SATEC PM180

Analizador de calidad de la energía

El PM180 es el analizador modular de calidad de la energía de SATEC para subestaciones y grandes emplazamientos industriales: un analizador de clase A según IEC 61000-4-30, un contador de energía clase 0,2S y, con módulos enchufables, un registrador de faltas, un registrador de transitorios y una unidad de medida fasorial. Mide cuatro canales de tensión y cuatro de corriente a través de TC de 5 A o 1 A o sensores HACS de SATEC. Todos los PM180 tienen un puerto Ethernet 10/100BaseT con un servidor Modbus TCP en el puerto 502 y puertos serie para Modbus RTU. SATEC numera sus registros en decimal y envía los enteros de 32 bits con la palabra baja primero, con los voltios en 0,1 V y los amperios en 0,01 A cuando no se usan TT.

SATEC PM180
  • Modbus TCP
  • Modbus RTU

Analizador de calidad de la energía

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Compatibilidad

Compatible con EpiSensor Edge mediante Modbus TCP o Modbus RTU

El PM180 es compatible con EpiSensor Edge mediante Modbus TCP en el puerto 502 de su puerto Ethernet de serie, y mediante Modbus RTU en un puerto serie RS-485 leído a través de un ZMB-31 Modbus Interface o de un puerto serie del Gateway. SATEC publica el mapa de registros con direcciones decimales, tipos de datos, orden de palabras con la palabra baja primero, unidades y conversiones resueltas.

PM180 con firmware V31.xx, usando la guía de referencia Modbus del PM180 BG0527 Rev. A11 con el manual de instalación BG0521 Rev. A10 y el manual de funcionamiento BG0525 Rev. A7. Comprobación en el emplazamiento: lea los decimales de energía en el registro 46258 y compare la primera lectura de tensión con la pantalla. IEC 61850, IEC 60870-5, DNP3, los sincrofasores IEEE C37.118 y los archivos de calidad de la energía y de faltas quedan fuera de esta guía. Monitorización de solo lectura: sin escrituras en los registros de configuración, contraseña, relés, puesta a cero o control.

Conéctalo con

Ruta hacia Edge

La vía habitual: todos los PM180 tienen un puerto Ethernet 10/100BaseT en su módulo de CPU

  • Modbus
  • Edge
  • Plataformas
Analizador de calidad de la energía
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
PM180RJ45 Ethernet del módulo de CPU del PM180
Ethernet protegidaLAN segmentada
ZGW-20 GatewayEjecuta Edge en local
EpiSensor EdgeCliente Modbus TCP de Edge
Plataforma del clienteMQTT · API · archivos
Modbus TCP
Ethernet protegida
Se ejecuta en local
Envío opcional de datos
El PM180 ejecuta un servidor Modbus TCP en el puerto 502 en su dirección IP configurada y responde a cualquier identificador de unidad. La hoja de datos admite cinco sockets, dos de ellos Modbus TCP, así que Edge ocupa uno y deja el otro para PAS o para el SCADA de la subestación. El servidor cierra un socket inactivo durante más de 5 minutos, así que use un intervalo de sondeo más corto. La salida hacia la plataforma del cliente es opcional; Edge sigue siendo el sistema local de registro.

Cuando no hay una red cableada disponible y se puede usar un puerto RS-485 libre

  • Modbus
  • Inalámbrico
  • Edge
  • Plataformas
Analizador de calidad de la energía
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
PM180Puerto RS-485 del PM180 (COM1 en las versiones N3, COM2 o COM3)
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 al ZMB-31 y haga coincidir la dirección Modbus, la velocidad en baudios y el formato de datos del puerto. COM3 está pensado para la pantalla remota; úselo solo si no hay ningún RDM o RGM conectado, y mantenga los hilos RS-485 fuera de los pines 1 y 8 del DB15, que llevan 12 V CC para la pantalla. La salida hacia la plataforma del cliente es opcional; Edge sigue siendo el sistema local de registro.

Cuando el Gateway está en el mismo cuadro o celda que el analizador

  • Modbus
  • Edge
  • Plataformas
Analizador de calidad de la energía
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
PM180Puerto RS-485 del PM180
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 equipo del bus su propia dirección Modbus, use la misma velocidad en baudios y el mismo formato de datos en todos los equipos y en el cliente serie de Edge, y termine los dos extremos del bus. Lea con FC03 en las direcciones decimales de la guía de referencia, con un máximo de 120 registros por petición. La salida hacia la plataforma del cliente es opcional; Edge sigue siendo el sistema local de registro.

Modelos

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ModelosInterfazRuta hacia Edge
PM180 display options X, G, G-DIN, D, D-DINX: transductor sin pantalla. G: pantalla táctil a color RGM180 de 5,7 pulgadas. D: pantalla LED de tres líneas RDM180. Las versiones -DIN incluyen un kit para carril DIN y un cable remoto de 3 m.Sin efecto en el mapa Modbus. Una pantalla remota ocupa normalmente COM3 (también puede usar COM1 o COM2), y ese puerto deja de estar libre para Edge.
Current inputs 5, 1, CS1S, CS1H, HACS, FLEX5: entrada de 50 A calibrada a 5 A, clase 0,2S. 1: entrada de 10 A calibrada a 1 A, clase 0,2S. CS1S y CS1H: HACS de núcleo partido de 100 A calibrados a 5 A, clase 1. HACS: sensores HACS de SATEC. FLEX: pinzas de corriente de 3 V CA.El mapa de registros es el mismo. La corriente primaria del TC en el registro 46213 escala las lecturas de corriente y de potencia.
Power quality standard A, E, G (firmware V31.x4, V31.x5, V31.x7, V31.x8)A: precisión ANSI C12.20 con calidad de la energía IEEE 1159. E: IEC 62053-22 con EN 50160. G: GOST 13109 o GOST 32144. Los firmware V31.1x y V31.2x añaden IEC 61850 Ed1 o Ed2.Los registros de medida en tiempo real son los mismos en todas las variantes. Las estadísticas de calidad de la energía son archivos de registro, fuera de esta guía.
Plug-in modules TXFX-180, IRIG-180, PMU, TRM-180, DFR, DI16, RLY8, 4AIO, BACDC-180Hasta tres módulos: TXFX-180 añade un puerto Ethernet redundante de cobre o fibra y un segundo puerto RS-422/485; IRIG-180 añade IRIG-B y un segundo puerto RS-422/485; registradores PMU, de transitorios y de faltas; entradas digitales, relés y E/S analógicas; una alimentación auxiliar de respaldo.TXFX-180 e IRIG-180 ofrecen un puerto Modbus adicional. Las salidas de relé y las consignas son funciones de control; déjelas fuera del sondeo de monitorización.

Especificaciones

El PM180 reúne en una sola caja modular un contador de energía multifunción clase 0,2S, un analizador de calidad de la energía de clase A edición 3 según IEC 61000-4-30 con armónicos e interarmónicos hasta el orden 63, registradores de forma de onda y de datos, y un controlador programable con 64 consignas. Tres ranuras enchufables admiten módulos de comunicación, de E/S, de registro de transitorios, de registro de faltas, de medida fasorial o de alimentación de respaldo.24

Entradas
Cuatro canales de tensión, nominal 57/100, 277/480 o 400/690 V CA, hasta 828 V CA en conexión directa o a través de TT; una opción de entrada de 120 V, U. Cuatro canales de corriente a través de TC de 5 A o 1 A (sobrecarga permanente de 10 × In), sensores HACS de SATEC o pinzas de 3 V CA.24
Precisión
Energía activa clase 0,2S según IEC 62053-22 y clase 0,2 según ANSI C12.20; energía reactiva clase 0,5S. Calidad de la energía según IEC 61000-4-30 clase A, edición 3.4
Ethernet
10/100BaseT con aislamiento por transformador en RJ45, aislamiento de 4 kV CA. Modbus TCP en el puerto 502, DNP3/TCP en el puerto 20000, IEC 60870-5-104 en el puerto 2404 e IEC 61850; cinco conexiones simultáneas, dos de ellas Modbus TCP.34
Puertos serie
COM1 RS-232 en el módulo de CPU, RS-485 en las versiones N3; COM2 RS-422/485 en un módulo de comunicación; COM3 RS-485 para la pantalla remota; COM4 infrarrojo. Hasta 115,2 kbit/s, Modbus RTU, Modbus ASCII o DNP3. Ajustes de fábrica: Modbus RTU, dirección 1, 19 200 bit/s, 8 bits de datos, sin paridad.23
USB
Puerto USB 1.1 aislado con Modbus RTU, para la configuración local con PAS.4
Alimentación
Alimentación CA/CC estándar de 50 a 290 V CA 50/60 Hz o de 90 a 290 V CC, 10 W como máximo. Módulo opcional de alimentación auxiliar, de 50 a 290 V CA o de 40 a 290 V CC, o de 9,6 a 35 V CC.4
Construcción
Montaje en carril DIN, en panel o en rack de 19 pulgadas; 220 × 152 × 210 mm; 2,5 kg. Panel de pantalla IP54, instrumento IP30.4
Ambiente
Funcionamiento de -25 a +60 °C; almacenamiento de -30 a +85 °C.4

Interfaz

Mediciones documentadas y límites de integración para PM180.

  • Las direcciones son decimales y se envían tal como están impresas: el registro 13952 se envía como 36 80. Un cliente que pide números Modicon suma 40001, o 400001 por encima de 9999, de modo que 13952 pasa a ser 413953. FC03 y FC04 devuelven los mismos registros, con un máximo de 120 registros por petición.
  • Los valores de 32 bits ocupan dos registros, con la palabra baja primero y la palabra baja en una dirección par. El PM180 no tiene opción de coma flotante: los valores de 32 bits son siempre UINT32 o INT32, con los valores fraccionarios premultiplicados por 10, 100 o 1000.
  • Las unidades las fija la relación de TT. Con una relación de TT de 1: voltios en 0,1 V y potencia en 1 W, var o VA. Con una relación de TT mayor que 1: voltios en 1 V y potencia en 1 kW, kvar o kVA. Los amperios van siempre en 0,01 A.
  • Tensiones de fase de 1 segundo V1, V2 y V3 en 13952, 13954 y 13956: UINT32. Son fase-neutro en las conexiones 4LN3, 4LL3, 3LN3, 3LL3, 3BLN3 y 3BLL3, y entre fases en las demás. V12, V23 y V31 en 14012, 14014 y 14016.
  • Corrientes I1, I2 e I3 en 13958, 13960 y 13962 e I4 en 14464: UINT32 en 0,01 A. Corriente de neutro en 14466. Frecuencia en 14468 (UINT32, 0,01 Hz), con tres decimales en 14484 y con cuatro en 14490.
  • kW por fase en 13964, 13966 y 13968 y kvar en 13970, 13972 y 13974: INT32. kVA en 13976 a 13980: UINT32. Factor de potencia L1 a L3 en 13982, 13984 y 13986: INT32, × 0,001.
  • Totales: kW en 14336 y kvar en 14338 (INT32), kVA en 14340 (UINT32), factor de potencia en 14342 (INT32, × 0,001), kW importados en 14348 y kW exportados en 14350 (UINT32), tensión media F-N en 14356 y corriente media en 14360. kW, kvar, kVA y factor de potencia totales de 10 minutos en 14272 a 14278.
  • Energía: kWh importados en 14720, kWh exportados en 14722, kWh netos en 14724 (INT32), kvarh importados en 14728, kvarh exportados en 14730, kVAh totales en 14736, kVAh importados en 14742 y kVAh exportados en 14744. UINT32, de 0 a 999 999 999. La unidad la fija el número de decimales de energía del registro 46258: 0 (el valor por defecto) es 1 kWh, hasta 3 para 0,001 kWh.
  • kWh importados por fase L1 a L3 en 14848, 14850 y 14852 y kWh exportados por fase L1 a L3 en 14866, 14868 y 14870. kvarh Q1 a Q4 en 14756, 14758, 14760 y 14762.
  • THD de tensión V1 a V3 en 13988, 13990 y 13992 y THD de corriente I1 a I3 en 13994, 13996 y 13998: UINT32, 0,1 %, valores de 3 segundos. Temperatura interna en 14482 (INT32, 0,1 °C).
  • Los registros 256 a 308 son un conjunto básico de 16 bits escalado de 0 a 9999 entre las escalas de ingeniería baja y alta. Es preferible usar los registros de 32 bits, que no necesitan cálculo de escalas.
  • Identificación: número de serie en 46080 (UINT32), ID de modelo en 46082 (18000), nombre del modelo en 46084 a 46091 ("PM180") y versión de firmware en 46100 (3101 a 3199). Modo de conexión en 46208, relación de TT en 46209 (× 0,1) y corriente primaria del TC en 46213.
  • Los registros de configuración, el registro de autorización (44378), el inicio de sesión de usuario (44442 en adelante), las salidas de relé, las consignas, los registros de puesta a cero y borrado y el mapa asignable (0 a 239) aceptan escrituras, igual que la función 22. Déjelos fuera del sondeo de monitorización.

Evaluación

PM180 con firmware V31.xx, usando la guía de referencia Modbus del PM180 BG0527 Rev. A11 con el manual de instalación BG0521 Rev. A10 y el manual de funcionamiento BG0525 Rev. A7. Comprobación en el emplazamiento: lea los decimales de energía en el registro 46258 y compare la primera lectura de tensión con la pantalla. IEC 61850, IEC 60870-5, DNP3, los sincrofasores IEEE C37.118 y los archivos de calidad de la energía y de faltas quedan fuera de esta guía. Monitorización de solo lectura: sin escrituras en los registros de configuración, contraseña, relés, puesta a cero o control.

InteroperabilidadBien apoyado
SATEC documenta Modbus TCP en el puerto 502 y Modbus RTU o ASCII en los puertos serie, los códigos de función admitidos, el límite de 120 registros y las respuestas de excepción, las direcciones decimales con los desplazamientos Modicon, los tipos de datos, el orden de palabras con la palabra baja primero con ejemplos resueltos y la tabla de unidades.13
PrecisiónBien apoyado
Energía activa clase 0,2S, calidad de la energía de clase A según IEC 61000-4-30, cuatro canales de tensión y cuatro de corriente, potencia por fase y total, energía en cuatro cuadrantes y por fase. Las unidades siguen una única regla documentada a partir de la relación de TT, y la unidad de energía es un registro que basta con leer.14
SeguridadCompatible con condiciones
Una contraseña de 8 dígitos con tres niveles protege la configuración, los contadores y los registros históricos, y los equipos con seguridad reforzada añaden inicios de sesión de usuario con nombre para el acceso remoto. La protección por contraseña se entrega desactivada y Modbus TCP no cifra nada, así que actívela y mantenga el analizador en una red de confianza.13
FiabilidadBien apoyado
La hoja de datos enumera la inmunidad IEC 61000-4-2 a 4-12 e IEC 60255-22 con sus niveles, incluidos 6 kV de onda de choque y 4 kV de transitorios rápidos, y una alimentación auxiliar redundante opcional para seguir registrando durante huecos e interrupciones. La guía documenta los códigos de excepción y los punteros de archivo por socket, y los sockets TCP inactivos se cierran a los 5 minutos. Trate las lecturas fallidas como datos ausentes.134
RobustezCompatible con condiciones
Especificado para funcionar de -25 a +60 °C, con ensayos de vibración, choque y sísmicos IEC 60255-21, un panel de pantalla IP54 y un cuerpo de instrumento IP30. Montaje dentro de una celda o un rack.4
EscalabilidadCompatible con condiciones
Direcciones Modbus de 1 a 247 en los puertos serie, cualquier identificador de unidad por TCP, hasta 120 registros por petición y 120 registros asignables por el usuario. Solo hay dos sockets Modbus TCP disponibles, así que planifique qué clientes interrogan el analizador.14
Ciclo de vidaCompatible con condiciones
El firmware se guarda en flash y se puede actualizar por un puerto serie, USB o Ethernet, y su versión se lee en 46100. La guía de referencia incluye un historial de revisiones de 2012 a septiembre de 2024 y la hoja de datos es de julio de 2024. La garantía es de 24 meses desde el envío, con un máximo de 36 meses desde la fabricación. No se indica periodo de soporte ni fecha de fin de venta.124

Configuración

Leer la tensión V1 en el registro decimal 13952

La guía de referencia Modbus del PM180 BG0527 Rev. A11, sección 3.4, indica la tensión V1 de 1 segundo en los registros 13952 y 13953 como UINT32 con unidad U1, el capítulo 4 fija U1 en 0,1 V cuando la relación de TT es 1, y la sección 2.6.2 envía los valores de 32 bits con la palabra baja primero. Este ejemplo es una red de 230/400 V en conexión 4LN3 sin TT. Use el mapa como punto de partida y compare el resultado con la pantalla.

Petición
01 03 36 80 00 02 CA 6B: dirección Modbus 1, FC03, registro 13952 (0x3680), dos registros, CRC RTU. Por Modbus TCP, la misma función, dirección y longitud van al puerto 502 con cualquier identificador de unidad. Para comprobar antes la unidad de energía, 01 03 B4 B2 00 01 03 DD lee el registro 46258.
Convención de direcciones
Los números de registro de la guía son las direcciones PDU con base cero en decimal: envíe 13952, que es 0x3680. Un cliente que numera los registros de retención desde uno lo muestra como 413953. No envíe 13953 ni 413953 como dirección.
Respuesta sintética
01 03 04 08 FC 00 00 38 63: cuatro bytes de datos, primero la palabra baja 08 FC y después la palabra alta 00 00.
Decodificación
UINT32 con la palabra baja primero: 0 × 65536 + 0x08FC = 2300. Con una relación de TT de 1, U1 es 0,1 V, así que V1 es 230,0 V fase-neutro. Detrás de TT, el mismo registro cuenta voltios enteros en unidades de primario. Un cliente que toma primero la palabra alta lee 0x08FC0000 = 150 732 800.
Aceptación
Conserve el punto cuando coincida con V1 en la pantalla o en PAS en el mismo momento. Si no coincide, revise la relación de TT en 46209, el orden de palabras y el modo de conexión en 46208 antes de añadir más puntos.

Aceptación: Los bytes de la respuesta son una comprobación sintética del decodificador, no una respuesta capturada de un equipo. 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 y la página de información del equipo: versión de pantalla, entradas de corriente, norma de calidad de la energía y los módulos de las tres ranuras. Apunte el modo de conexión, la relación de TT y la corriente primaria del TC de la configuración básica.

  2. Localice el puerto

    Para Modbus TCP, anote la dirección IP de la configuración de red en PAS o en la pantalla. Para Modbus RTU, use un puerto RS-485 libre: los puertos serie vienen de fábrica con Modbus RTU, dirección 1, 19 200 bit/s y 8 bits de datos sin paridad. Introduzca los mismos valores en el cliente de Edge.

  3. Conecte

    Conecte el puerto Ethernet a la red del emplazamiento, o cablee el par RS-485 y termine los dos extremos del bus. Deje COM3 para la pantalla remota si hay una montada.

  4. Haga dos lecturas

    Lea el registro 46258, un registro, para conocer los decimales de energía. Después lea V1 en 13952, dos registros, y decodifíquelo con la palabra baja primero, como en la lectura resuelta de abajo. Compare el resultado con la tensión V1 en la pantalla o en PAS.

  5. Añada los puntos que necesite

    Añada corrientes, potencias y los contadores de energía a partir de 14720, escalados según la regla de la relación de TT y los decimales de energía. Limite las lecturas a 120 registros por petición y deje las escrituras fuera de la configuración de sondeo.

Preguntas comunes

¿Por qué la tensión se lee como 2300 y no como 230?
Con una relación de TT de 1, el PM180 envía la tensión en 0,1 V y la potencia en vatios, así que 2300 es 230,0 V. Cuando hay TT configurados (relación de TT mayor que 1), los mismos registros llevan voltios y kilovatios enteros. La corriente va siempre en 0,01 A. Lea la relación de TT en el registro 46209 y ajuste la escala en Edge en consecuencia.1
¿Cómo escalo los registros de energía del PM180?
Los registros de energía a partir de 14720 cuentan en una unidad que fija el número de decimales de energía del registro 46258: 0, el valor por defecto, es kWh enteros, y de 1 a 3 dan 0,1, 0,01 o 0,001 kWh. Lea el 46258 una vez y compare el contador de kWh importados con la pantalla.1
¿Envía el PM180 valores de coma flotante?
No. La guía enumera tres formatos: enteros escalados de 16 bits, enteros de 32 bits y contadores de energía de 32 bits en módulo 10000. Los valores de 32 bits son enteros con o sin signo enviados con la palabra baja primero, con los valores fraccionarios premultiplicados, como 50,01 Hz enviado como 5001.1
¿Qué puerto debe usar Edge?
El puerto Ethernet de serie, con Modbus TCP en el puerto 502. Admite cinco conexiones simultáneas, dos de ellas Modbus TCP, junto a las sesiones DNP3, IEC 60870-5-104 e IEC 61850 del SCADA. Use un puerto RS-485 solo cuando la red no llegue al analizador.34
¿Pueden las escrituras Modbus cambiar los ajustes del analizador?
Sí. Los registros de configuración, puesta a cero, relés y control son escribibles. El PM180 se entrega con la protección por contraseña desactivada; cuando está activada, la contraseña de 8 dígitos se envía al registro de autorización 44378 antes de una escritura, o los equipos con seguridad reforzada exigen un inicio de sesión de usuario, y el PM180 responde a las escrituras no autorizadas con el código de excepción 01. Una configuración de monitorización debe leer solo con FC03.13