Rayleigh Instruments RI-D440

Strom- und Energiezähler

Der RI-D440 ist ein vierteiliges Hutschienenmessgerät aus der Familie easywire von Rayleigh Instruments: Seine Stromeingänge kommen über RJ45-Leitungen von den easywire-Stromwandlern von Rayleigh, und er bezieht seine Versorgung aus V1. Der RI-D440-G-C hat einen Impulsausgang und einen RS485-Port für Modbus RTU; die Betriebsanleitung V02 nennt außerdem eine M-Bus-Version, RI-D440-G-MB. Das Registerdokument RI-D440-C-COMM V01 von Rayleigh führt 36 Messwertzeilen ab dezimal 30000 neben ihren nullbasierten Hexadressen, alle bis auf eine als 32-Bit-Gleitkommazahlen mit dem niederwertigen Wort im ersten Register. Die Tabelle enthält Netto-Wirk- und Netto-Blindenergie gesamt, keine getrennten Zähler für Bezug und Lieferung.

Rayleigh Instruments RI-D440
  • Modbus RTU

Strom- und Energiezähler

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Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus RTU

Der RI-D440-G-C ist mit EpiSensor Edge über Modbus RTU an seinen RS485-Klemmen kompatibel, gelesen über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways. Rayleigh veröffentlicht die Registerliste mit dezimalen und hexadezimalen Adressen, Datenstruktur, Länge und Einheit.

RI-D440-G-C, gelesen mit dem Registerdokument RI-D440-C-COMM V01 von Rayleigh. Prüfung vor Ort: Lesen Sie Voltage V1-N ab der übertragenen Adresse 0x0000 als Gleitkommazahl mit vertauschten Wörtern und vergleichen Sie den Wert mit der Anzeige. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Passwort, Einstellungen, Rücksetzungen oder Werkseinstellungen.

Anbinden mit

Anbindung an Edge

Für ein Messgerät auf der Hutschiene einer Verteilung, bei dem eine Funkverbindung das Verlegen eines Datenkabels zum Gateway erspart

  • Modbus
  • Drahtlos
  • Edge
  • Plattformen
Strom- und Energiezähler
Schnittstelle
Gateway
Edge
Ausgang
RI-D440RS485-Klemmen A (+) und B (-) des RI-D440-G-C
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 RS485 A (+) und B (-) am steckbaren Kommunikationsblock zum ZMB-31 und stellen Sie Slave-ID, Baudrate, Parität und Stoppbit wie am Messgerät ein, ab Werk 1 und 9600 bit/s ohne Parität mit einem Stoppbit. Lesen Sie die Messwerte als Gleitkommapaare mit vertauschten Wörtern. Die Ausgabe zur Kundenplattform ist optional; Edge bleibt das führende lokale System.

Wenn das Gateway in derselben Verteilung sitzt oder mehrere RI-D440 einen verdrahteten RS485-Bus teilen

  • Kabelgebunden
  • Edge
  • Plattformen
Strom- und Energiezähler
Schnittstelle
Gateway
Edge
Ausgang
RI-D440RS485-Klemmen A (+) und B (-) des RI-D440-G-C
Geschütztes EthernetSegmentiertes LAN
ZGW-20 GatewayFührt Edge lokal aus
EpiSensor EdgeModbus-Client in Edge
KundenplattformMQTT · API · Dateien
Ethernet
Geschütztes Ethernet
Läuft lokal
Optionale Weitergabe
Das Handbuch von Rayleigh zeigt Modbus nur als Linie, nie als Stern, mit höchstens 32 Messgeräten und 500 m. Geben Sie jedem Messgerät eine eigene Slave-ID von 1 bis 255 und verwenden Sie im seriellen Client von Edge dieselben Einstellungen. Die Ausgabe zur Kundenplattform ist optional; Edge bleibt das führende lokale System.

Modelle

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ModelleSchnittstelleAnbindung an Edge
RI-D440-G-CVierteiliges Hutschienenmessgerät, easywire-Stromwandlereingänge 330 mV über RJ45 (oder Stromwandler 1 A und 5 A über das Modul TAS-SCTEWA), ein kWh-Impulsausgang und RS485 Modbus RTULesen Sie die Gleitkommaregister aus RI-D440-C-COMM V01 über RS485 über einen ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways.
RI-D440-G-MBDasselbe Messgerät mit drahtgebundenem M-Bus nach EN 13757 statt Modbus: Primär-ID 1 bis 250, ab Werk 2400 bit/s und gerade ParitätKein Modbus-Port; dieser Leitfaden deckt es daher nicht ab. Rayleigh veröffentlicht dafür keine M-Bus-Datensatzliste; ein Stromzähler von EpiSensor am selben Stromkreis liefert die Messung an Edge.

Technische Daten

Der RI-D440 zeigt Spannung, Strom, Leistungsfaktor, Frequenz, Leistung, maximalen Leistungsmittelwert sowie Wirk-, Blind- und Scheinenergie auf einem weiß hinterleuchteten LCD mit einer Energieimpuls-LED. Er wird als Drehstrom vierdrahtig mit drei easywire-Stromwandlern oder einphasig an L1, L2 oder L3 angeschlossen, und ein Anschluss Voltage OUT führt seine Versorgung in Linie zu bis zu 32 Messgeräten.23

Modelle
RI-D440-G-C mit einem Impulsausgang und RS485 Modbus; die Betriebsanleitung V02 behandelt auch den RI-D440-G-MB mit M-Bus.23
Genauigkeit
Spannung und Strom ±0,5 % vom Endwert, Frequenz ±0,1 % vom Endwert, Wirk-, Blind- und Scheinleistung 1 %, Leistungsfaktor ±0,01 von eins; Wirkenergie Klasse 1 nach IEC/EN 62053-21, Blindenergie Klasse 2 nach IEC/EN 62053-23.23
Eingänge
Betriebsanleitung V02: 3 × 60 bis 300 V AC L-N (104 bis 520 V AC L-L), 45 bis 65 Hz, CT primär 5 bis 10000 A, easywire-Eingang 330 mV, VT primär 100 V bis 10 kV und sekundär 100 bis 500 V. Das Datenblatt von 2019 nennt 100 bis 240 V L-N und 173 bis 415 V L-L.23
Kommunikation
RS485 Modbus RTU, Slave-ID 1 bis 255, 300 bis 19200 bit/s, keine, ungerade oder gerade Parität, 1 oder 2 Stoppbits, Antwortzeit höchstens 100 ms; Werkseinstellungen Slave-ID 1, 9600 bit/s, keine Parität, 1 Stoppbit; Linie mit bis zu 32 Messgeräten innerhalb von 500 m.123
Versorgung
Eigenversorgung aus V1, unter 8 VA; der Anschluss Voltage OUT versorgt bis zu 31 weitere Messgeräte, wobei sich die Absicherung nach der Zahl der Messgeräte richtet.23
Impulsausgang
Ein kWh-Impulsausgang, 5 bis 27 V DC, höchstens 100 mA; Impulswertigkeit 0,01 bis 9,99 kWh je Impuls (ab Werk 0,10) und Dauer 50 bis 300 ms (ab Werk 200 ms) laut Handbuch V02.23
Gehäuse
Vierteiliges Gehäuse nach DIN 43880 für Schiene 35 mm, selbstverlöschendes Polycarbonat (UL94 V-0), Front IP54 und Klemmen IP20, unter 210 g; RJ45-Stromeingänge und steckbare Schraubklemmen für Spannung, RS485 und Impuls. Es muss in einem geeigneten Gehäuse mit passender Schutzart in Innenräumen eingebaut werden.23
Umgebung
Betrieb -10 bis +55 °C, Lagerung -20 bis +75 °C, 0 bis 85 % relative Feuchte, nicht kondensierend; Überspannungskategorie III (300 V L-N), Schutzklasse II, Verschmutzungsgrad 2, Höhe bis 2000 m.23
Konformität
EMV nach IEC/EN 61326-1, EN 55011 Klasse A und IEC/EN 61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -8 und -11; Genauigkeit nach IEC/EN 62053-21 und -23; Sicherheit nach IEC/EN 61010.3

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für RI-D440.

  • Rayleigh druckt in jeder Zeile eine Dezimaladresse ab 30000 neben einem hexadezimalen Startregister: Voltage V1-N ist 30000 bei 0x00 und Total net kWh ist 30058 bei 0x3A. Der Hexwert ist die nullbasierte übertragene Adresse, und die Dezimalzahl ist diese Adresse plus 30000. Die Einstellungszeilen beginnen wieder bei 40000 mit Hex 0x00.
  • Der Kopf nennt die Funktionen 3 und 4, und die Spalte Function kennzeichnet die Messwertzeilen mit 3 und die Einstellungszeilen mit 4. Die Einstellungszeilen werden gelesen und geschrieben; die Spalte steht daher eher für die Tabellen 3X Input und 4X Holding als für einen Funktionscode. Lesen Sie die Messwerte zuerst mit FC04; antwortet das Messgerät mit der Ausnahme Illegal Function, lesen Sie dieselbe Adresse mit FC03.
  • FLOAT REVERSE WORD ist eine 32-Bit-IEEE-Gleitkommazahl in zwei Registern mit dem niederwertigen Wort zuerst: Das Beispiel von Rayleigh legt die niederwertige Hälfte von Total net kWh in Register 30058 und die höherwertige Hälfte in 30059. Wählen Sie in Edge eine Gleitkommazahl mit vertauschten Wörtern.
  • Spannungen V1-N, V2-N und V3-N bei 30000, 30002 und 30004 (Hex 0000, 0002, 0004) und ihr Mittelwert bei 30006; V1-2, V2-3 und V3-1 bei 30008, 30010 und 30012 und ihr Mittelwert bei 30014; alle in V.
  • Ströme I1, I2 und I3 bei 30016, 30018 und 30020 (Hex 0010, 0012, 0014) und mittlerer Strom bei 30022 (Hex 0016), in A.
  • Leistung: kW1 bis kW3 bei 30024 bis 30028, kVA1 bis kVA3 bei 30030 bis 30034 und kVAr1 bis kVAr3 bei 30036 bis 30040; Total kW bei 30042 (Hex 002A), Total kVA bei 30044 und Total kVAr bei 30046, in kW, kVA und kVAr. Leistungsfaktor PF1 bis PF3 bei 30048 bis 30052 und mittlerer PF bei 30054; Frequenz bei 30056 (Hex 0038) in Hz.
  • Energie: Total net kWh bei 30058 (Hex 003A) und Total net kVArh bei 30062 (Hex 003E). Die Tabelle hat keine getrennten Zähler für Bezug oder Lieferung und kein Register für Scheinenergie; ein Stromkreis mit Einspeisung braucht für die Lieferenergie daher ein anderes Messgerät.
  • 30064 (kW Active Power) und 30072 (kVA Apparent Power) sind eigene Zeilen neben Total kW und Total kVA, und 30134 und 30138 enthalten die bisherigen Maximalwerte von kW und kVA. Die Tabelle sagt nicht, ob 30064 und 30072 Momentan- oder Mittelwerte sind; vergleichen Sie sie daher mit den Anzeigeseiten Max MD, bevor Sie sich auf sie verlassen. Seriennummer bei 30132 (Hex 0084), zwei Register in Hex.
  • Die Einstellungen beginnen bei 40000: Passwort bei 40000 (Standard 1000), Netzauswahl bei 40001, CT primär bei 40003, PT sekundär und primär bei 40004 und 40005, Slave-ID bei 40007, Baudrate bei 40008 (5 ist 9600), Parität bei 40009 und Stoppbit bei 40010. Werkseinstellungen (40012), Reset kWh (40013), Reset kVArh (40015) und die Rücksetzungen des maximalen Leistungsmittelwerts (40037, 40041) sind Schreibzugriffe; halten Sie alle aus einer Überwachungsabfrage heraus.

Bewertung

RI-D440-G-C, gelesen mit dem Registerdokument RI-D440-C-COMM V01 von Rayleigh. Prüfung vor Ort: Lesen Sie Voltage V1-N ab der übertragenen Adresse 0x0000 als Gleitkommazahl mit vertauschten Wörtern und vergleichen Sie den Wert mit der Anzeige. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf die Register für Passwort, Einstellungen, Rücksetzungen oder Werkseinstellungen.

InteroperabilitätUnter Bedingungen unterstützt
Rayleigh veröffentlicht eine Registerliste mit dezimalen und hexadezimalen Adressen, Länge, Datenstruktur, Einheit und einem Beispiel für die Gleitkommazahl mit vertauschten Wörtern. Die Liste benennt den Funktionscode je Tabelle nicht eindeutig; die erste Lesung braucht daher eine kurze Prüfung des Funktionscodes.1
GenauigkeitEingeschränkt
Wirkenergie Klasse 1 und Blindenergie Klasse 2 mit Spannung, Strom, Leistung und Leistungsfaktor je Phase. Über Modbus liefert das Messgerät nur Netto-Wirk- und Netto-Blindenergie, ohne Bezugs-, Liefer- oder Scheinenergie, und der easywire-Stromeingang braucht die easywire-Stromwandler von Rayleigh oder den Umsetzer TAS-SCTEWA.123
SicherheitEingeschränkt
Das Programmieren erfordert ein Passwort, aber das Werkspasswort ist 1000, und die Tabelle legt es in das Holding-Register 40000 mit Lese- und Schreibzugriff, neben beschreibbaren Energierücksetzungen und einem Befehl für Werkseinstellungen. Modbus RTU hat keine Verschlüsselung; halten Sie den Bus daher privat und den Client nur lesend.12
ZuverlässigkeitUnter Bedingungen unterstützt
EMV geprüft nach IEC/EN 61326-1 und der Reihe IEC/EN 61000-4, mit nichtflüchtiger Speicherung. Das Messgerät bezieht seine Versorgung nur aus V1; es meldet also nicht mehr, wenn V1 ausfällt, ebenso wie jedes über seinen Anschluss Voltage OUT angeschlossene Messgerät.23
RobustheitUnter Bedingungen unterstützt
Ausgelegt für -10 bis +55 °C, 0 bis 85 % relative Feuchte, nicht kondensierend, Front IP54 und Klemmen IP20, Überspannungskategorie III. Rayleigh verlangt ein geeignetes Gehäuse mit passender Schutzart und die Verwendung in Innenräumen.23
SkalierbarkeitUnter Bedingungen unterstützt
Bis zu 32 Messgeräte an einer Linie innerhalb von 500 m mit bis zu 19200 bit/s und laut Datenblatt bis 255 mit einem RS485-Repeater. Größere Standorte brauchen mehrere Busse.23
LebenszyklusNoch nicht bewertet
Rayleigh hat das Registerdokument V01 2022 und die Betriebsanleitung V02 mit der M-Bus-Version veröffentlicht; das Datenblatt stammt vom August 2019.12

Einrichtung

Voltage V1-N bei 30000 lesen, dann Total net kWh bei 30058

RI-D440-C-COMM V01 von Rayleigh führt Voltage V1-N bei dezimal 30000, Hex 0x00, und Total net kWh bei dezimal 30058, Hex 0x3A, beide als FLOAT REVERSE WORD, zwei Register, mit der werkseitigen Slave-ID 1. Die Hexspalte ist die übertragene Adresse.

Anfrage
01 04 00 00 00 02 71 CB: Slave-ID 1, FC04, Adresse 0x0000 (dezimal 30000, Voltage V1-N), zwei Register, RTU-CRC.
Adresskonvention
Die Dezimalspalte ist 30000 plus das hexadezimale Startregister: 30000 ist 0x0000, 30058 ist 0x003A und 30132 ist 0x0084. Der im Kopf genannte Adressoffset +1 passt zu einem Client, der Register ab eins zählt und die Hexadresse plus eins eingibt; Edge nimmt den Hexwert.
Synthetische Antwort
01 04 04 33 33 43 73 74 1A: Register 0x3333, dann 0x4373. Mit vertauschten Wörtern ist die Gleitkommazahl 0x43733333 = 243,2 V.
Ausweichen auf Funktion 03
Weist das Messgerät FC04 mit der Ausnahme Illegal Function ab, senden Sie 01 03 00 00 00 02 C4 0B. Die synthetische Antwort 01 03 04 33 33 43 73 75 AD ergibt dieselben 243,2 V.
Energielesung
01 04 00 3A 00 02 51 C6 liest zwei Register ab 0x003A. Die synthetische Antwort 01 04 04 BE 66 45 8E 8D 47: Register 0xBE66, dann 0x458E, die Gleitkommazahl ist also 0x458EBE66 = 4567,8 kWh.
Abnahme
Behalten Sie die Punkte, wenn V1-N mit der Seite Phasenspannung und Total net kWh zur gleichen Zeit mit der Energieseite übereinstimmen. Eine ohne Wortvertauschung dekodierte Gleitkommazahl ergibt einen Wert, der nicht zur Anzeige passt.

Abnahmekriterium: Die Antwortbytes sind eine synthetische Decoderprüfung, keine aufgezeichnete Antwort des Messgeräts. Notieren Sie, auf welchen Funktionscode das installierte Messgerät geantwortet hat, und verwenden Sie ihn für jeden Messpunkt.

  1. Das Modell bestimmen

    Prüfen Sie, dass das Typenschild RI-D440-G-C lautet. Der RI-D440-G-MB hat M-Bus statt Modbus.

  2. Die Kommunikationseinstellungen ablesen

    Halten Sie die Konfigurationstaste 3 Sekunden gedrückt und geben Sie das Passwort ein (ab Werk 1000), gehen Sie dann zu den Einstellungen 7 bis 10: Slave-ID, Baudrate, Parität und Stoppbit. Tragen Sie dieselben Werte im seriellen Client von Edge oder am ZMB-31 ein.

  3. RS485-Leitungspaar verdrahten

    Verbinden Sie A (+) und B (-) in einer Linie mit höchstens 32 Messgeräten und 500 m, ohne Sternverbindungen.

  4. Funktionscode bestimmen

    Lesen Sie zwei Register ab der übertragenen Adresse 0x0000 mit FC04. Antwortet das Messgerät mit der Ausnahme Illegal Function, wiederholen Sie die Lesung mit FC03 und verwenden Sie diese Funktion für jeden Messwert.

  5. Wortreihenfolge prüfen

    Dekodieren Sie Voltage V1-N mit dem zweiten Register als höherwertigem Wort und vergleichen Sie den Wert mit den Seiten Avg Voltage und Phasenspannung. Stimmt er nicht, liegt die Lesung auf der falschen Adresse oder die Wörter sind nicht vertauscht.

  6. Energie und Leistung ergänzen

    Ergänzen Sie Total net kWh an der übertragenen Adresse 0x003A, dann Gesamt- und Phasenleistung und den Leistungsfaktor, und vergleichen Sie die Energie mit der kWh-Anzeige. Schreiben Sie nie in die Register für Passwort, Rücksetzungen oder Werkseinstellungen.

Häufige Fragen

Welche Adresse sende ich für das Register 30058 des RI-D440?
Senden Sie 0x003A. Rayleigh druckt neben jeder Dezimaladresse ein hexadezimales Startregister, und die Dezimalzahl ist 30000 plus dieser Hexwert: Voltage V1-N ist 30000 bei 0x00 und Total net kWh ist 30058 bei 0x3A. Ein Client, der Register ab eins zählt, gibt den Hexwert plus eins ein.1
Welche Wortreihenfolge verwenden die Gleitkommazahlen des RI-D440?
Das niederwertige Wort kommt zuerst. Rayleigh nennt das FLOAT REVERSE WORD und zeigt Total net kWh mit der niederwertigen Hälfte in Register 30058 und der höherwertigen Hälfte in 30059. Stellen Sie den Gleitkommapunkt in Edge auf vertauschte Wörter und prüfen Sie dann einen Wert an der Anzeige.1
Meldet der RI-D440 Bezugs- und Lieferenergie getrennt?
Nicht über Modbus. RI-D440-C-COMM V01 hat Total net kWh bei 30058 und Total net kVArh bei 30062 und keine Register für Bezugs-, Liefer- oder Scheinenergie. Wo die Lieferung wichtig ist, wählen Sie ein Messgerät, dessen Tabelle getrennte Zähler für Bezug und Lieferung hat.1
Verwendet der RI-D440 Funktion 03 oder Funktion 04?
Der Kopf von Rayleigh nennt die Funktionen 3 und 4, und die Spalte Function kennzeichnet die Messwerte mit 3 und die Einstellungen mit 4. Weil die Einstellungen gelesen und geschrieben werden, steht die Spalte eher für die Registertabelle als für einen Funktionscode. Beginnen Sie für die Messwerte mit FC04 und weichen Sie bei der Ausnahme Illegal Function auf FC03 aus.1
Kann der RI-D440 in einem Sternnetz arbeiten?
Nicht für Modbus. Die Betriebsanleitung von Rayleigh kennzeichnet die Linie als einzige Modbus-Topologie und den Stern als nur für M-Bus, mit höchstens 32 Messgeräten innerhalb von 500 m.2
Was passiert, wenn V1 ausfällt?
Das Messgerät stoppt, weil es seine Versorgung nur aus V1 bezieht. Über seinen Anschluss Voltage OUT angeschlossene Messgeräte verlieren ebenfalls ihre Versorgung; planen Sie Absicherung und Spannungsreferenz entsprechend.23