Carlo Gavazzi WM50

Schalttafel-Leistungsanalysator

Der WM50 misst eine dreiphasige Hauptleitung über Stromwandler 5 A und bis zu 96 Abgangskanäle über bis zu acht teilbare zwölfkanalige Sensoren TCD12 an seinem integrierten MABC-Bus. Einzelkanäle lassen sich zu bis zu 48 zwei- oder dreiphasigen Lasten gruppieren. Der Kommunikationsport kommt von einem Steckmodul: MC485232 für Modbus RTU über RS-485 oder MCETH für Modbus TCP. Das Protokoll von Carlo Gavazzi gibt jedem Kanal einen festen Block mit 14 Registern ab C200h und jeder Last einen Block mit 24 Registern ab C760h, mit Gleitkommazahlen, die mit dem niederwertigen Wort zuerst übertragen werden, und der Kanalenergie als 32-Bit-Zähler in Wh, den Edge lesen kann.

Carlo Gavazzi WM50
  • Modbus RTU
  • Modbus TCP

Schalttafel-Leistungsanalysator

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Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus RTU oder Modbus TCP

Der WM50 ist mit EpiSensor Edge über sein steckbares Kommunikationsmodul kompatibel: Modbus RTU am RS-485-Port des MC485232, gelesen über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways, und Modbus TCP am Ethernet-Port des MCETH. Carlo Gavazzi veröffentlicht die Registertabelle mit physischen und Modicon-Adressen, Datentypen und Wortreihenfolge für die Hauptleitung, jeden Kanal und jede Last.

WM50 AV5 3 H BC mit Sensoren TCD12 und einem Modul MC485232 oder MCETH, mit dem Kommunikationsprotokoll WM50 rev. 1.0.0 vom 27. September 2017. Ein WM50 ohne Kommunikationsmodul hat keinen Weg zu Edge. Prüfung vor Ort: Lesen Sie den Identifikationscode bei 000Bh und vergleichen Sie dann Strom und Energie von Kanal 1 mit UCS oder der Anzeige. Die Energiezähler der Hauptleitung sind 64 Bit breit und liegen außerhalb dessen, was der Modbus-Client von Edge liest. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Rücksetzen, Alarme oder Konfiguration.

Anbinden mit

Anbindung an Edge

Für einen WM50 in einer Verteilung, bei dem eine Funkverbindung das Verlegen eines Datenkabels zum Gateway erspart

  • Modbus
  • Drahtlos
  • Edge
  • Plattformen
Schalttafel-Leistungsanalysator
Schnittstelle
Gateway
Edge
Ausgang
WM50RS-485-Klemmen A-, B+ und GND des Moduls MC485232
ZMB-31Modbus RTU ins drahtlose EpiSensor-Netz
ZGW-20 GatewayFührt Edge lokal aus
EpiSensor EdgeModbus-Client + Registertabelle
KundenplattformMQTT · API · Dateien
Modbus RTU · RS-485
EpiSensor Funk
Läuft lokal
Optionale Weitergabe
Verdrahten Sie das RS-485-Leitungspaar und GND vom MC485232 zum ZMB-31 und stellen Sie Adresse, Baudrate und Parität wie am WM50 ein. Mit 96 Kanälen ist die Abfrage lang; lesen Sie daher nur die genutzten Kanäle und Lasten, blockweise. Die Ausgabe zur Kundenplattform ist optional; Edge bleibt das führende lokale System.

Wenn das Gateway nahe am WM50 sitzt oder mehrere Analysatoren einen verdrahteten Bus teilen

  • Modbus
  • Edge
  • Plattformen
Schalttafel-Leistungsanalysator
Schnittstelle
Gateway
Edge
Ausgang
WM50RS-485-Klemmen A-, B+ und GND des Moduls MC485232
Getrennte serielle SchnittstelleFreigegebener Adapter von RS-485 zum Host
ZGW-20 GatewayFührt Edge lokal aus
EpiSensor EdgeModbus-Client in Edge
KundenplattformMQTT · API · Dateien
Modbus RTU · RS-485
Getrennte serielle Strecke
Läuft lokal
Optionale Weitergabe
Schließen Sie das letzte Gerät mit einer Brücke zwischen B+ und T ab, wie es das Modulhandbuch beschreibt, und verwenden Sie im seriellen Client von Edge dieselbe Baudrate (9,6, 19,2, 38,4 oder 115,2 kbps) und Parität. Bei 115,2 kbps nennt Carlo Gavazzi eine typische Antwortzeit unter 10 ms. Die Ausgabe zur Kundenplattform ist optional; Edge bleibt das führende lokale System.

Wenn der WM50 das Ethernet-Modul MCETH trägt

  • Modbus
  • Edge
  • Plattformen
Schalttafel-Leistungsanalysator
Schnittstelle
Gateway
Edge
Ausgang
WM50RJ45-Port des Moduls MCETH
Geschütztes EthernetSegmentiertes LAN
ZGW-20 GatewayFührt Edge lokal aus
EpiSensor EdgeModbus TCP Client in Edge
KundenplattformMQTT · API · Dateien
Modbus TCP
Geschütztes Ethernet
Läuft lokal
Optionale Weitergabe
Stellen Sie IP-Adresse, Subnetzmaske, Gateway und TCP/IP-Port am WM50 ein und verwenden Sie denselben Port in Edge. Das Datenblatt nennt keinen Standardport; lesen Sie ihn daher im Kommunikationsmenü ab. Das Modul nimmt bis zu 5 gleichzeitige Modbus-Clients an. Die Ausgabe zur Kundenplattform ist optional; Edge bleibt das führende lokale System.

Modelle

Herunterladen
ModelleSchnittstelleAnbindung an Edge
WM50 AV5 3 H BC with MC485232Grundgerät mit vormontiertem Modul MABC für bis zu acht Sensoren TCD12; Modul MC485232 mit Modbus RTU über RS-485 oder RS-232 (alternative Ports)Lesen Sie die Blöcke für Hauptleitung, Kanäle und Lasten auf dem seriellen Weg. Identifikationscode 99 (0x0063) bei 000Bh.
WM50 AV5 3 H BC with MCETHDasselbe Grundgerät mit dem Modul MCETH: RJ45, Modbus TCP, bis zu 5 ClientsLesen Sie dieselben Adressen über Modbus TCP vom Gateway.
TCD12 and TCD12WSTeilbare zwölfkanalige Stromsensoren, Grundstrom 10 A, Nennstrom 32 A und höchstens 65 A je Kanal, versorgt über den TCD-Bus und mit Kabeln TCD12WS verbundenKein eigener Port. Jeder Kanal eines TCD12 erscheint in den Kanalblöcken des WM50.

Technische Daten

Der WM50 eignet sich für Stromverteilungseinheiten in Rechenzentren und andere Verteilungen mit vielen Abgangsschaltern, wo ein Analysator die Einspeisung und jeden Abgang misst. Die Hauptleitung hat für Wirkenergie Klasse 0,5S; jeder Kanal des TCD12 Klasse 2. Bis zu 96 Kanäle und 48 gruppierte Lasten sind über Modbus verfügbar.2

Bestellcode
Grundgerät WM50 AV5 3 H BC; Stromsensoren TCD12, Kabel TCD12WS und das Kommunikationsmodul MC485232 oder MCETH sind eigene Teilenummern.2
Eingänge der Hauptleitung
Direkter Spannungsanschluss, 120 bis 277 V L-N, 208 bis 480 V L-L, 50/60 Hz; Strom über Stromwandler, Nennstrom 5 A, höchstens 6 A, CT-Verhältnis 1 bis 2000.2
Kanäle
Bis zu acht Sensoren TCD12 mit je 12 Kanälen, insgesamt 96 Kanäle; je Kanal Grundstrom 10 A, primärer Nennstrom 32 A und höchstens 65 A.2
Genauigkeit
Hauptleitung Wirkenergie Klasse 0,5S (EN 62053-22) und Blindenergie Klasse 2 (EN 62053-23); Wirkenergie von Kanälen und Lasten Klasse 2 (EN 62053-21).2
RS-485 (MC485232)
Modbus RTU, Adresse 1 bis 247, 9,6, 19,2, 38,4 oder 115,2 kbps, keine, ungerade oder gerade Parität; bis zu 160 Geräte mit 1/5 Unit Load; zweidrahtig, bis 1000 m.23
Ethernet (MCETH)
RJ45, 10Base-T und 100Base-TX, bis 100 m; Modbus TCP mit bis zu 5 gleichzeitigen Clients.2
Gehäuse
Schalttafeleinbau; Front IP65, NEMA 4x und NEMA 12; Klemmen IP20. Front des TCD12 IP50.2
Umgebung
Betrieb -25 bis +40 °C, Lagerung -30 bis +70 °C, relative Feuchte unter 90 %, nicht kondensierend, bei 40 °C, für Grundgerät und TCD12.2

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für WM50.

  • Die Adressen sind physische Wortadressen, die im Rahmen gesendet werden: Der Strom von Kanal 1 ist Modicon 349665 und physisch C200h und wird als 0xC200 übertragen. FC03 und FC04 liefern dieselben Werte.
  • Gleitkommazahlen sind IEEE 754 einfacher Genauigkeit in zwei Registern mit dem niederwertigen Wort zuerst: Das erste übertragene Byte sind die Bits 15 bis 8 und das dritte die Bits 31 bis 24. Das Protokoll nennt das niederwertige Wort zuerst auch für UINT64, gibt aber keine eigene Regel für die UINT32-Energiezähler an; bestätigen Sie deren Wortreihenfolge daher bei der ersten Energielesung mit UCS.
  • Der Block von Kanal n (1 bis 96) beginnt bei C200h + 14 x (n - 1): Strom [A] bei +0, Wirkleistung [W] +2, Blindleistung [var] +4, Scheinleistung [VA] +6, Leistungsfaktor +8 und THD Strom [%] +10 als Gleitkommazahlen und Wirkenergie [Wh+] bei +12 als UINT32. Die Energie von Kanal 1 liegt bei C20Ch und die von Kanal 96 bei C73Eh.
  • Der Block von Last m (1 bis 48, eine Gruppe zwei- oder dreiphasiger Kanäle) beginnt bei C760h + 24 x (m - 1): Systemspannung +0, Strom L1, L2, L3 +2, +4, +6, Wirkleistung +8, Scheinleistung +10, Blindleistung +12, Leistungsfaktor +14, THD Strom L1 bis L3 +16 bis +20 als Gleitkommazahlen und Wirkenergie [Wh+] bei +22 als UINT32. Die Energie von Last 48 liegt bei CBDEh. Strom L3 und THD L3 liefern nur bei eingerichteter dritter Phase Werte.
  • Spannungsreferenz der Kanäle bei C100h bis C15Fh (UINT16: 1 L1, 2 L2, 3 L3) und die Leiter-Neutralleiter-Spannungen Vl1n, Vl2n, Vl3n bei C750h, C752h, C754h als Gleitkommazahlen.
  • Gleitkommawerte der Hauptleitung von den Stromwandlereingängen: V L1-N bis L3-N bei 0050h bis 0054h, V L1-L2 bis L3-L1 bei 0058h bis 005Ch, A L1 bis L3 bei 0060h bis 0064h, A N 0066h, W L1 bis L3 0068h bis 006Ch und W System 006Eh, VA ab 0070h, var ab 0078h, PF ab 0080h, Hz bei 0088h und THD gesamt ab 00A0h.
  • Die Energiezähler der Hauptleitung ab 0500h (Total kWh+, kvarh+, kWh-, kvarh-, Teil- und Tarifzähler) sind UINT64 in vier Registern, in Wh oder varh. Der Modbus-Client von Edge liest keine 64-Bit-Werte; die Energien von Kanälen und Lasten sind die zu verwendenden 32-Bit-Zähler in Wh.
  • Die Zähler Wh+ von Kanälen und Lasten sind UINT32 und laufen daher nach 4 294 967 295 Wh (etwa 4 294 967 kWh) über. Behandeln Sie einen Sprung auf einen kleinen Wert als Überlauf oder Rücksetzung.
  • Minimal-, Maximal- und Mittelwerte für Kanäle und Lasten ab CC00h gibt es nur für die eine in UCS für Alarme und Datenbank gewählte Größe, jeweils mit UNIX-Zeitstempel. Die konfigurierbare Tabelle bei D600h bis D7F2h enthält in UCS gewählte Größen.
  • Identität: Basisfirmware bei 0000h (höherwertiges Byte A für WM50AV5), Firmware des Kommunikationsmoduls bei 0001h, Identifikationscode bei 000Bh (99) und Seriennummer in der Identitätstabelle.
  • Schreibregister: die Rücksetzbefehle ab 3500h (Energiezähler), Alarmbefehle und jedes Konfigurationsregister. Halten Sie sie aus einer Überwachungsabfrage heraus.

Bewertung

WM50 AV5 3 H BC mit Sensoren TCD12 und einem Modul MC485232 oder MCETH, mit dem Kommunikationsprotokoll WM50 rev. 1.0.0 vom 27. September 2017. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Rücksetzen, Alarme oder Konfiguration.

InteroperabilitätUnter Bedingungen unterstützt
Die Kanal- und Lastblöcke haben feste Adressen, eine festgelegte Wortreihenfolge der Gleitkommazahlen und 32-Bit-Zähler in Wh, die Edge liest; die Energie der Hauptleitung gibt es nur als UINT64.1
GenauigkeitUnter Bedingungen unterstützt
Die Wirkenergie der Hauptleitung hat Klasse 0,5S, die Energie von Kanälen und Lasten über die Sensoren TCD12 aber Klasse 2.2
SicherheitNoch nicht bewertet
Das Protokoll definiert beschreibbare Rücksetz- und Konfigurationsregister am selben Modbus-Port wie die Messwerte.1
ZuverlässigkeitUnter Bedingungen unterstützt
Das Protokoll nennt eine Antwortzeit von höchstens 1000 ms, Hinweise zu Wiederholungen und Ausnahmecodes; für den TCD12 ist eine MTBF/MTTF von mindestens 15 Jahren angegeben.12
RobustheitUnter Bedingungen unterstützt
Front IP65, Klemmen IP20 und eine Front des TCD12 mit IP50 passen zu einer Verteilung, aber der Betriebsbereich endet bei +40 °C.2
SkalierbarkeitGut unterstützt
Ein WM50 deckt bis zu 96 Kanäle und 48 Lasten mit festen Blockabständen ab, und das RS-485-Modul arbeitet mit bis zu 115,2 kbps.12
LebenszyklusNoch nicht bewertet
Das Datenblatt ist vom 01/12/2020, und das Protokoll ist die erste Ausgabe, rev. 1.0.0.12

Einrichtung

Erste Lesung: Strom und Energie von Kanal 1

Das Kommunikationsprotokoll WM50 von Carlo Gavazzi, rev. 1.0.0 (27. September 2017), Abschnitt 2.1.2, nennt den Strom von Kanal 1 an der physischen Adresse C200h (Modicon 349665) als IEEE-754-Gleitkommazahl und die Wirkenergie von Kanal 1 bei C20Ch als UINT32 in Wh. Abschnitt 4.4 überträgt Gleitkommazahlen und UINT64 mit dem niederwertigen Wort zuerst und nennt keine eigene Regel für UINT32; die Energiedekodierung unten nimmt daher dieselbe Reihenfolge an. Verwenden Sie das als Ausgangspunkt und vergleichen Sie die Ergebnisse mit UCS oder der Anzeige.

Identitätslesung
01 04 00 0B 00 01 40 08: Modbus-Adresse 1, FC04, Adresse 0x000B, ein Register. Die synthetische Antwort 01 04 02 00 63 F9 19 ergibt 0x0063 = 99, ein WM50.
Anfrage
01 04 C2 00 00 02 4C 73: Modbus-Adresse 1, FC04, Adresse 0xC200 (Strom Kanal 1), zwei Register, RTU-CRC. Über Modbus TCP gehen dieselbe Funktion, Adresse und Länge an den am Modul MCETH eingestellten Port.
Adresskonvention
Die physische Adresse ist die nullbasierte Wortadresse im Rahmen: Senden Sie 0xC200 (49664). Ein Client, der Input-Register ab eins zählt, zeigt sie als 349665. Jeder weitere Kanal beginnt 14 Register später, der Strom von Kanal 2 liegt also bei 0xC20E.
Synthetische Antwort
01 04 04 00 00 41 48 CB E2: vier Datenbytes, zuerst das niederwertige Wort 00 00, dann das höherwertige Wort 41 48. Vertauscht zu 0x41480000 ist die Gleitkommazahl 12,5 A.
Energielesung
01 04 C2 0C 00 02 8C 70 liest die Wirkenergie von Kanal 1 bei 0xC20C. Die synthetische Antwort 01 04 04 D6 87 00 12 F3 E8 hat zuerst das niederwertige Wort 0xD687 und dann das höherwertige Wort 0x0012; mit dem niederwertigen Wort zuerst ergibt sich also 0x0012 x 65536 + 0xD687 = 1234567 Wh, das sind 1234,567 kWh. Zeigt UCS eine andere Summe, versuchen Sie das höherwertige Wort zuerst, bevor Sie weitere Kanäle ergänzen.
Abnahme
Behalten Sie jeden Punkt, wenn er mit Kanal 1 in UCS oder auf der Anzeige übereinstimmt. Wenn nicht, prüfen Sie Wortreihenfolge, Kanalnummerierung und Modbus-Adresse, bevor Sie weitere Kanäle ergänzen.

Abnahmekriterium: Die Antwortbytes sind eine synthetische Decoderprüfung, keine aufgezeichnete Antwort des Analysators. Eine echte Antwort muss mit UCS oder der Anzeige übereinstimmen, bevor weitere Kanäle und Lasten aktiviert werden.

  1. Kommunikationsmodul prüfen

    Suchen Sie auf der Rückseite des WM50 nach einem Modul MC485232 oder MCETH. Das Modul MABC ist der TCD12-Bus, kein Kommunikationsport für Edge.

  2. Port-Einstellungen abgleichen

    Lesen Sie für RS-485 Adresse, Baudrate und Parität im Kommunikationsmenü ab und tragen Sie dieselben Werte in Edge ein. Lesen Sie für Ethernet die IP-Adresse und den TCP/IP-Port ab.

  3. Genutzte Kanäle erfassen

    Notieren Sie mit UCS oder an der Anzeige, welche Kanäle Einphasenkreise führen und welche zu Lasten gruppiert sind und welche Spannungsreferenz jeder Kanal verwendet (ab C100h). Fragen Sie nur diese Blöcke ab.

  4. Zuerst Kanal 1 lesen

    Lesen Sie den Identifikationscode und Kanal 1 wie im Beispiel unten und vergleichen Sie dann Strom und Energie mit UCS oder der Anzeige. Ergänzen Sie weitere Kanäle in Schritten von 14 Registern je Kanal.

  5. Energie auf die 32-Bit-Zähler beschränken

    Verwenden Sie für die Energie die Zähler Wh+ von Kanälen und Lasten. Die Zähler der Hauptleitung ab 0500h sind 64 Bit breit, und der Modbus-Client von Edge liest sie nicht.

Häufige Fragen

Wie finde ich die Register für Kanal 37?
Jeder Kanal hat einen Block mit 14 Registern ab C200h. Kanal n beginnt bei C200h + 14 x (n - 1), Kanal 37 also bei C200h + 504 = C3F8h, mit seinem Zähler Wh+ 12 Register später bei C404h. Lasten verwenden auf dieselbe Weise Blöcke mit 24 Registern ab C760h.1
Warum bleiben die Minimal- und Maximalregister der Kanäle leer?
Carlo Gavazzi berechnet Minimal-, Maximal- und Mittelwerte für Kanäle und Lasten nur für die eine in UCS für Alarme und Datenbank gewählte Größe. Wählen Sie die Größe zuerst in UCS oder lesen Sie die Blöcke der Momentanwerte und lassen Sie Edge den Verlauf führen.1
Ist ein Abgangskanal so genau wie die Hauptleitung?
Nein. Das Datenblatt nennt Klasse 0,5S für die Wirkenergie der Hauptleitung über Stromwandler und Klasse 2 für die Wirkenergie von Kanälen und Lasten über die Sensoren TCD12. Verwenden Sie die Hauptleitung für die Summe der Einspeisung und die Kanäle für die Verteilung.2

Quellen

  1. WM50 communication protocol, Anwenderversion rev. 1.0.0 (27. September 2017) (öffnet in einem neuen Tab) (PDF) Carlo Gavazzi
  2. Datenblatt WM50 multichannel power analyzer (WM50 DS ENG, 01/12/2020), Grundgerät, Sensoren TCD12, Module und Bestellcode (öffnet in einem neuen Tab) (PDF) Carlo Gavazzi
  3. WM series accessory and communication modules instruction manual (WMModules IM), Verdrahtung und Abschluss (öffnet in einem neuen Tab) (PDF) Carlo Gavazzi

Weiterführende Informationen

Produktnamen und Marken gehören ihren jeweiligen Inhabern. Die Veröffentlichung bedeutet weder eine Empfehlung noch eine Geschäftsbeziehung.