Continental Control Systems WattNode WND-WR-MB

Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus RTU

Der WND-WR-MB ist mit EpiSensor Edge über Modbus RTU an seinen RS-485-Klemmen kompatibel, gelesen über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder eine serielle Schnittstelle des Gateways. Continental Control Systems veröffentlicht die vollständige Registerliste mit der ab eins gezählten Adresskonvention, den Funktionscodes 03 und 04, Datentypen, Einheiten, Skalierung und der Wortreihenfolge der 32-Bit-Werte.

WattNode Wide-Range for Modbus WND-WR-MB, Firmware 1033 und neuer und Hardwareversion 8 und neuer, mit dem Referenzhandbuch WND-WR-MB-Ref-1.02. Ältere WattNode-Modbus-Zähler der WNC-Serie sind nicht abgedeckt. Prüfung vor Ort: Lesen Sie VoltAN als Float bei 1019 und 1020, niederwertiges Wort zuerst, und VoltAN als Integer bei 1214, und vergleichen Sie beide mit einem Handmessgerät an den Klemmen VA bis VN. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Stromwandler, Messkonfiguration, Passcode, Energierücksetzung oder Kommunikation.

Anbinden mit

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

Modelle

Technische Daten

Der WattNode Wide-Range misst Wirk-, Blind- und Scheinleistung und -energie je Messelement und gesamt, positive, negative und saldierte Energie, Effektivspannung Leiter-Neutralleiter und Leiter-Leiter, Effektivstrom je Stromwandler, den Leistungsfaktor aus Wirk- und Scheinleistung, die Frequenz sowie Leistungsmittelwerte mit Spitzenwert. Er misst alle 100 ms und aktualisiert die Energieregister einmal pro Sekunde, wobei er sie nichtflüchtig speichert. Jedes seiner drei Messelemente verbindet einen Stromwandlereingang mit einem beliebigen Spannungskanal, sodass ein Zähler eine dreiphasige Last, bis zu drei einphasige Stromkreise am selben Netz oder eine Dreieckslast mit zwei Stromwandlern erfassen kann.^1, 2

Modell

Ein Modell, WND-WR-MB, für jedes Netz von 100 bis 600 V AC; alle Geräte sind für Abrechnungszwecke ausgelegt (revenue grade), und ein Kalibrierzertifikat ist ein eigener Artikel, WN-CAL-CERT. Das Referenzhandbuch gilt für Firmware 1033 und neuer und Hardwareversion 8 und neuer.^1, 2

Stromeingänge

Drei Eingänge für externe Stromwandler mit 0,33333 V AC Ausgang bei Nennstrom (Eingangsimpedanz 23 kΩ, absolutes Maximum 5,0 V AC); Stromwandler mit 40 mA Ausgang nur mit Werksoption MA oder R. Der Stromwandler-Nennstrom wird je Eingang von 0 bis 30000 A eingestellt. Stromwandler mit 1 A oder 5 A Ausgang dürfen nicht angeschlossen werden: CCS warnt, dass sie den Zähler zerstören.^1, 2

Spannungseingänge und Versorgung

VN, VA, VB und VC; 100 bis 600 V AC nominal, Leiter-Neutralleiter 90 bis 347 V AC und Leiter-Leiter 120 bis 600 V AC; höchstens 690 V AC; 45 bis 65 Hz; Messkategorie CAT III 600 V. Der Zähler wird über VA und VB versorgt, mindestens 85 V AC. Spannungswandlerverhältnis 0,05 bis 300 für Spannungswandler.¹

Genauigkeit

Wirkenergie höchstens ±0,5 % (typisch ±0,2 %), Wirkleistung, Spannung und Strom höchstens ±0,5 %, ohne Fehler der Stromwandler. Erfüllt ANSI C12.1-2008 und ANSI C12.20-2010 Klasse 0.5 ohne Stromwandlerfehler; als System ANSI C12.20 Klasse 0.5 mit Stromwandlern der Klasse 0.2 oder 0.3 und ANSI C12.1 mit Stromwandlern der Klasse 0.6.¹

Modbus RTU

Halbduplex-RS-485, zwei Adern plus Bezugsleitung, getrennt mit 4500 V AC eff. Adresse 1 bis 63 per DIP-Schalter oder 1 bis 247 per Register; 9600 oder 19200 Baud per DIP-Schalter 8, 1200 bis 115200 Baud per Register; standardmäßig 8N1, optional 8E1 und 8N2. FC03, FC04, FC06, FC16 und FC17. Typische Antwortzeit 5 bis 25 ms; Puffer 256 Byte.^1, 2

Buslast und Abschluss

Empfänger mit 1/8 Unit Load, bis zu 256 WattNode-Zähler in einem Teilnetz. DIP-Schalter 7 schaltet einen internen 120-Ω-Abschluss zu; der Zähler hat einen Failsafe-Empfänger und keine Bias-Widerstände (Option T1 setzt einen festen Abschluss und Bias ein). Maximale Buslänge ohne Abschluss: 860 m (2822 ft) bei 9600 Baud, 430 m (1411 ft) bei 19200, 215 m bei 38400 und 70 m (230 ft) bei 115200; mit Abschluss an beiden Enden: 1220 m (4000 ft) bis 76800 Baud und 990 m (3250 ft) bei 115200.^1, 2

Zulassungen

UL Listed für die USA und Kanada, Datei E359088, nach UL/IEC 61010-1 3. Ausgabe und CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1-12; FCC Part 15 Klasse B; CE nach Niederspannungs- und EMV-Richtlinie, EN 61326-1:2013 Industrieumgebung; RoHS.¹

Umgebung

Betrieb -40 bis +80 °C; 5 bis 90 % relative Feuchte bis 40 °C, nicht kondensierend, abnehmend auf 50 % bei 55 °C; Höhe bis 3000 m; Verschmutzungsgrad 2; IP40. Innenräume, oder im Freien in einem Gehäuse nach NEMA 3R oder 4.¹

Gehäuse

153 × 85,1 × 38,0 mm, 233 g, ABS/PC nach UL 94V-0. Steckbare Klemmblöcke für bis zu 2,5 mm² (12 AWG); zwei Befestigungslöcher im Abstand von 137 mm unter den Klemmblöcken.¹

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für WattNode WND-WR-MB.

• CCS dokumentiert die Registernummern ab eins gezählt, und die Adresse auf der Leitung ist um eins kleiner: EnergySum ist bei 1001 dokumentiert und wird als 1000 (0x03E8) gesendet. Modbus-Software, die nach Registernummern fragt, nimmt 1001 wie gedruckt. Der Zähler verwendet keine Präfixe 3xxxx oder 4xxxx, und FC03 und FC04 lesen jedes Register.
• 32-Bit-Floats und 32-Bit-Ganzzahlen belegen zwei Register und sind Little-Endian: Das erste Register mit der niedrigeren Adresse enthält die niederwertigen 16 Bit. Clients nennen das Float oder Long swapped; Tridium JACE nennt es Byte-Reihenfolge 1032. Lesen Sie beide Register in einer Anfrage, damit sich der Wert dazwischen nicht ändern kann.
• Float-Spannungen in V: VoltAvgLN 1017, VoltAN 1019, VoltBN 1021, VoltCN 1023, VoltAvgLL 1025, VoltAB 1027, VoltBC 1029 und VoltCA 1031, je zwei Register. Frequenz Freq bei 1033 in Hz. Ein Spannungskanal unter 20 % der Nennspannung oder, falls höher, der höchsten gemessenen Spannung gilt als inaktiv und liest null.
• Float-Wirkleistung in W: PowerSum 1009 und Power1 bis Power3 bei 1011, 1013 und 1015, standardmäßig über 5 Sekunden gemittelt. PowerFastSum 1037 und PowerFast1 bis PowerFast3 bei 1039 bis 1043 aktualisieren alle 100 ms ohne Mittelung. Blindleistung PowerReacSum 1147 (VAR) und Scheinleistung PowerAppSum 1155 (VA), jeweils gefolgt von den Elementen 1 bis 3.
• Float-Strom in A: Current1 bis Current3 bei 1163, 1165 und 1167, standardmäßig vorzeichenlos. Leistungsfaktor PowerFactorAvg bei 1139 und Elemente 1 bis 3 bei 1141 bis 1145; er schließt Oberschwingungen ein und ist negativ, wenn die Leistung des Elements negativ ist.
• Float-Energie in kWh: EnergySum 1001 (saldiert), EnergyPosSum 1003, EnergySumNR 1005, EnergyPosSumNR 1007 und EnergyNegSum 1113, mit Registern je Element ab 1101. Blindenergie EnergyReacSum 1123 (kVARh) und Scheinenergie EnergyAppSum 1131 (kVAh). Oberhalb von 100.000 kWh wird die Auflösung eines Floats gröber als 0,1 kWh.
• Integer-Energie, 32 Bit vorzeichenbehaftet, niederwertiges Wort zuerst, in 0,1 kWh: EnergySum 1201, EnergyPosSum 1203, EnergySumNR 1205, EnergyPosSumNR 1207, EnergyNegSum 1313 und EnergyNegSumNR 1315; je Element ab 1301. CCS empfiehlt diese für Energie, weil ihre Auflösung bei 0,1 kWh bleibt. Die NR-Register (nicht rücksetzbar) lassen sich weder nullen noch voreinstellen.
• Register für negative Energie melden eine positive Zahl: 1000 kWh exportierte Energie liest sich in EnergyNegSum als 1000. Die Leistung ist negativ, wenn das Element erzeugt oder sein Stromwandler verkehrt herum sitzt.
• Integer-Messwerte sind einzelne vorzeichenbehaftete 16-Bit-Register: VoltAN bis VoltCA bei 1214 bis 1220 und VoltAvgLN bei 1213 in 0,1 V; Freq bei 1221 in 0,1 Hz; Leistungsfaktor bei 1339 bis 1342 in 0,01.
• Integer-Wirkleistung, -Blindleistung, -Scheinleistung und Leistungsmittelwerte (1209 bis 1212, 1343 bis 1350, 1354 bis 1360) werden mit PowerIntScale bei 1609 multipliziert, das bei automatischer Einstellung den verwendeten Faktor (1, 10, 100, 1000 oder 10000) liest. Das Beispiel von CCS: PowerSum 2500 mit PowerIntScale 100 sind 250.000 W.
• Der Integer-Strom bei 1351 bis 1353 ist ein skalierter Wert: Strom = Register × CtAmpsX / CurrentIntScale, mit CtAmps1 bis CtAmps3 bei 1604 bis 1606 und CurrentIntScale bei 1622 (Standard 20000). Das Beispiel von CCS: 5000 mit 200-A-Stromwandlern sind 50,00 A. Die Float-Stromregister brauchen keine Skalierung.
• Leistungsmittelwerte in W: DemandSum 1169, DemandSumMin 1171, DemandSumMax 1173, DemandAppSum 1175 und Demand1 bis Demand3 bei 1177 bis 1181, standardmäßig über einen Zeitraum von 15 Minuten (DemPerMins bei 1610). Nach dem Einschalten liest der Mittelwert null, bis ein volles Intervall vergangen ist.
• Identität und Zustand: SerialNumber bei 1701 (32 Bit), Model bei 1707 (510), Firmware-Version bei 1708, ErrorStatus1 bei 1716 (0 = keine Fehler) und CtStatus1 bis CtStatus3 bei 1760 bis 1762, wenn die Erkennung getrennter Stromwandler aktiviert ist. Dummy bei 0001 liefert immer 0.
• Die SunSpec-Modelle 1, 203, 213 und 64080 beginnen bei 40001 ab eins gezählt (40000 auf der Leitung) und sind Big-Endian, also mit der umgekehrten Wortreihenfolge der CCS-Register. Verwenden Sie je Edge-Konfiguration einen Registersatz und behalten Sie dessen Wortreihenfolge bei.
• Konfigurations- und Befehlsregister von 1601 bis 1659 (Passcode, Stromwandler-Nennstrom, Stromwandlerrichtung, Mittelung, Skalierung, ZeroEnergy, ZeroDemand, Konfiguration der Messelemente, Spannungswandlerverhältnis, Adresse, Baudrate und Parität) nehmen Schreibzugriffe mit FC06 und FC16 an. Schreiben Sie sie nie aus einer Überwachungskonfiguration.

Einrichtung

1. Zähler und Optionen erkennen

   Prüfen Sie, dass das Etikett WND-WR-MB zeigt, und notieren Sie aufgedruckte Optionen wie EP, 8N2, AD= oder eine Baudrate, die die Kommunikationseinstellungen ändern. Notieren Sie den Nennstrom jedes Stromwandlers und die Spannungsphase, an der er sitzt.

2. DIP-Schalter ablesen

   Die DIP-Schalter 1 bis 6 stellen die Adresse von 1 bis 63 ein (Werte 1, 2, 4, 8, 16 und 32), Schalter 7 den internen Abschluss und Schalter 8 die Baudrate: unten 9600, oben 19200. Ab Werk steht die Adresse auf 0, die ungültig ist: Die Com-LED leuchtet dauerhaft rot und der Zähler antwortet nicht.

3. RS-485-Bus verdrahten

   Verbinden Sie A-, B+ und die Bezugsleitung C in Linie, nie sternförmig. Erden Sie Schirm oder Bezugsleitung nur am Gateway. Ein Bus über 860 m bei 9600 Baud oder über 430 m bei 19200 braucht an beiden Enden 120 Ω, am letzten Zähler über DIP-Schalter 7.

4. Erste Lesungen

   Lesen Sie Model bei 1707, ein Register: Es liefert 510. Lesen Sie dann VoltAN als Float bei 1019 und 1020, niederwertiges Wort zuerst, wie in der Beispiellesung unten, und VoltAN als Integer bei 1214 in 0,1 V. Beide sollten miteinander und mit einem Handmessgerät an VA bis VN übereinstimmen.

5. Stromwandlerkonfiguration prüfen

   Lesen Sie CtAmps1 bis CtAmps3 bei 1604 bis 1606 und vergleichen Sie sie mit den eingebauten Stromwandlern; der Werkswert ist 5. Ein falscher Wert verfälscht jeden Strom-, Leistungs- und Energiewert, und die Korrektur gehört zur Inbetriebnahme des Zählers, nicht zur nur lesenden Abfrage von Edge. Prüfen Sie, dass ErrorStatus1 bei 1716 den Wert 0 liest und Power1 bis Power3 bei einer verbrauchenden Last positiv sind.

6. Benötigte Punkte ergänzen

   Ergänzen Sie die Float-Register für Leistung, Strom und Spannung und die 32-Bit-Integer-Energieregister in 0,1 kWh für Zähler, die ihre Auflösung behalten. Halten Sie die Konfigurations-, Rücksetz- und Kommunikationsregister aus der Abfragekonfiguration heraus.

Häufige Fragen

Ist die WattNode-Adresse 1019 oder 1018?

Beides, je nachdem, wo Sie sie eingeben. CCS dokumentiert die Register ab eins gezählt, ein Modbus-Werkzeug, das nach Registernummern fragt, nimmt also 1019. Auf der Leitung ist die Adresse um eins kleiner, 1018 (03FAh). Das eigene Beispiel von CCS: EnergySum bei 1001 geht als 1000, 0x03E8, auf den Bus.¹

Warum sind meine WattNode-Float-Werte riesig, winzig oder ungültig?

Die CCS-Register senden die niederwertigen 16 Bit zuerst. Stellen Sie den Client auf die getauschte Float- und Long-Reihenfolge (swapped oder reversed, Byte-Reihenfolge 1032 bei einem Tridium JACE) und lesen Sie beide Register in einer Anfrage. Die SunSpec-Register ab 40001 sind umgekehrt, höherwertiges Wort zuerst.¹

Wie rechne ich den Integer-Strom des WattNode in Ampere um?

Multiplizieren Sie mit dem Stromwandler-Nennstrom und teilen Sie durch CurrentIntScale: Strom = Current1 × CtAmps1 / CurrentIntScale. Mit 200-A-Stromwandlern und dem Standardwert 20000 für CurrentIntScale ist ein Wert von 5000 gleich 50,00 A. Die Float-Stromregister bei 1163 bis 1167 sind bereits in Ampere.¹

Welches Energieregister verwende ich für kWh?

Für aus dem Netz bezogene Energie EnergyPosSum: den Float bei 1003 in kWh oder die 32-Bit-Ganzzahl bei 1203 in 0,1 kWh, niederwertiges Wort zuerst. CCS empfiehlt für Energie die Ganzzahl, weil die Auflösung eines Floats oberhalb von 100.000 kWh gröber als 0,1 kWh wird. EnergySumNR und EnergyPosSumNR lassen sich nicht zurücksetzen.¹

Kann der WattNode mit 5-A-Stromwandlern betrieben werden?

Nein. Der WND-WR-MB nimmt Stromwandler mit 0,333 V AC Ausgang bei Nennstrom oder, bei einem mit Option MA oder R bestellten Zähler, Stromwandler mit 40 mA Ausgang. CCS warnt, dass Stromwandler mit 1 A oder 5 A Ausgang, meist mit einem Verhältnis wie 100:5 beschriftet, den Zähler zerstören.^1, 2

Hat der WattNode Modbus Modbus TCP?

Nein. Der WND-WR-MB hat eine RS-485-Schnittstelle nur mit Modbus RTU. CCS merkt an, dass ältere WattNode-Modbus-Firmware Rahmen nach Modbus TCP über RS-485 übertrug und dass dies entfernt wurde. Edge liest ihn über einen ZMB-31 oder eine serielle Schnittstelle des Gateways.¹

Der WattNode antwortet nicht und die Com-LED leuchtet dauerhaft rot. Was ist falsch?

Der DIP-Schalter steht auf Adresse 0; so wird der Zähler ausgeliefert, und die Adresse ist ungültig. Stellen Sie mit den Schaltern 1 bis 6 eine eindeutige Adresse von 1 bis 63 ein. Blinkt die Com-LED dagegen eine Sekunde lang rot, deutet das auf einen CRC- oder Rahmenfehler hin: Prüfen Sie Baudrate, Parität und die Verdrahtung von A- und B+.¹