SATEC PM180

Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus TCP oder Modbus RTU

Der PM180 ist mit EpiSensor Edge über Modbus TCP an Port 502 seines standardmäßigen Ethernet-Ports kompatibel und über Modbus RTU an einem seriellen RS-485-Port, gelesen über eine Modbus-Schnittstelle ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateways. SATEC veröffentlicht die Registertabelle mit dezimalen Adressen, Datentypen, der Wortreihenfolge mit dem niederwertigen Wort zuerst, Einheiten und durchgerechneten Umrechnungen.

PM180 mit Firmware V31.xx, mit dem Modbus-Referenzhandbuch BG0527 Rev. A11 zum PM180, dem Installationshandbuch BG0521 Rev. A10 und dem Bedienungshandbuch BG0525 Rev. A7. Prüfung vor Ort: Lesen Sie die Nachkommastellen der Energie in Register 46258 und vergleichen Sie die erste Spannungslesung mit der Anzeige. IEC 61850, IEC 60870-5, DNP3, Synchrophasoren nach IEEE C37.118 sowie Protokolldateien zu Netzqualität und Störungen gehören nicht zu diesem Leitfaden. Nur lesende Überwachung: keine Schreibzugriffe auf Einstellungs-, Passwort-, Relais-, Rücksetz- oder Steuerregister.

Anbinden mit

• Modbus-Schnittstelle ZMB-3X Ab 399 € zzgl. MwSt. Konfigurieren
• Gateway ZGW-20 Ab 899 € zzgl. MwSt. Konfigurieren
• Evaluierungs-Gateway auf einem Raspberry Pi Edge mit einem lizenzierten Gerät Kostenlos Einrichten

Modelle

Technische Daten

Der PM180 vereint in einem modularen Gehäuse einen Multifunktions-Energiezähler der Klasse 0,2S, einen Netzqualitätsanalysator der Klasse A nach IEC 61000-4-30 Edition 3 mit Oberschwingungen und Zwischenharmonischen bis zur 63. Ordnung, Wellenform- und Datenschreiber und einen programmierbaren Regler mit 64 Sollwerten. Drei Steckplätze nehmen Module für Kommunikation, Ein- und Ausgänge, Transientenschreiber, Störschreiber, Zeigermessung oder Reserveversorgung auf.^2, 4

Eingänge

Vier Spannungskanäle, Nennspannung 57/100, 277/480 oder 400/690 V AC, bis 828 V AC direkt oder über Spannungswandler; Eingangsoption U für 120 V. Vier Stromkanäle über Stromwandler mit 5 A oder 1 A (Dauerüberlast 10 × In), HACS-Sensoren von SATEC oder Zangen mit 3 V AC.^2, 4

Genauigkeit

Wirkenergie Klasse 0,2S nach IEC 62053-22 und Klasse 0,2 nach ANSI C12.20; Blindenergie Klasse 0,5S. Netzqualität nach IEC 61000-4-30 Klasse A, Edition 3.⁴

Ethernet

Übertragergetrenntes 10/100BaseT an RJ45, Trennung 4 kV AC. Modbus TCP an Port 502, DNP3/TCP an Port 20000, IEC 60870-5-104 an Port 2404 und IEC 61850; fünf gleichzeitige Verbindungen, davon zwei Modbus TCP.^3, 4

Serielle Ports

COM1 RS-232 auf dem CPU-Modul, RS-485 bei N3-Versionen; COM2 RS-422/485 auf einem Kommunikationsmodul; COM3 RS-485 für die abgesetzte Anzeige; COM4 Infrarot. Bis 115,2 kbit/s, Modbus RTU, Modbus ASCII oder DNP3. Werkseinstellungen: Modbus RTU, Adresse 1, 19200 bit/s, 8 Datenbits, keine Parität.^2, 3

USB

Galvanisch getrennter USB-1.1-Port mit Modbus RTU für die lokale Konfiguration mit PAS.⁴

Versorgung

Standard-Versorgung AC/DC 50 bis 290 V AC 50/60 Hz oder 90 bis 290 V DC, höchstens 10 W. Optionales Hilfsversorgungsmodul 50 bis 290 V AC oder 40 bis 290 V DC oder 9,6 bis 35 V DC.⁴

Aufbau

Hutschienen-, Schalttafel- oder 19-Zoll-Rackmontage; 220 × 152 × 210 mm; 2,5 kg. Anzeigeeinheit IP54, Gerät IP30.⁴

Umgebung

Betrieb -25 bis +60 °C; Lagerung -30 bis +85 °C.⁴

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für PM180.

• Die Adressen sind dezimal und werden wie gedruckt übertragen: Register 13952 wird als 36 80 gesendet. Ein Client, der Modicon-Nummern erwartet, addiert 40001, oberhalb von 9999 400001, sodass aus 13952 die Nummer 413953 wird. FC03 und FC04 liefern dieselben Register, höchstens 120 Register je Anfrage.
• 32-Bit-Werte belegen zwei Register, niederwertiges Wort zuerst, mit dem niederwertigen Wort an einer geraden Adresse. Der PM180 hat keine Gleitkommaoption: 32-Bit-Werte sind immer UINT32 oder INT32, Werte mit Nachkommastellen sind mit 10, 100 oder 1000 vormultipliziert.
• Die Einheiten sind durch das PT-Verhältnis festgelegt. Bei einem PT-Verhältnis von 1: Volt in 0,1 V und Leistung in 1 W, var oder VA. Bei einem PT-Verhältnis über 1: Volt in 1 V und Leistung in 1 kW, kvar oder kVA. Ampere sind immer 0,01 A.
• 1-Sekunden-Phasenspannungen V1, V2 und V3 bei 13952, 13954 und 13956: UINT32. In den Anschlussarten 4LN3, 4LL3, 3LN3, 3LL3, 3BLN3 und 3BLL3 sind es Leiter-Neutralleiter-Spannungen, sonst Leiter-Leiter-Spannungen. V12, V23 und V31 bei 14012, 14014 und 14016.
• Ströme I1, I2 und I3 bei 13958, 13960 und 13962 und I4 bei 14464: UINT32 in 0,01 A. Neutralleiterstrom bei 14466. Frequenz bei 14468 (UINT32, 0,01 Hz), mit drei Nachkommastellen bei 14484 und mit vier bei 14490.
• kW je Phase bei 13964, 13966 und 13968 und kvar bei 13970, 13972 und 13974: INT32. kVA bei 13976 bis 13980: UINT32. Leistungsfaktor L1 bis L3 bei 13982, 13984 und 13986: INT32, × 0,001.
• Summen: kW bei 14336 und kvar bei 14338 (INT32), kVA bei 14340 (UINT32), Leistungsfaktor bei 14342 (INT32, × 0,001), kW Bezug bei 14348 und kW Lieferung bei 14350 (UINT32), mittlere Spannung L-N bei 14356 und mittlerer Strom bei 14360. 10-Minuten-Summen von kW, kvar, kVA und Leistungsfaktor bei 14272 bis 14278.
• Energie: kWh Bezug bei 14720, kWh Lieferung bei 14722, kWh netto bei 14724 (INT32), kvarh Bezug bei 14728, kvarh Lieferung bei 14730, kVAh gesamt bei 14736, kVAh Bezug bei 14742 und kVAh Lieferung bei 14744. UINT32, 0 bis 999.999.999. Die Einheit legt die Zahl der Nachkommastellen der Energie in Register 46258 fest: 0 (Standard) ist 1 kWh, bis 3 für 0,001 kWh.
• kWh Bezug je Phase L1 bis L3 bei 14848, 14850 und 14852 und kWh Lieferung L1 bis L3 bei 14866, 14868 und 14870. kvarh Q1 bis Q4 bei 14756, 14758, 14760 und 14762.
• Spannungs-THD V1 bis V3 bei 13988, 13990 und 13992 und Strom-THD I1 bis I3 bei 13994, 13996 und 13998: UINT32, 0,1 %, 3-Sekunden-Werte. Innentemperatur bei 14482 (INT32, 0,1 °C).
• Die Register 256 bis 308 sind ein Basissatz von 16-Bit-Registern, skaliert von 0 bis 9999 zwischen unterem und oberem technischen Skalenwert. Bevorzugen Sie die 32-Bit-Register, die keine Skalenrechnung brauchen.
• Identität: Seriennummer bei 46080 (UINT32), Modell-ID bei 46082 (18000), Modellname bei 46084 bis 46091 („PM180“) und Firmwareversion bei 46100 (3101 bis 3199). Anschlussart bei 46208, PT-Verhältnis bei 46209 (× 0,1) und CT-Primärstrom bei 46213.
• Einstellungen, das Autorisierungsregister (44378), die Benutzeranmeldung (ab 44442), Relaisausgänge, Sollwerte, Rücksetz- und Löschregister und die frei zuweisbare Tabelle (0 bis 239) nehmen Schreibzugriffe an, ebenso die Funktion 22. Halten Sie sie aus einer Überwachungsabfrage heraus.

Einrichtung

1. Den Analysator bestimmen

   Lesen Sie den Bestellcode und die Geräteinformationsseite ab: Anzeigeversion, Stromeingänge, Netzqualitätsnorm und die Module in den drei Steckplätzen. Halten Sie Anschlussart, PT-Verhältnis und CT-Primärstrom aus den Grundeinstellungen fest.

2. Port bestimmen

   Notieren Sie für Modbus TCP die IP-Adresse aus den Netzwerkeinstellungen in PAS oder auf der Anzeige. Nutzen Sie für Modbus RTU einen freien RS-485-Port: Die seriellen Ports sind ab Werk auf Modbus RTU, Adresse 1, 19200 bit/s und 8 Datenbits ohne Parität eingestellt. Tragen Sie dieselben Werte im Client von Edge ein.

3. Anschließen

   Verbinden Sie den Ethernet-Port mit dem Standortnetz oder verdrahten Sie das RS-485-Leitungspaar und schließen Sie beide Enden des Busses ab. Lassen Sie COM3 der abgesetzten Anzeige, wenn eine angeschlossen ist.

4. Zwei Lesungen durchführen

   Lesen Sie Register 46258, ein Register, um die Nachkommastellen der Energie zu erfahren. Lesen Sie dann V1 bei 13952 mit zwei Registern und dekodieren Sie den Wert mit dem niederwertigen Wort zuerst, wie in der durchgerechneten Lesung unten. Vergleichen Sie das Ergebnis mit der Spannung V1 auf der Anzeige oder in PAS.

5. Benötigte Punkte ergänzen

   Ergänzen Sie Ströme, Leistungen und die Energiezähler ab 14720, skaliert nach der Regel für das PT-Verhältnis und mit den Nachkommastellen der Energie. Lesen Sie höchstens 120 Register je Anfrage und halten Sie Schreibzugriffe aus der Abfragekonfiguration heraus.

Häufige Fragen

Warum zeigt die Spannung 2300 und nicht 230?

Bei einem PT-Verhältnis von 1 überträgt der PM180 die Spannung in 0,1 V und die Leistung in Watt, 2300 sind also 230,0 V. Sind Spannungswandler eingestellt (PT-Verhältnis über 1), enthalten dieselben Register ganze Volt und Kilowatt. Der Strom ist immer in 0,01 A. Lesen Sie das PT-Verhältnis in Register 46209 und stellen Sie die Skalierung in Edge passend ein.¹

Wie skaliere ich die Energieregister des PM180?

Die Energieregister ab 14720 zählen in einer Einheit, die die Zahl der Nachkommastellen der Energie in Register 46258 festlegt: 0, der Standard, sind ganze kWh, und 1 bis 3 ergeben 0,1, 0,01 oder 0,001 kWh. Lesen Sie 46258 einmal und vergleichen Sie den Zählerstand kWh Bezug mit der Anzeige.¹

Überträgt der PM180 Gleitkommawerte?

Nein. Das Handbuch nennt drei Formate: skalierte 16-Bit-Ganzzahlen, 32-Bit-Ganzzahlen und 32-Bit-Energiezähler modulo 10000. 32-Bit-Werte sind Ganzzahlen mit oder ohne Vorzeichen, mit dem niederwertigen Wort zuerst übertragen und bei Nachkommastellen vormultipliziert, so wird 50,01 Hz als 5001 gesendet.¹

Welchen Port sollte Edge verwenden?

Den standardmäßigen Ethernet-Port mit Modbus TCP an Port 502. Er erlaubt fünf gleichzeitige Verbindungen, davon zwei Modbus TCP, neben Sitzungen mit DNP3, IEC 60870-5-104 und IEC 61850 für das SCADA. Nutzen Sie einen RS-485-Port nur, wenn das Netz den Analysator nicht erreicht.^3, 4

Können Modbus-Schreibzugriffe die Einstellungen des Analysators ändern?

Ja. Einstellungs-, Rücksetz-, Relais- und Steuerregister sind beschreibbar. Der PM180 wird mit deaktiviertem Passwortschutz ausgeliefert; ist er aktiviert, geht das achtstellige Passwort vor einem Schreibzugriff in das Autorisierungsregister 44378, oder Geräte mit erweiterter Sicherheit verlangen eine Benutzeranmeldung, und der PM180 beantwortet unberechtigte Schreibzugriffe mit dem Ausnahmecode 01. Eine Überwachungskonfiguration sollte nur mit FC03 lesen.^1, 3