Schneider Electric PowerLogic ION9000

Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus TCP, Modbus RTU oder BACnet/IP

Schneider dokumentiert das ION9000 als Modbus-Server über Ethernet an Port 502 und über RS-485 mit Modbus RTU, mit Lesungen von Holding-Registern per FC03 und dem höchstwertigen Wort zuerst. Es veröffentlicht die feste Modbus-Tabelle mit Registernummern, Größen, Datentypen, Einheiten und Nur-Lese-Rechten. BACnet/IP ist ab Firmware 4.6.0 verfügbar.

ION9000 und ION9000T mit den Handelsreferenzen METSEION92030 bis METSEION95040, mit der festen Tabelle ION9000_Modbus_Map_004.005.000. Die Arbeitsmappe nennt ihre Adressbasis nicht: Beginnen Sie mit der Registernummer minus eins und prüfen Sie die Frequenz in Register 3110 gegen die Anzeige. Nur lesende Überwachung: Der Modbus-Zugriff bleibt Read Only, und der Abschnitt External Control wird nicht beschrieben.

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

Das ION9000 ist ein Netzqualitätsmessgerät für die Hutschiene mit einer Abtastung von 1024 Werten je Periode, Wirkenergie der Klasse 0,1S und Netzqualität der Klasse A nach IEC 61000-4-30. Es hat zwei RS-485-Ports, zwei als Switch arbeitende Ethernet-Ports, 8 Digitaleingänge, 4 Halbleiterausgänge, 2 Relais Form C und bis zu 4 Optionsmodule. Sein natives Protokoll ist ION; Modbus, BACnet/IP, MQTT, DNP3, DLMS, SNMP und IEC 61850 werden daneben angeboten.^1, 4

Modelle

METSEION92030 und METSEION92830 (ohne Anzeige), METSEION92040 (abgesetzte Anzeige RD192), METSEION92043 und METSEION92044 (Measurement Canada), METSEION92130 bis METSEION93140 (LVDC und LVCS), METSEION95030 und METSEION95040 (ION9000T)¹

Genauigkeit

Wirkenergie IEC 62053-22 Klasse 0,1S; Blindenergie IEC 62053-24 Klasse 0,5S; IEC 61557-12 PMD/SD/K70/0.2 und PMD/SS/K70/0.2; Strom und Spannung Klasse 0,1; Frequenz Klasse 0,02¹

Netzqualität

IEC 62586-1/2 PQI-A; IEC 61000-4-30 Klasse A; Flicker IEC 61000-4-15 Klasse F1; Konformität mit EN 50160 und IEEE 519; Wellenformaufzeichnung mit 16 bis 1024 Abtastwerten je Periode^1, 4

Spannungseingänge

57 bis 400 V L-N und 100 bis 690 V L-L (Stern) oder 100 bis 600 V L-L (Dreieck oder Stern mit nicht geerdetem Neutralleiter) innerhalb der angegebenen Genauigkeit; Messkategorie III¹

Stromeingänge

Nennstrom 1 A oder 5 A (IEC Klasse 0,1S); spezifizierter Genauigkeitsbereich 10 mA bis 20 A; Anlaufstrom 1 mA; Belastbarkeit 30 A dauernd, 50 A für 10 s je Stunde, 500 A für 1 s je Stunde¹

Ethernet

2 RJ45-Ports im Switch-Betrieb mit einer IP-Adresse, 10Base-T oder 100Base-TX; Modbus TCP an Port 502 (8 geteilte Verbindungen), dediziertes Modbus TCP an Port 502 (32 Verbindungen), Modbus RTU über Ethernet an 7701, BACnet/IP an UDP 47808; werkseitige IP-Adresse 169.254.0.10, Maske 255.255.0.0¹

RS-485

2 Ports (COM1 und COM4); geschirmtes verdrilltes Adernpaar, bis 1200 m und 32 Geräte; 2400 bis 115200 Baud, empfohlen 19200; Parität keine, gerade oder ungerade; werkseitige Unit-IDs 100 (COM1) und 103 (COM4)¹

Modbus-Funktionscodes

Als Server: 1, 2, 3, 6, 16, 17 (nur seriell), 43 Unterfunktion 14 und 100¹

Hilfsspannung

90 bis 480 V AC ±10 % bei 50/60 Hz; 110 bis 480 V DC ±10 %; Niederspannungs-DC-Varianten 20 bis 60 V DC; bis 16,5 W oder 38 VA nur für das Messgerät bei 480 V¹

Umgebung

Betrieb ab -25 °C bis zu einem Höchstwert, der von den eingesetzten Optionsmodulen abhängt; Grundgerät IP30 außer Steckverbindern; Front der Anzeige RD192 IP65¹

Gehäuse

Hutschiene nach IEC 60715 TH35 oder Schalttafeleinbau mit dem Adapter 9B2BMA; 160 x 160 x 135,3 mm; Grundgerät 1,5 kg^1, 4

Revision der Tabelle

ION9000_Modbus_Map_004.005.000.xlsx, für Firmware 004.005.000^2, 3

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für PowerLogic ION9000.

• Die Tabelle nennt Registernummern im selben Schema wie die Registerlisten des PM5000 von Schneider, in denen Register 3000 die nullbasierte Adresse 2999 ist (FAQ FAQ000268374 von Schneider). Die Arbeitsmappe zum ION9000 nennt ihre Basis nicht; beginnen Sie daher mit Adresse = Register minus eins und bestätigen Sie das mit der Frequenzlesung in der durchgerechneten Prüfung. Laut Handbuch sind die Register des ION9000 anders nummeriert als bei früheren ION-Messgeräten.
• Laut Handbuch werden 32-Bit-Werte mit dem höchstwertigen Wort zuerst übertragen und jedes 16-Bit-Wort mit dem höchstwertigen Byte zuerst. Edge liest die Tabelle mit FC03 Read Holding Registers.
• Strom A, B und C in den Registern 3000, 3002 und 3004, Neutralleiter bei 3006 und Mittelwert bei 3010: FLOAT32, je zwei Register, in A.
• Spannung A-B, B-C und C-A bei 3020, 3022 und 3024 und Mittelwert L-L bei 3026; A-N, B-N und C-N bei 3028, 3030 und 3032 und Mittelwert L-N bei 3036: FLOAT32 in V. Die Spannung 4-N liegt bei 3096.
• Wirkleistung A, B und C bei 3054, 3056 und 3058, gesamt bei 3060: FLOAT32 in W, nicht in kW. Blindleistung gesamt bei 3068 in VAR und Scheinleistung gesamt bei 3076 in VA, mit den Werten je Phase in den drei Registerpaaren vor jeder Summe.
• Leistungsfaktor A, B, C und gesamt bei 3144, 3146, 3148 und 3150, Verschiebungsfaktor gesamt bei 3158 und induktiver und kapazitiver Leistungsfaktor gesamt bei 3172 und 3174: FLOAT32. Die Lokalisierungseinstellung IEEE oder IEC des Messgeräts bestimmt die Vorzeichenkonvention.
• Frequenz an 3110: FLOAT32 in Hz.
• Gelieferte Wirkenergie (in die Last) bei 3204 und empfangene (aus der Last) bei 3208: INT64, vier Register, in Wh. Gelieferte und empfangene Blindenergie bei 3220 und 3224 in VARh, gelieferte Scheinenergie bei 3236 in VAh. Kopien als FLOAT32 in kWh, kVARh und kVAh beginnen bei 2700 (geliefert) und 2702 (empfangen).
• Blockmittelwerte, FLOAT32 in W: letzter Leistungsmittelwert der Wirkleistung bei 29954 und prognostizierter bei 29956; letzter und prognostizierter Mittelwert der gelieferten Leistung bei 29968 und 29970. Der Spitzenwert bei 29958 ist TIMESTAMPED_FLOAT32 mit sechs Registern: der Wert, dann Datum und Uhrzeit in 4 Registern.
• Netzqualität, FLOAT32: THD Strom A, B und C bei 21300, 21302 und 21304; THD Spannung A-N, B-N und C-N bei 21330, 21332 und 21334; K-Faktor A bei 21358; Scheitelfaktor A bei 21364; größte Strom- und Spannungsunsymmetrie bei 3018 und 3052.
• Identität, UTF8: Name des Messgeräts in Register 30 (20 Register), Seriennummer bei 117 (12 Register) und Firmwareversion bei 1717 (6 Register).
• Ungültige Lesungen: Ein nicht belegtes Register liefert 0x8000, ein nicht verfügbares FLOAT32 0xFFC00000 (NaN) und ein nicht verfügbares INT64 0x8000000000000000. Eine Lesung, die einen Wert mit mehreren Registern teilt, liefert die Ausnahme 03. Erfassen Sie diese als fehlend, nicht als null.
• Die Tabelle kennzeichnet Messwerte mit R/O. Der Abschnitt External Control bei 52001 bis 53000 ist R/W (Register für externe Impulse, Boolesche und numerische Werte), und die Programmierung der Einstellungen über Modbus ist ab Werk deaktiviert. Beschränken Sie die Abfrage auf R/O-Register.

Einrichtung

1. Messgerät und Firmware identifizieren

   Lesen Sie die Handelsreferenz auf dem Typenschild (METSEION92030 bis METSEION95040) und die Firmwareversion an der Anzeige oder in ION Setup ab. Die hier verwendete Tabelle gilt für Firmware 004.005.000, und BACnet/IP erfordert 4.6.0 oder neuer.

2. Port wählen

   Bevorzugen Sie Ethernet: Modbus TCP ist ab Werk an Port 502 aktiviert. Stellen Sie für RS-485 COM1 oder COM4 in ION Setup, auf den Webseiten oder an der Anzeige auf Modbus RTU mit RS-485-Bias OFF und notieren Sie Unit-ID (ab Werk 100 an COM1 und 103 an COM4), Baudrate und Parität.

3. Modbus-Zugriff nur lesend lassen

   Im Assistenten Security von ION Setup steht Modbus Access ab Werk auf Read Only, und die Konfiguration über die Modbus-Programmierung ist deaktiviert. Behalten Sie beides bei und ändern Sie das Standardpasswort 0 von USER1.

4. Adressbasis mit der Frequenz klären

   Senden Sie FC03 für zwei Register an der nullbasierten Adresse 3109 (0x0C25), Register 3110 minus eins, und dekodieren Sie ein FLOAT32 mit dem höchstwertigen Wort zuerst. Der Wert muss nahe 50 oder 60 Hz liegen und mit der Anzeige übereinstimmen.

5. Leistung und Energie ergänzen

   Lesen Sie die Wirkleistung gesamt in Register 3060 (Adresse 3059) in W und die gelieferte Wirkenergie bei 3204 (Adresse 3203) als INT64 in Wh und vergleichen Sie dann beide mit der Anzeige. Teilen Sie die Leistung nur dort durch 1000, wo das Ziel kW erwartet.

6. Abfrage nur lesend halten

   Halten Sie die Register External Control bei 52001 bis 53000 und jedes R/W-Register aus der Abfrage heraus und behandeln Sie 0x8000, 0xFFC00000 und die Ausnahme 03 als fehlende Daten.

Häufige Fragen

Ist die Wirkleistung des ION9000 über Modbus in W oder kW?

In W. Die Tabelle des ION9000 nennt Active Power Total in Register 3060 als FLOAT32 in W, die Blindleistung in VAR und die Scheinleistung in VA sowie den Leistungsmittelwert in W. Die Liste des PM5300 von Schneider verwendet unter denselben Registernummern kW; übernehmen Sie daher nicht die Skalierung einer Vorlage für den PM5300.²

Welchen Port für Modbus TCP und welche Unit-ID verwendet das ION9000?

TCP-Port 502, ab Werk aktiviert. Das Handbuch nennt die Unit-ID 255 als das Messgerät selbst, wenn das Modbus-Gateway genutzt wird; verwenden Sie über TCP daher 255. An RS-485 sind die werkseitigen Unit-IDs 100 an COM1 und 103 an COM4.¹

Überträgt das ION9000 FLOAT32-Werte mit dem höherwertigen Wort zuerst?

Ja. Laut Handbuch werden 32-Bit-Daten mit dem höchstwertigen Wort zuerst und dem niedrigstwertigen Wort danach übertragen, und jedes 16-Bit-Wort wird mit dem höchstwertigen Byte zuerst gesendet.¹

Warum liefert eine Registerlesung die Ausnahme 03 oder 0x8000?

Die Ausnahme 03 bedeutet, dass die Lesung mitten in einem Wert mit mehreren Registern begann oder der Wert nicht zulässig ist. Ein nicht belegtes Register liefert 0x8000, und ein reserviertes FLOAT32 liefert 0xFFC00000 (NaN). Lesen Sie jeden Wert ab seinem ersten Register und in voller Länge.¹

Kann Edge das ION9000 über BACnet/IP lesen?

Ja, ab Firmware 4.6.0. BACnet/IP ist ab Werk deaktiviert und verwendet UDP-Port 47808, sobald es mit Zugriff auf die Kommunikationskonfiguration aktiviert ist. Modbus TCP ist ab Werk aktiviert und braucht daher keine Änderung am Messgerät.¹

Kann ich der Modbus-Tabelle des ION9000 eigene Register hinzufügen?

Ja. Die feste Tabelle stammt aus den Data-Mapping-Modulen des Messgeräts, und die Einrichtung Modbus Slave in ION Setup kann eigene Register ergänzen oder die Standardtabelle vollständig ersetzen. Ein Standort mit angepasster Tabelle braucht seine eigene Registerliste; dieser Leitfaden verwendet die feste Standardtabelle.^1, 2