Rayleigh Instruments RI-F400 and RI-F300
Strom- und Energiezähler
RI-F400 und RI-F300 sind Schalttafelmessgeräte DIN 96 von Rayleigh Instruments aus der Familie easywire, die ihre Stromeingänge von den easywire-Stromwandlern von Rayleigh über RJ45-Leitungen bezieht. Beide werden aus der gemessenen Spannung versorgt und gibt es in einer Version nur mit Impulsausgang und einer Version -G-C mit RS485 Modbus RTU; der RI-F300 ist nach MID B+D zertifiziert und auch mit M-Bus erhältlich. Die Modbus-Registerdokumente von Rayleigh drucken jeden Messwert als Dezimalzahl ab 30000 neben seiner nullbasierten Hexadresse und jeden Messwert als 32-Bit-Gleitkommazahl mit dem niederwertigen Wort im ersten Register. Die Tabelle des RI-F300 ergänzt einen Block mit ganzzahligen Werten und Überlaufzählern der Energie.
Kompatibilität
Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus RTU
RI-F400-G-C und RI-F300-G-C sind mit EpiSensor Edge über Modbus RTU an ihren RS485-Klemmen kompatibel, gelesen über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways. Rayleigh veröffentlicht für jedes Modell die Registerliste mit dezimalen und hexadezimalen Adressen, Datenstruktur, Länge und Einheit.
RI-F400-G-C und RI-F300-G-C, gelesen mit den Registerdokumenten RI-F400-C-COMM V01 und RI-F300-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
Für ein Schalttafelmessgerät in einer Schaltanlage, bei dem eine Funkverbindung das Verlegen eines Datenkabels zum Gateway erspart
- Modbus
- Drahtlos
- Edge
- Plattformen
Wenn das Gateway nahe an den Messgeräten sitzt oder mehrere Messgeräte einen verdrahteten RS485-Bus teilen
- Kabelgebunden
- Edge
- Plattformen
Modelle
| Modelle | Schnittstelle | Anbindung an Edge |
|---|---|---|
| RI-F400-G-C | Schalttafelmessgerät DIN 96, easywire-Stromwandlereingänge 330 mV über RJ45 (oder Stromwandler 1 A und 5 A über das Modul TAS-SCTEWA), ein kWh-Impulsausgang und RS485 Modbus RTU | Lesen Sie die Gleitkommaregister aus RI-F400-C-COMM V01 über RS485 über einen ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways. |
| RI-F300-G-C | MID-zertifiziertes Schalttafelmessgerät DIN 96, easywire-Stromwandlereingänge 1 A, ein Impulsausgang und RS485 Modbus RTU | Dieselben Gleitkommaregister und derselbe Weg, gelesen mit RI-F300-C-COMM V01. Verwenden Sie die Gleitkomma-Energieregister: Die ganzzahligen Energiewerte im Block 31000 belegen je drei Register. |
| RI-F400-G-P, RI-F300-G-P and RI-F300-G-MB | Nur Impulsausgang oder der RI-F300 mit drahtgebundenem M-Bus nach EN 13757 statt Modbus | Kein Modbus-Port; dieser Leitfaden deckt sie daher nicht ab. Rayleigh veröffentlicht für den RI-F300-G-MB keine M-Bus-Datensatzliste; für beide Versionen liefert ein Stromzähler von EpiSensor am selben Stromkreis die Messung an Edge. |
Technische Daten
Beide Messgeräte zeigen Spannung, Strom, Leistungsfaktor, THD, Frequenz, Leistung, Leistungsmittelwert, Betriebsstunden sowie Bezugs- und Lieferenergie auf einem weiß hinterleuchteten LCD und beziehen ihre Versorgung aus der gemessenen Spannung. Sie werden einphasig (beim RI-F400 mit wählbarer Phase, beim RI-F300 an L1) oder als Drehstrom vierdrahtig angeschlossen, und ein Anschluss Voltage OUT führt die Versorgung in Linie zu bis zu 32 Messgeräten.24
- Modelle
- RI-F400-G-P Impulsausgang, RI-F400-G-C Modbus und Impulsausgang; RI-F300-G-P Impulsausgang, RI-F300-G-C Modbus und Impulsausgang, RI-F300-G-MB M-Bus und Impulsausgang.24
- Genauigkeit
- Spannung und Strom 0,5 % vom Endwert, Frequenz 0,1 % vom Endwert, Leistungsfaktor 1 % von eins, Wirk-, Blind- und Scheinleistung 1 %, THD 3 %; Wirkenergie Klasse 1 nach IEC/EN 62053-21 (RI-F300 zusätzlich Klasse B nach IEC/EN 50470), Blindenergie Klasse 2 nach IEC/EN 62053-23.24
- Eingänge
- RI-F400: 100 bis 240 V L-N, 173 bis 415 V L-L, easywire-Stromeingang 330 mV (höchstens 396 mV), CT primär 1 bis 10000 A, VT primär 100 V bis 500 kV. RI-F300: 100 bis 240 V L-N MID-zugelassen, easywire-Stromeingang 1 A (höchstens 1,2 A), CT primär 1 bis 6000 A, VT primär 100 bis 600 V, 50 Hz MID-zugelassen.24
- Kommunikation
- RS485 Modbus, Adresse 1 bis 255, 8 Datenbits, keine, ungerade oder gerade Parität, 300 bis 19200 Baud, Antwortzeit höchstens 100 ms, 32 Messgeräte je Bus (255 mit Repeater), 500 m vom Master; Werkseinstellungen 9600 Baud, keine Parität, 1 Stoppbit, Slave-ID 1.123
- Versorgung
- Eigenversorgung aus dem Messeingang: L1 gegen N beim RI-F400, eine beliebige Phase beim RI-F300; unter 6 VA an der versorgenden Phase.24
- Gehäuse
- Schalttafeleinbau DIN 96, 99 × 99 × 50 mm, Schalttafel bis 6 mm stark, selbstverlöschendes Polycarbonat (UL94 V-0), Front IP54 und Klemmen IP20, unter 240 g; RJ45-Stromeingänge und steckbare Klemmblöcke für Spannung, RS485 und Impuls.24
Schnittstelle
Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für RI-F400 and RI-F300.
- 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 (eine Zeile druckt 0x4B für 30076, wo die Dezimalfolge 0x4C ergibt). 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), mittlerer Strom bei 30022 und berechneter Neutralleiterstrom bei 30122 (Hex 007A), in A.
- Leistung in kW, kVA und kVAr: kW1 bis kW3 bei 30024 bis 30028, kVA1 bis kVA3 bei 30030 bis 30034, kVAr1 bis kVAr3 bei 30036 bis 30040; Total kW bei 30042 (Hex 002A), Total kVA bei 30044 und Total kVAr bei 30046. Leistungsfaktor PF1 bis PF3 bei 30048 bis 30052, mittlerer PF bei 30054 und Frequenz bei 30056 (Hex 0038) in Hz.
- Energie in kWh, kVArh und kVAh: Total net kWh bei 30058 (Hex 003A), Total net kVAh bei 30060 und Total net kVArh bei 30062; Total kWh (Imp) bei 30096 (Hex 0060) und Total kWh (Exp) bei 30098 (Hex 0062); Total kVArh (Imp) bei 30112 und (Exp) bei 30114; Bezug und Lieferung je Phase ab 30084 und kVAh je Phase bei 30116 bis 30120. Betriebsstunden bei 30082 in Stunden.
- Leistungsmittelwert und THD: Maximum und Minimum von kW, kVAr und kVA ab 30064, maximaler Strommittelwert je Phase ab 30074; THD jeder Spannung und jedes Stroms von 30124 bis 30140, in %. Seriennummer bei 30684 (Hex 02AC), zwei Register in Hex; Phasenfolge bei 30700 (Hex 02BC), 0 rechtsdrehend, 1 linksdrehend, 2 ungültig.
- Nur RI-F300: Ein zweiter Block ab 31000 (Hex 03E8) wiederholt die Messwerte als Ganzzahlen in mV, mA, W und VA, mit Energie in Wh, VArh und VAh in drei Registern je Wert, und Überlaufzähler bei 31200 bis 31221 zählen jeden Überlauf eines Energieregisters von 99999999 auf 0. Die Tabelle nennt für die Werte mit drei Registern keine Wortreihenfolge, und Edge kann sie nicht als eine Zahl lesen; verwenden Sie für die Energie daher den Gleitkommablock.
- Die Einstellungen beginnen bei 40000: Passwort bei 40000 (Standard 1000), Netzauswahl bei 40001, CT primär bei 40003, Slave-ID bei 40007, Baudrate bei 40008, Parität bei 40009 und Stoppbit bei 40010. Die Tabelle des RI-F400 hat außerdem Werkseinstellungen (40012), Energierücksetzungen (40013 bis 40015, 40044), Rücksetzungen des Leistungsmittelwerts und Seiteneinstellungen. Halten Sie alle aus einer Überwachungsabfrage heraus.
Bewertung
RI-F400-G-C und RI-F300-G-C, gelesen mit den Registerdokumenten RI-F400-C-COMM V01 und RI-F300-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 je Modell 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, und eine Hexadresse ist falsch gedruckt; die erste Lesung braucht daher eine kurze Prüfung des Funktionscodes.13
- GenauigkeitUnter Bedingungen unterstützt
- Wirkenergie Klasse 1 mit getrennten Zählern für Bezug, Lieferung und netto je Phase und gesamt sowie Blindenergie Klasse 2; der RI-F300 ergänzt MID Klasse B. Spannung und Strom haben 0,5 % vom Endwert, und der easywire-Stromeingang braucht die easywire-Stromwandler von Rayleigh oder den Umsetzer TAS-SCTEWA.124
- 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 Rücksetzungen und einem Befehl für Werkseinstellungen. Der RI-F300 sperrt seine MID-Einstellungen nach 15 Minuten. Modbus RTU hat keine Verschlüsselung; halten Sie den Bus daher privat und den Client nur lesend.14
- ZuverlässigkeitUnter Bedingungen unterstützt
- EMV geprüft nach IEC/EN 61326-1 und der Reihe IEC/EN 61000-4, mit nichtflüchtiger Speicherung. Die Messgeräte beziehen ihre Versorgung aus der gemessenen Spannung: der RI-F400 aus L1 und Neutralleiter, er meldet also nicht mehr, wenn L1 ausfällt, und der RI-F300 aus einer beliebigen Phase.24
- RobustheitUnter Bedingungen unterstützt
- Ausgelegt für -10 bis +55 °C, 0 bis 85 % relative Feuchte, nicht kondensierend, Front IP54 und Klemmen IP20, Überspannungskategorie III. Schalttafelgeräte für Innenräume, die eine Schaltschranktür oder ein Gehäuse brauchen.24
- SkalierbarkeitUnter Bedingungen unterstützt
- 32 Messgeräte je Bus, 255 mit Repeater, innerhalb von 500 m, mit bis zu 19200 Baud. Größere Standorte brauchen mehrere Busse oder Repeater, und die Versorgungslinie ist auf 32 Messgeräte begrenzt.2
Einrichtung
Voltage V1-N bei 30000 lesen, dann Total net kWh bei 30058
RI-F400-C-COMM V01 und RI-F300-C-COMM V01 von Rayleigh führen 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 30096 ist 0x0060. 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 00 00 43 66 4A 9E: Register 0x0000, dann 0x4366. Mit vertauschten Wörtern ist die Gleitkommazahl 0x43660000 = 230,0 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 00 00 43 66 4B 29 ergibt dieselben 230,0 V.
- Energielesung
- 01 04 00 3A 00 02 51 C6 liest zwei Register ab 0x003A. Die synthetische Antwort 01 04 04 E6 66 46 40 1F 43: Register 0xE666, dann 0x4640, die Gleitkommazahl ist also 0x4640E666 = 12345,6 kWh.
- Abnahme
- Behalten Sie die Punkte, wenn V1-N mit der Anzeige 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.
-
Das Modell bestimmen
Prüfen Sie, dass das Typenschild RI-F400-G-C oder RI-F300-G-C lautet. Die Versionen -G-P haben nur den Impulsausgang, und der RI-F300-G-MB hat M-Bus statt Modbus.
-
Die Kommunikationseinstellungen ablesen
Öffnen Sie das Programmiermenü des Messgeräts mit seinem Passwort (ab Werk 1000, laut Registertabelle) und gehen Sie die Einstellungen für Slave-ID, Baudrate, Parität und Stoppbit durch. Tragen Sie dieselben Werte im seriellen Client von Edge oder am ZMB-31 ein. Beim RI-F300 sperren sich die im Datenblatt rot markierten Einstellungen 15 Minuten nach dem Aufruf des Programmiermodus.
-
RS485-Leitungspaar verdrahten
Verbinden Sie die RS485-Klemmen + und - in Linie ohne Stichleitungen und halten Sie den Bus innerhalb von 500 m vom Master.
-
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.
-
Wortreihenfolge prüfen
Dekodieren Sie Voltage V1-N mit dem zweiten Register als höherwertigem Wort und vergleichen Sie den Wert mit der Anzeige V1-N. Stimmt er nicht, liegt die Lesung auf der falschen Adresse oder die Wörter sind nicht vertauscht.
-
Energie und Leistung ergänzen
Ergänzen Sie Total kWh (Imp) an der übertragenen Adresse 0x0060 und Total kWh (Exp) bei 0x0062, dann Leistung und 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 30000 des RI-F400?
- Senden Sie 0x0000. Rayleigh druckt neben jeder Dezimaladresse ein hexadezimales Startregister, und die Dezimalzahl ist 30000 plus dieser Hexwert: Total net kWh ist 30058 bei 0x3A und Total kWh (Imp) ist 30096 bei 0x60. Ein Client, der Register ab eins zählt, gibt den Hexwert plus eins ein.13
- Welche Wortreihenfolge verwenden die Gleitkommazahlen des RI-F400?
- 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
- Verwendet der RI-F400 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.13
- Kann ich Bezugs- und Lieferenergie getrennt lesen?
- Ja. Total kWh (Imp) liegt bei 30096 und Total kWh (Exp) bei 30098, Total net kWh bei 30058, die Zähler für Bezug und Lieferung je Phase ab 30084 und Blindenergie Bezug und Lieferung bei 30112 und 30114. Alle sind Gleitkommazahlen mit vertauschten Wörtern in kWh oder kVArh.13
- Eignet sich der RI-F300 für die Abrechnung, und lässt sich seine Energie über Modbus zurücksetzen?
- Der RI-F300 ist nach MID B+D und IEC/EN 50470 für Abrechnungsanwendungen zertifiziert, und laut Datenblatt sperren sich die Programmierwerte 15 Minuten nach dem Aufruf des Programmiermodus. Seine Modbus-Tabelle hat kein Register zur Energierücksetzung, anders als die Tabelle des RI-F400 mit Rücksetzregistern bei 40013 bis 40015 und 40044.134
- Wie viele RI-F400 können einen RS485-Bus teilen?
- Das Datenblatt von Rayleigh nennt 32 Messgeräte an einem Bus, bis 255 mit einem RS485-Repeater, und 500 m vom Master. Jedes Messgerät braucht eine eigene Slave-ID von 1 bis 255.2
Quellen
- RI-F400-C Modbus Registers, RI-F400-C-COMM V01 (2022) (öffnet in einem neuen Tab) (PDF)
- Datenblatt RI-F400 Series easywire single and three phase multifunction energy meter, Ausgabe 2019081 (öffnet in einem neuen Tab) (PDF)
- RI-F300-C Modbus Registers, RI-F300-C-COMM V01 (2022) (öffnet in einem neuen Tab) (PDF)
- Datenblatt RI-F300 Series easywire multifunction energy meter (MID certified), Ausgabe 2024101 (öffnet in einem neuen Tab) (PDF)
Weiterführende Informationen
- RechnerModbus-Registeradresse umrechnen
- RechnerIEEE-754-Gleitkommazahlen umrechnen
- RechnerCRC-Rechner für Modbus RTU
- LeitfadenModbus-RS-485-Inbetriebnahme
- LeitfadenStromwandlerzähler: wie Zähler mit Stromwandleranschluss arbeiten
- LeitfadenCarlo Gavazzi EM24-DIN RS-485
- ProtokollModbus-Geräte und Registertabellen
- KategorieEnergiezähler
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