Carlo Gavazzi WM15

Analizador de potencia de cuadro

El WM15 es un analizador de potencia trifásico para un recorte de panel de 96 × 96 mm que mide mediante transformadores de corriente externos ../5 A, con pantalla matricial retroiluminada y cuatro teclas. Existen tres opciones de salida: OX solo tiene la salida estática, OM añade un puerto M-Bus y OS añade un puerto RS-485 a 2 hilos que funciona con Modbus RTU. El protocolo de comunicación de Carlo Gavazzi asigna a cada medida una dirección física de palabra, un factor de escala y un tipo de datos: la mayoría de los valores son enteros de 32 bits con signo que se envían con la palabra baja primero, así que la tensión L1-N en 0x0000 llega en décimas de voltio con la palabra baja en el primer registro.

Analizador de potencia de cuadro Carlo Gavazzi WM15, vista frontal
  • Modbus RTU

Analizador de potencia de cuadro

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Compatibilidad

Compatible con EpiSensor Edge mediante Modbus RTU

El WM15 es compatible con EpiSensor Edge a través del puerto RS-485 Modbus RTU de sus versiones OS, leído mediante una interfaz Modbus ZMB-31 o un puerto serie del Gateway. Carlo Gavazzi publica el mapa de registros con FC03 y FC04, direcciones físicas y Modicon, tipos de datos, el orden de palabras con la palabra baja primero y los factores de escala.

WM15 96 AV5 3 X OS (autoalimentado, con o sin la opción PFB MID) y WM15 96 AV5 3 H OS (alimentación auxiliar), con el protocolo de comunicación del WM15 versión 1.2 del 20 de diciembre de 2019. Las versiones OX no tienen puerto de comunicación, y las versiones OM llevan M-Bus, que esta guía no trata. Comprobación en el emplazamiento: lea el código de identificación en 0x000B y compare la primera lectura de tensión con la pantalla. Monitorización de solo lectura: sin escrituras en los registros de contraseña, sistema, relación de TC, puerto serie ni reinicio.

Conéctalo con

Ruta hacia Edge

Para un analizador en un cuadro eléctrico donde un enlace inalámbrico evita tender un cable de datos hasta el Gateway

  • Modbus
  • Inalámbrico
  • Edge
  • Plataformas
Analizador de potencia de cuadro
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
WM15Bornes 10 (A-), 11 (B+) y 12 (GND) del WM15
ZMB-31Modbus RTU hacia la red inalámbrica de EpiSensor
ZGW-20 GatewayEjecuta Edge en local
EpiSensor EdgeCliente Modbus + mapa de registros
Plataforma del clienteMQTT · API · archivos
Modbus RTU · RS-485
Inalámbrico de EpiSensor
Se ejecuta en local
Envío opcional de datos
Cablee el par RS-485 y el común de los bornes 10, 11 y 12 al ZMB-31, haga coincidir la dirección, la velocidad en baudios, la paridad y los bits de parada configurados en el analizador, y lea la tabla de medidas con FC03 o FC04. Si un PLC o un BMS ya interroga el puerto, acuerde antes el cambio con su responsable. La salida hacia la plataforma del cliente es opcional; Edge sigue siendo el sistema local de referencia.

Cuando el Gateway está cerca del analizador, o varios contadores comparten un bus RS-485 cableado

  • Modbus
  • Edge
  • Plataformas
Analizador de potencia de cuadro
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
WM15Bornes 10 (A-), 11 (B+) y 12 (GND) del WM15
Interfaz serie aisladaAdaptador RS-485 a host aprobado
ZGW-20 GatewayEjecuta Edge en local
EpiSensor EdgeCliente Modbus de Edge
Plataforma del clienteMQTT · API · archivos
Modbus RTU · RS-485
Serie aislada
Se ejecuta en local
Envío opcional de datos
Asigne a cada analizador su propia dirección, use la misma velocidad en baudios y paridad en todos los equipos y en el cliente serie de Edge, y termine el último WM15 uniendo el borne 9 con B+ (11), como muestra la fig. 16 de la ficha técnica. Lea con FC03 o FC04 en las direcciones físicas del protocolo. El WM15 no tiene puerto Ethernet. La salida hacia la plataforma del cliente es opcional; Edge sigue siendo el sistema local de referencia.

Modelos

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ModelosInterfazRuta hacia Edge
WM15 96 AV5 3 X OS X, X05, XCN, XKR, XCN05 and XKR05Alimentado desde la tensión medida, 120 a 240 V L-N, 208 a 415 V L-L; entradas para TC de 5 A; RS-485 Modbus RTU en los bornes 9 a 12; salida estática en 7 y 8. X05 es la opción de clase 0,5S; CN y KR cambian el idioma de la pantalla.Lea la tabla 4.1-1 con FC03 o FC04 por la vía serie. Código de identificación 1680 en 0x000B para WM1596AV53XOSX.
WM15 96 AV5 3 X OS PFBVersión autoalimentada con certificación MID para sistemas trifásicos de 3 × 230 (400) V, 50 Hz, con o sin neutro; el mismo puerto RS-485Misma vía de lectura y mismas direcciones. Código de identificación 1681. En las versiones MID el registro de relación de TC es de solo lectura; mantenga la interrogación en solo lectura.
WM15 96 AV5 3 H OS X and XCNAlimentación auxiliar de 120 a 240 V CA/CC; 120 a 347 V L-N, 208 a 600 V L-L; el mismo puerto RS-485Misma vía de lectura y mismas direcciones. Código de identificación 1684 para WM1596AV53HOSX.
WM15 96 AV5 3 X OX and X OMOX: solo salida estática. OM: salida estática y un puerto M-Bus (EN 13757-3)Sin vía Modbus. Este mapa de registros solo se aplica a las versiones OS.

Especificaciones

El WM15 es un analizador de potencia trifásico para cuadros eléctricos: mide tensión, corriente, potencia, factor de potencia, frecuencia, THD hasta el armónico 15 y energía activa, reactiva y aparente mediante transformadores de corriente externos de 5 A, y los muestra en una pantalla retroiluminada de 128 × 64 puntos con gráficos de barras de corriente. Todas las versiones tienen una salida estática para impulsos o una alarma; las versiones OS añaden RS-485 Modbus RTU y las versiones OM, M-Bus. Un puerto óptico en el frontal admite el OptoProg de Carlo Gavazzi para la configuración.23

Código de pedido
WM15 96 AV5 3, después la alimentación X (autoalimentado, 415 V L-L) o H (alimentación auxiliar, 600 V L-L), después la salida OX (salida estática), OM (salida estática y M-Bus) u OS (salida estática y RS-485), y después la opción X (clase 1), PFB (MID, clase B), X05 (clase 0,5S) o una variante CN o KR de idioma de pantalla.23
Entradas de medida
Conexión directa de tensión: autoalimentado 120 a 240 V L-N, 208 a 415 V L-L; versión con alimentación auxiliar 120 a 347 V L-N, 208 a 600 V L-L; MID 230 V L-N, 400 V L-L a 50 Hz. Corriente mediante TC: 5 A nominales, 6 A como máximo, arranque a 10 mA, relación de TC hasta 2000. 45 a 65 Hz.2
Sistemas
Monofásico a 2 hilos, bifásico a 3 hilos, trifásico a 3 y 4 hilos, y triángulo de cuatro hilos con fase alta (wild leg). Versiones MID: trifásico con neutro y trifásico sin neutro (ARON).2
Precisión
Energía activa clase 1 (EN 62053-21) y clase B (EN 50470-3) en las versiones MID; clase 0,5S (IEC 62053-22) con la opción 05. Energía reactiva clase 2 (EN 62053-23). Tensión ±0,5 % de la lectura (±0,2 % con la opción 05); corriente ±0,5 % de la lectura desde 0,05 In (±0,3 %).2
RS-485
Modbus RTU en los bornes 10 (A-), 11 (B+) y 12 (GND), con el borne 9 unido a B+ en el último equipo. Dirección 1 a 247 (por defecto 1); 9,6, 19,2, 38,4, 57,6 o 115,2 kbit/s (por defecto 9,6); sin paridad o paridad par; 1 o 2 bits de parada, con 1 fijo en paridad par. Los registros se actualizan cada 100 ms o más rápido.12
Bus
Carga de 1/5 de unidad: hasta 160 equipos y 1000 m antes de un repetidor. Termine ambos extremos: 120 Ω, ½ W en el maestro y el puente de B+ a T en el último WM15. Par equilibrado AWG24 con un tercer hilo para GND, puesto a tierra solo en el host.12
Salida digital
Una salida opto-MOSFET en los bornes 7 y 8, para impulsos (0,001 a 10 kWh por impulso, 30 o 100 ms) o una alarma; 100 mA como máximo.23
Homologaciones
MID (2014/32/UE) en las versiones PFB; homologación cULus (UL 61010); seguridad EN 61010-1; requisitos de prestaciones IEC/EN 61557-12 para potencia y energía activas.2
Caja
Montaje en panel de 96 × 96 mm, 280 g. Frontal IP51, bornes IP20; bornes de tornillo de 0,05 a 2,5 mm². Categoría de sobretensión III, grado de contaminación 2.2
Ambiente
Funcionamiento de -25 a +55 °C; almacenamiento de -25 a +70 °C; humedad relativa inferior al 90 % sin condensación a 40 °C.2

Interfaz

Mediciones documentadas y límites de integración para WM15.

  • Las direcciones son direcciones físicas de palabra que se envían en la trama: la tensión L1-N figura como Modicon 300001 y física 0000h, y viaja en la trama como 0x0000. FC03 y FC04 devuelven los mismos valores.
  • Los valores INT32 ocupan dos registros, con la palabra baja primero y, dentro de cada palabra, el byte alto primero. Los valores con signo usan complemento a dos.
  • Tensión L1-N, L2-N y L3-N en 0x0000, 0x0002 y 0x0004; L1-L2, L2-L3 y L3-L1 en 0x0006, 0x0008 y 0x000A: INT32, voltios × 10.
  • Corriente L1, L2 y L3 en 0x000C, 0x000E y 0x0010: INT32, amperios × 1000.
  • Potencia activa L1 a L3 en 0x0012 a 0x0016 (W × 10), potencia aparente en 0x0018 a 0x001C (VA × 10) y potencia reactiva en 0x001E a 0x0022 (var × 10): INT32.
  • Valores del sistema: V L-N en 0x0024 y V L-L en 0x0026 (V × 10), W en 0x0028, VA en 0x002A y var en 0x002C (× 10): INT32.
  • Factor de potencia L1, L2, L3 y del sistema en 0x002E a 0x0031: un registro cada uno, INT16, FP × 1000, negativo con potencia activa exportada. Los mismos cuatro valores, negativos en adelanto y positivos en retraso, están en 0x0072 a 0x0075.
  • Secuencia de fases en 0x0032 (INT16: -1 es L1-L3-L2, 0 es L1-L2-L3) y frecuencia en 0x0033 (INT16, hercios × 10).
  • Energía activa importada kWh(+) TOT en 0x0034, energía reactiva importada kvarh(+) TOT en 0x0036, kWh(-) TOT exportados en 0x004E, kvarh(-) TOT exportados en 0x0050 y energía aparente kVAh TOT en 0x0056: INT32, × 10. kWh(+) por fase en 0x0040, 0x0042 y 0x0044.
  • Energía de mayor resolución en 0x0500 (kWh(+) TOT), 0x0504 (kvarh(+) TOT), 0x051C (kWh(-) TOT) y 0x052C (kVAh TOT): cuatro registros cada una, 64 bits, con la palabra menos significativa primero, en Wh, varh y VAh. La frecuencia en 0x053C es INT32, hercios × 1000.
  • Demanda del sistema W sys DMD en 0x0038 y su máximo en 0x003A (W × 10); contadores de horas en 0x005A (kWh+) y 0x005C (kWh-), INT32, horas × 100. THD de corriente y de tensión por fase en 0x0082 a 0x0096 (% × 100); 0x0088, 0x0090 y 0x0098 leen 0.
  • Identificación: código de identificación en 0x000B (UINT16, leído solo: 1680 es WM1596AV53XOSX, 1681 WM1596AV53XOSPFB, 1684 WM1596AV53HOSX); firmware en 0x0302 (versión principal y secundaria en el byte alto, revisión en el byte bajo); número de serie en ASCII en 0x5000 a 0x5006; año de fabricación en 0x5007; estado del equipo en 0x5012 (0 funcionamiento, 1 fallo, 2 error de configuración).
  • Limite cada petición a 20 registros o menos: las tablas de tramas del protocolo limitan una lectura a entre 1 y 14h registros, aunque su texto menciona 125. Una segunda copia de las medidas agrupadas por fase empieza en 0x00F6.
  • Los registros de contraseña, sistema, relación de TC, puerto serie y reinicio de 0x1000 a 0x4020 aceptan escrituras FC06 y FC10; déjelos fuera de una interrogación de monitorización.

Evaluación

WM15 96 AV5 3 X OS (autoalimentado, con o sin la opción PFB MID) y WM15 96 AV5 3 H OS (alimentación auxiliar), con el protocolo de comunicación del WM15 versión 1.2 del 20 de diciembre de 2019. Las versiones OX no tienen puerto de comunicación, y las versiones OM llevan M-Bus, que esta guía no trata. Comprobación en el emplazamiento: lea el código de identificación en 0x000B y compare la primera lectura de tensión con la pantalla. Monitorización de solo lectura: sin escrituras en los registros de contraseña, sistema, relación de TC, puerto serie ni reinicio.

InteroperabilidadBien apoyado
Carlo Gavazzi documenta Modbus RTU en las versiones OS y publica FC03/FC04, direcciones físicas y Modicon, longitudes de registro, tipos de datos, el orden de palabras con la palabra baja primero y los factores de escala de cada medida, además de los códigos de identificación de cada código de pedido.12
PrecisiónCompatible con condiciones
Energía activa de clase 1 (clase 0,5S con la opción 05, clase B en las versiones MID) y reactiva de clase 2, con tensión, corriente, potencia, factor de potencia y THD por fase. Las lecturas dependen de que la relación de TC esté bien configurada, y los contadores de energía siguen el signo de la suma del sistema, no el de cada fase.12
SeguridadAún no evaluado
Una contraseña de 0 a 9999 protege los menús SETTINGS y RESET, y las escrituras se rechazan fuera de las páginas de medida en tiempo real, pero los registros de configuración y reinicio aceptan escrituras FC06 y FC10 por el puerto RS-485.13
FiabilidadCompatible con condiciones
El protocolo define códigos de excepción, un tiempo de respuesta máximo de 500 ms y típico de 40 ms, una regla de repetir y luego dar por fallida la petición cuando falta la respuesta, un marcador de desbordamiento (7FFFFFFFh, mostrado como EEE) y un estado del equipo legible en 0x5012. Trate las lecturas fallidas y los valores de desbordamiento como datos ausentes.13
RobustezCompatible con condiciones
Especificado para funcionar de -25 a +55 °C, frontal IP51 y bornes IP20, categoría de sobretensión III, con aislamiento doble o reforzado entre las entradas de medida y el puerto RS-485. Montaje en panel dentro de una envolvente adecuada.2
EscalabilidadCompatible con condiciones
Las direcciones de 1 a 247 y un transceptor de carga de 1/5 de unidad permiten hasta 160 equipos en 1000 m antes de un repetidor; las peticiones de 20 registros o menos y el programa de interrogación determinan cuántos analizadores puede atender un bus.12
Ciclo de vidaAún no evaluado
La versión de firmware se puede leer en 0x0302 y el historial de revisiones del protocolo enumera tres revisiones del documento, pero no se indica ningún periodo de soporte.12

Configuración

Lea la tensión L1-N en la dirección física 0x0000

El protocolo de comunicación del WM15 versión 1.2, tabla 4.1-1, indica V L1-N en la dirección Modicon 300001, dirección física 0000h, dos palabras, INT32, peso del valor Volt*10. Use ese mapa como punto de partida y compare el resultado con la pantalla.

Petición
01 04 00 00 00 02 71 CB: dirección Modbus 1, FC04, dirección física 0x0000, dos registros, CRC RTU. FC03 da el mismo valor: 01 03 00 00 00 02 C4 0B.
Convención de direcciones
Envíe la dirección física tal como está impresa: 0x0000 es la dirección PDU con base cero 0. Un cliente que numera los registros desde uno la muestra como registro de entrada 1 (300001) para FC04 o registro de retención 1 (400001) para FC03. No envíe 300001, ni 1, como dirección PDU.
Respuesta sintética
01 04 04 08 FC 00 00 39 D4: cuatro bytes de datos, primero la palabra baja 08 FC y después la palabra alta 00 00.
Decodificación
INT32 con la palabra baja primero y, dentro de cada palabra, el byte alto primero: 0x000008FC = 2300. El peso es Volt*10, así que 2300 / 10 = 230,0 V. Un cliente que toma primero la palabra alta lee 0x08FC0000 = 150 732 800, que se mostraría como 15 073 280,0 V.
Lectura de identificación
01 04 00 0B 00 01 40 08 lee solo el código de identificación; una respuesta 01 04 02 06 90 BA FC es 0x0690 = 1680, WM1596AV53XOSX.
Aceptación
Conserve el punto cuando coincida en el mismo momento con L1-N V en la página de medida 21; la pantalla resuelve 0,1 V. Si no coincide, compruebe la dirección, el orden de palabras y el código de pedido antes de añadir más puntos.

Aceptación: Los bytes de la respuesta son una comprobación sintética del decodificador, no una respuesta capturada de un analizador. Una respuesta real debe coincidir con la pantalla antes de activar los puntos de corriente, potencia y energía.

  1. Identifique el analizador

    Lea el código de pedido en la etiqueta. Modbus requiere OS en la posición de la salida: OX no tiene puerto de comunicación y OM tiene M-Bus. Anote si la posición de la alimentación es X (autoalimentado) o H (alimentación auxiliar) y si la opción es PFB (MID).

  2. Lea los ajustes serie

    Abra INFO desde el menú principal y lea la página 6, RS485, para ver la dirección, la velocidad en baudios y la paridad. Los valores por defecto son dirección 1, 9,6 kbit/s, sin paridad y 1 bit de parada. Introduzca los mismos valores en el cliente serie de Edge y deje los ajustes del analizador como están.

  3. Cablee el par RS-485

    Conecte A- al borne 10, B+ al 11 y el común a GND en el 12. Asigne a cada equipo del bus su propia dirección, una el borne 9 con B+ solo en el último WM15 y coloque 120 Ω en el extremo del maestro si este no tiene terminación propia.

  4. Haga dos lecturas

    Lea el código de identificación en 0x000B, un registro por separado, y espere 1680, 1681 o 1684 en las versiones OS. Después lea la tensión L1-N en 0x0000 para dos registros y decodifíquela con la palabra baja primero, como en la lectura resuelta siguiente. Compare el resultado con la página 21 de las páginas de medida, L1-N V.

  5. Añada los puntos que necesite

    Añada corriente, potencia, factor de potencia y energía de la tabla 4.1-1, o los contadores de energía de 64 bits a partir de 0x0500 para una resolución de vatios hora. Deje las escrituras FC06 y FC10 fuera de la configuración de interrogación.

Preguntas comunes

¿Por qué la tensión se lee como millones de voltios?
El cliente toma primero la palabra alta. El WM15 envía los valores INT32, UINT32 y UINT64 con la palabra menos significativa primero y, dentro de cada palabra, el byte alto primero. Intercambie los dos registros y aplique después la escala: 2300 en 0x0000 son 230,0 V.1
¿Qué WM15 tiene Modbus?
Solo las versiones OS. La posición de la salida del código de pedido es OX para la salida estática sola, OM para la salida estática con M-Bus y OS para la salida estática con RS-485 Modbus RTU. Tanto la versión autoalimentada X como la versión H con alimentación auxiliar existen como OS.23
¿Por qué la frecuencia se lee como 500?
El WM15 escala la frecuencia en 0x0033 como hercios × 10, así que 500 son 50,0 Hz. La copia de alta resolución en 0x053C es INT32 en hercios × 1000. No reutilice un punto de frecuencia de otro contador de Carlo Gavazzi sin comprobar su escala en el protocolo del WM15.1
¿Por qué la energía exportada se queda en cero cuando una fase exporta?
El WM15 suma las energías de las fases en cada intervalo de medida y solo el signo de la suma elige el contador. Con +2 kW, +2 kW y -3 kW en las tres fases, kWh(+) aumenta 1 kWh por hora y kWh(-) no se mueve. kWh(-) en 0x004E solo cuenta cuando todo el sistema exporta.2
¿Qué registros de energía dan la mejor resolución?
La tabla de alta resolución a partir de 0x0500. Sus contadores de energía ocupan cuatro registros cada uno, 64 bits, con la palabra menos significativa primero, en Wh, varh o VAh, frente a las décimas de kWh de la tabla principal. La ficha técnica indica 0,001 kWh como resolución de energía por Modbus.12
¿Se puede usar un WM15 PFB para facturación?
Las versiones PFB tienen certificación MID, pero solo para la energía activa importada total (kWh TOT); los contadores exportados, reactivos, aparentes y parciales no están certificados. Esta guía trata todos los valores leídos por Modbus como datos de monitorización, no como registro de facturación.2