Register für Passwort, System, Stromwandlerverhältnis, serielle Schnittstelle und Reset von 0x1000 bis 0x4020 nehmen Schreibbefehle mit FC06 und FC10 an; halten Sie sie aus einer Überwachungsabfrage heraus.

Einrichtung

1. Den Analysator bestimmen

   Lesen Sie den Bestellcode auf dem Etikett. Für Modbus muss an der Position Ausgang OS stehen: OX hat keinen Kommunikationsport, und OM hat M-Bus. Notieren Sie, ob an der Position Versorgung X (eigenversorgt) oder H (Hilfsversorgung) steht und ob die Option PFB (MID) ist.

2. Die seriellen Einstellungen ablesen

   Öffnen Sie INFO im Hauptmenü und lesen Sie auf Seite 6, RS485, Adresse, Baudrate und Parität ab. Die Standardwerte sind Adresse 1, 9,6 kbit/s, keine Parität und 1 Stoppbit. Tragen Sie dieselben Werte im seriellen Client von Edge ein und lassen Sie die Einstellungen des Analysators unverändert.

3. RS-485-Leitungspaar verdrahten

   Schließen Sie A- an Klemme 10, B+ an 11 und die gemeinsame Bezugsleitung an GND auf 12 an. Geben Sie jedem Gerät am Bus eine eigene Adresse, verbinden Sie Klemme 9 nur am letzten WM15 mit B+ und setzen Sie am Master-Ende 120 Ω, wenn der Master keinen eigenen Abschluss hat.

4. Zwei Lesungen durchführen

   Lesen Sie den Kennungscode an 0x000B als einzelnes Register und erwarten Sie bei den OS-Ausführungen 1680, 1681 oder 1684. Lesen Sie dann die Spannung L1-N an 0x0000 als zwei Register und dekodieren Sie sie mit dem niederwertigen Wort zuerst, wie in der Beispiellesung unten. Vergleichen Sie das Ergebnis mit Seite 21 der Messwertseiten, L1-N V.

5. Benötigte Punkte ergänzen

   Ergänzen Sie Strom, Leistung, Leistungsfaktor und Energie aus Tabelle 4.1-1 oder die 64-Bit-Energiezähler ab 0x0500 für eine Auflösung in Wattstunden. Halten Sie Schreibbefehle mit FC06 und FC10 aus der Abfragekonfiguration heraus.

Häufige Fragen

Warum zeigt die Spannung Millionen Volt?

Der Client nimmt das höherwertige Wort zuerst. Der WM15 sendet INT32-, UINT32- und UINT64-Werte mit dem niederwertigsten Wort zuerst, jedes Wort mit dem höherwertigen Byte zuerst. Tauschen Sie die beiden Register und wenden Sie dann die Skalierung an: 2300 an 0x0000 ist 230,0 V.¹

Welcher WM15 hat Modbus?

Nur die OS-Ausführungen. Die Position Ausgang im Bestellcode lautet OX für den statischen Ausgang allein, OM für den statischen Ausgang mit M-Bus und OS für den statischen Ausgang mit RS-485 Modbus RTU. Sowohl die eigenversorgte Ausführung X als auch die Ausführung H mit Hilfsversorgung gibt es als OS.^2, 3

Warum zeigt die Frequenz 500?

Der WM15 skaliert die Frequenz an 0x0033 als Hertz × 10; 500 sind also 50,0 Hz. Die hochauflösende Kopie an 0x053C ist INT32 in Hertz × 1000. Übernehmen Sie keinen Frequenzpunkt von einem anderen Zähler von Carlo Gavazzi, ohne seine Skalierung im WM15-Protokoll zu prüfen.¹

Warum bleibt die gelieferte Energie bei null, wenn eine Phase liefert?

Der WM15 summiert die Phasenenergien in jedem Messintervall, und nur das Vorzeichen der Summe wählt den Zähler. Bei +2 kW, +2 kW und -3 kW auf den drei Phasen steigt kWh(+) um 1 kWh pro Stunde, und kWh(-) bewegt sich nicht. kWh(-) an 0x004E zählt nur, wenn das ganze System liefert.²

Welche Energieregister bieten die beste Auflösung?

Die hochauflösende Tabelle ab 0x0500. Ihre Energiezähler belegen je vier Register, 64 Bit, niederwertigstes Wort zuerst, in Wh, varh oder VAh, gegenüber Zehntel kWh in der Haupttabelle. Das Datenblatt nennt 0,001 kWh als Energieauflösung über Modbus.^1, 2

Kann ein WM15 PFB für Abrechnungen verwendet werden?

Die PFB-Ausführungen sind MID-zertifiziert, aber nur für die gesamte bezogene Wirkenergie (kWh TOT); gelieferte Energie, Blind- und Scheinenergie und Teilzähler sind nicht zertifiziert. Dieser Leitfaden behandelt jeden über Modbus gelesenen Wert als Überwachungsdaten, nicht als Abrechnungsdatensatz.²