Siemens SENTRON PAC3100

Contador de potencia y energía

El SENTRON PAC3100 (7KM3133-0BA00-3AA0) es una central de medida de panel de 96 × 96 mm para redes trifásicas de hasta 480 V entre fases, que mide la corriente mediante transformadores de corriente externos x/5 A. Su única interfaz de comunicación es una interfaz RS-485 integrada con Modbus RTU. El anexo del manual da cada valor con su offset, su número de registros y su formato: los valores instantáneos, máximos y mínimos son Float de 32 bits en V, A, W, VA y var desde el offset 1, y los contadores de energía activa y reactiva son Double de 64 bits en Wh y varh en los offsets 801 y 805. Cada contador guarda el total de importación, exportación o balance elegido en los ajustes del contador, así que lea esa selección antes de fiarse del valor de energía.

Central de medida Siemens SENTRON PAC3100, vista frontal con la pantalla y las teclas F1 a F4
  • Modbus RTU

Contador de potencia y energía

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Compatibilidad

Compatible con EpiSensor Edge mediante Modbus RTU

El PAC3100 es compatible con EpiSensor Edge mediante su interfaz RS-485 integrada con Modbus RTU, leída a través de una interfaz Modbus ZMB-31 o de un puerto serie del Gateway. Siemens publica las medidas con sus offsets, número de registros, formatos y unidades, e indica FC03 y FC04 para leerlas.

SENTRON PAC3100, referencia 7KM3133-0BA00-3AA0, según el anexo A.2 del manual A5E02385159B-03 (02/2015). Comprobación en obra: leer la tensión a-n en el offset 1 y compararla con la pantalla, y después leer el offset 50025 para saber qué total de energía contienen los offsets 801 y 805. Supervisión de solo lectura: ninguna escritura en los ajustes, los contadores de energía ni los offsets de comando 60000 a 60009.

Conéctalo con

Ruta hacia Edge

Para un contador en un cuadro o en la puerta de un armario donde un enlace inalámbrico evita tender un cable de datos hasta el Gateway

  • Modbus
  • Inalámbrico
  • Edge
  • Plataformas
Contador de potencia y energía
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
SENTRON PAC3100Regleta RS-485 del PAC3100 (Com, +/B, -/A)
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 (+/B y -/A) del PAC3100 al ZMB-31, introduzca la dirección, la velocidad y el formato de datos del contador que aparecen en SETTINGS > COMMUNICATION, y lea los offsets Float con FC03. El PAC3100 no tiene resistencias internas de terminación ni de polarización, así que el bus debe tenerlas en otro punto. Si otro maestro ya interroga el contador, acuerde antes el cambio con su responsable.

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

  • Modbus
  • Edge
  • Plataformas
Contador de potencia y energía
Interfaz
Gateway
Edge
Salida
SENTRON PAC3100Regleta RS-485 del PAC3100 (Com, +/B, -/A)
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
Encadene los contadores en una línea apantallada, asigne a cada uno su propia dirección de 1 a 247 (todo PAC3100 sale de fábrica con 126), use la misma velocidad y el mismo formato de datos en todos los contadores y en el cliente serie de Edge, y coloque resistencias de terminación en el primer y el último nodo. El manual documenta RS-485 con Modbus RTU como única interfaz de comunicación; no hay puerto Ethernet.

Modelos

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ModelosInterfazRuta hacia Edge
PAC3100, 7KM3133-0BA00-3AA0Interfaz RS-485 integrada con Modbus RTU; fuente de alimentación de amplio rango y bornes de tornilloLea los offsets Float y los contadores de energía Double con FC03 por la vía serie. El manual indica esta referencia como única versión del PAC3100.
PAC3120, PAC3220Contadores distintos, con su propio manual, sus offsets y sus interfacesFuera del alcance de esta guía. Use la guía del PAC3120 o del PAC3220 y su manual en lugar de esta tabla.
PAC3200Otro contador PAC con su propia documentación ModbusFuera del alcance de esta guía. Use la página del PAC3200 y su propia documentación antes de adoptar cualquier offset de esta página.

Especificaciones

Referencia
7KM3133-0BA00-3AA0, PAC3100 con fuente de alimentación de amplio rango y bornes de tornillo; la única versión del aparato que indica el manual.1
Entradas de tensión
277 V F-N y 480 V F-F AC (+20%), CAT III; tensiones mayores mediante transformadores de tensión. Tipos de conexión 3P4W y 3P3W.1
Entradas de corriente
x/5 A AC mediante transformadores de corriente externos; 10 A en permanencia, 100 A durante 1 s. No apto para corriente continua.1
Precisión
IEC 61557-12 clase 1 para tensión, corriente, potencias activa y aparente y energía activa; clase 3 para potencia y energía reactivas; clase 2 para el factor de potencia; clase 0,1 para la frecuencia. La calidad de los transformadores se suma al error.1
RS-485
Línea de dos hilos más Common en bornes de tornillo Com, +/B y -/A; esclavo Modbus RTU; 4800, 9600, 19200 o 38400 baudios; 8N1, 8N2, 8E1 u 8O1; dirección 1 a 247. Ajustes de fábrica: dirección 126, 19200 baudios, 8N2, tiempo de respuesta automático.1
Terminación del bus
Sin resistencias internas de terminación ni de polarización. Termine el primer y el último nodo con una resistencia externa entre A y B, de unos 300 Ω y no inferior a 60 Ω; el manual recomienda una polarización de 560 Ω de pull-up y pull-down a 5 V DC en otro punto del bus.12
Alimentación
100 a 240 V AC (45 a 65 Hz) o 110 a 250 V DC, ±10%; 5 W DC o 10 VA AC.1
Caja
96 × 96 × 56 mm, profundidad total 51 mm, recorte de panel 92 × 92 mm, unos 325 g. Frontal IP65, parte trasera IP20.1
Entorno
Funcionamiento -10 a +55 °C, almacenamiento -25 a +70 °C, 95 % HR a 25 °C sin condensación, hasta 2000 m, grado de contaminación 2, solo en locales cerrados y secos.1
Homologaciones
CE; expediente UL E314880; C-Tick.1

Interfaz

Mediciones documentadas y límites de integración para SENTRON PAC3100.

  • El manual da cada valor por offset y número de registros. Esta guía envía el offset sin cambios como dirección PDU de Modbus, así que la tensión a-n del offset 1 sale al bus como 0x0001. FC03 y FC04 leen ambos las medidas, con un máximo de 125 registros por petición.
  • Una lectura que empieza en el segundo registro de un valor de dos registros devuelve un error, de modo que un cliente que suma uno al offset falla en el acto en lugar de devolver un valor desplazado. No se indica el orden de registros ni de bytes de un Float; confírmelo con la lectura de tensión del ejemplo.
  • Tensión a-n, b-n y c-n en los offsets 1, 3 y 5, a-b, b-c y c-a en 7, 9 y 11: Float, V.
  • Corriente a, b y c en 13, 15 y 17, corriente de neutro en 37: Float, A.
  • Por fase: potencia aparente de 19 a 23 en VA, potencia activa de 25 a 29 en W, potencia reactiva (VAR1) de 31 a 35 en var, dos registros cada una. El manual presenta la potencia activa como importación/exportación y la reactiva como positiva/negativa, sin indicar qué signo corresponde a la importación. Sí indica que una entrada de corriente conectada al revés invierte los valores medidos y les da signo negativo, lo que CURRENT DIREC a, b y c corrigen por fase sin recablear. Compruebe por tanto el signo con la pantalla y con un sentido de flujo conocido.
  • Frecuencia en 39 (45 a 65 Hz), potencia aparente total en 47 en VA, potencia activa total en 49 en W, potencia reactiva total (VAR1) en 51 en var y factor de potencia total en 53: Float.
  • Los valores máximos de 55 a 107 y los mínimos de 109 a 161 siguen el mismo orden y formato.
  • Energía activa en 801 en Wh y energía reactiva en 805 en varh: Double, cuatro registros cada una, desbordamiento en 1.0e+12. Cada una contiene importación, exportación o balance (importación menos exportación), según lo elegido en SETTINGS > ENERGY COUNTERS; el ajuste de fábrica es balance para ambas.
  • El offset 50025, dos registros, indica esa selección: LOWORD para kWh y HIWORD para kvarh, 0 importación, 1 exportación, 2 balance. Los dos contadores de energía son los únicos dos de los seis totales que se pueden leer a la vez.
  • La tabla también da copias Float de la energía en 2803 y 2805 con cuatro registros cada una, aunque los offsets solo distan dos. Use los contadores Double en 801 y 805.
  • Potencia media del último periodo completado a partir de 501: potencia activa y reactiva acumulada de importación y exportación de 501 a 507, máximo y mínimo de potencia activa y reactiva del periodo de 509 a 515 (Float), duración del periodo en 517 y tiempo desde el inicio del periodo en 519 (Unsigned long, s). Estos valores solo están disponibles por RS-485, no en la pantalla.
  • Diagnóstico y estado del aparato en 205, estado de las salidas y entradas digitales en 207 y 209, y contadores de cambios de parámetros en 217 y 219: Unsigned long, dos registros cada uno.
  • Los huecos de una lectura en bloque se rellenan con 0xFFFFFFFF, que el manual define como ausencia de medida. Con la conexión 3P3W no están disponibles las tensiones fase-neutro, las potencias por fase ni la corriente de neutro.
  • Los ajustes desde 50001, los parámetros de comunicación desde 63019, los contadores de energía en 801 y 805 y los offsets de comando 60000 a 60009 (ajustes de fábrica, reinicio del aparato, puesta a cero de mín/máx y de los contadores de energía) admiten escritura. Déjelos todos fuera de una consulta de supervisión.

Evaluación

SENTRON PAC3100, referencia 7KM3133-0BA00-3AA0, según el anexo A.2 del manual A5E02385159B-03 (02/2015). Comprobación en obra: leer la tensión a-n en el offset 1 y compararla con la pantalla, y después leer el offset 50025 para saber qué total de energía contienen los offsets 801 y 805. Supervisión de solo lectura: ninguna escritura en los ajustes, los contadores de energía ni los offsets de comando 60000 a 60009.

InteroperabilidadCompatible con condiciones
Siemens documenta Modbus RTU sobre RS-485, los códigos de función, los códigos de excepción y el offset, el número de registros, el formato y la unidad de cada valor. El manual no indica el orden de registros de los valores Float y Double; una lectura comparada con la pantalla lo fija.1
PrecisiónCompatible con condiciones
Clase 1 según IEC 61557-12 para tensión, corriente, potencia activa y energía activa, clase 3 para las magnitudes reactivas. Solo se puede leer a la vez un total activo y uno reactivo (importación, exportación o balance, según el ajuste), y la precisión depende también de los TC x/5 A y de los TT que haya.1
SeguridadAún no evaluado
Una contraseña de cuatro dígitos en el frontal protege los ajustes del aparato, que siguen siendo legibles. Los ajustes, los parámetros de comunicación, los contadores de energía y los comandos de puesta a cero figuran como escribibles por Modbus.1
FiabilidadCompatible con condiciones
Están documentados los códigos de excepción, un registro de estado del aparato en 205 y el marcador 0xFFFFFFFF de ausencia de valor. Los contadores se guardan cada 5 minutos y los mín/máx cada 5 segundos, así que un corte de alimentación puede costar hasta 5 minutos de energía contada.1
RobustezCompatible con condiciones
Especificado para -10 a +55 °C, 95 % HR a 25 °C sin condensación, grado de contaminación 2 y CAT III. El frontal es IP65 y la parte trasera IP20, y el uso previsto es en locales cerrados y secos, por lo que el contador necesita un cuadro adecuado.1
EscalabilidadCompatible con condiciones
Están documentadas las direcciones 1 a 247, hasta 38400 baudios y hasta 125 registros por lectura. Todo contador sale de fábrica con la dirección 126 y la terminación y la polarización deben estar en el bus, así que cada contador necesita su dirección antes de entrar en una línea compartida.12
Ciclo de vidaAún no evaluado
El manual conservado es la edición 02/2015. Las actualizaciones de firmware se instalan por RS-485 con Siemens powerconfig V2.1 o superior, y la instrucción de actualización de Siemens dice que una actualización devuelve el contador a los ajustes de fábrica.12

Configuración

Leer la tensión a-n en el offset 1 y después el contador de energía en 801

El anexo A.2.5 del manual A5E02385159B-03 (02/2015) da la tensión a-n en el offset 1, dos registros, Float en V, legible con FC03 o FC04, y la energía activa en el offset 801, cuatro registros, Double en Wh. El manual llama offsets a estos números y no indica el orden de registros de un Float, así que la primera lectura resuelve ambas cosas frente a la pantalla del contador. Las tramas usan la dirección de fábrica 126 (0x7E).

Petición
7E 03 00 01 00 02 9E 04: dirección 126, FC03, dirección PDU 0x0001 (offset 1, enviado sin cambios), dos registros, CRC RTU.
Convención de direcciones
Si el cliente suma uno y envía la dirección PDU 0x0002 (7E 03 00 02 00 02 6E 04), la lectura empieza en el segundo registro de la tensión a-n, y según el manual el contador responde con un código de error en lugar de datos.
Respuesta sintética
7E 03 04 43 66 66 66 2A E5: cuatro bytes de datos, 43 66 66 66.
Decodificación
Con el primer registro como palabra alta, 0x43666666 da en coma flotante de precisión simple (IEEE 754) 230,4 V. Mantenga ese orden solo si el valor coincide en el mismo momento con Va-n en la pantalla.
Lectura de frecuencia
7E 03 00 27 00 02 7F CF lee el offset 39 (0x0027). Respuesta sintética 7E 03 04 42 47 EB 85 5F CA: 0x4247EB85 = 49,98 Hz.
Lectura de energía
7E 03 03 21 00 04 1F 88 lee cuatro registros en el offset 801 (0x0321). Respuesta sintética 7E 03 08 41 67 8C 29 C0 00 00 00 A2 F2: 0x41678C29C0000000 da en coma flotante de doble precisión 12345678 Wh, es decir 12345,678 kWh.
Selección del contador
7E 03 C3 69 00 02 23 9C lee el offset 50025 (0xC369). Con el ajuste de fábrica, la respuesta sintética 7E 03 04 00 02 00 02 54 F5 lleva 2 en ambas palabras: los dos contadores dan el balance, importación menos exportación.
Aceptación
Mantenga la convención de direcciones y el orden de palabras cuando la tensión y la frecuencia coincidan con la pantalla, y guarde la selección del contador con el aparato antes de almacenar energía.

Aceptación: Los bytes de respuesta son comprobaciones sintéticas del decodificador, no respuestas capturadas de un contador. Un contador real debe devolver una tensión y una frecuencia que coincidan con su pantalla, y una selección de contador que coincida con SETTINGS > ENERGY COUNTERS, antes de habilitar los puntos de corriente, potencia y energía.

  1. Identificar el contador

    Compruebe en la placa de características PAC3100 y la referencia 7KM3133-0BA00-3AA0. Anote el tipo de conexión (3P4W o 3P3W) y las relaciones de TC y TT ajustadas en el contador, y compárelas con los transformadores instalados.

  2. Leer los ajustes serie

    En SETTINGS > COMMUNICATION la pantalla muestra la dirección, la velocidad, el formato de datos y el tiempo de respuesta. Un contador con los ajustes de fábrica responde en la dirección 126 a 19200 baudios, 8N2. Introduzca los mismos valores en el cliente serie de Edge o en el ZMB-31; en un bus compartido cada contador necesita su propia dirección, ajustada en su pantalla.

  3. Cablear la línea RS-485

    Conecte +/B, -/A y Com, ponga a tierra la pantalla y la línea Common como describe el manual, y coloque resistencias de terminación en el primer y el último nodo. El PAC3100 no tiene ninguna propia ni resistencias de polarización.

  4. Fijar la convención de direcciones

    Lea la tensión a-n con FC03 en la dirección PDU 1 para dos registros, como en la lectura de ejemplo de abajo, y compárela con la tensión de la pantalla. Un cliente que envíe 2 en su lugar empieza en el segundo registro de ese valor y recibe un error.

  5. Comprobar qué total de energía se cuenta

    Lea el offset 50025 para dos registros, o consulte SETTINGS > ENERGY COUNTERS: 0 es importación, 1 exportación, 2 balance. Nombre los contadores de 801 y 805 en consecuencia antes de guardarlos y no cambie el ajuste.

  6. Añadir los puntos en solo lectura

    Añada corriente, potencia, frecuencia y factor de potencia como Float, y después los contadores de energía en 801 y 805 como Double de cuatro registros en Wh y varh; divida por 1000 para kWh. No escriba nunca en los ajustes, los contadores ni los offsets de comando desde 60000.

Preguntas comunes

¿Tiene el PAC3100 Modbus TCP?
No. El manual describe una interfaz RS-485 integrada con Modbus RTU y ningún puerto Ethernet. Edge lo lee a través de una interfaz Modbus ZMB-31 o de un puerto serie del Gateway.1
¿Se envía el offset 1 como dirección 1 o 0?
El manual da offsets y esta guía los envía sin cambios: la tensión a-n del offset 1 es la dirección PDU 0x0001. Compruébelo con la primera lectura. Según el manual, una lectura que empieza en el segundo registro de un valor de dos registros devuelve un error, así que un cliente que suma uno a cada offset falla en el acto.1
¿Por qué la energía de 801 no coincide con la energía importada?
El contador de 801 guarda el total de energía activa elegido en SETTINGS > ENERGY COUNTERS: importación, exportación o balance, y el balance (importación menos exportación) es el ajuste de fábrica. El offset 805 hace lo mismo con la energía reactiva. Lea el offset 50025 para ver la selección: 0 importación, 1 exportación, 2 balance.1
¿Por qué retrocedió el contador de energía tras un corte de corriente?
El PAC3100 escribe sus contadores en la memoria no volátil cada 5 minutos, así que al volver la alimentación el contador puede seguir desde un valor de hasta 5 minutos de antigüedad. Trate un pequeño retroceso tras un corte como este efecto, no como una avería del contador.1
¿Por qué el contador dejó de responder tras una actualización de firmware?
La instrucción de actualización de firmware de Siemens dice que el PAC3100 vuelve a los ajustes de fábrica tras una actualización y pide anotar antes la configuración del aparato, las lecturas de los contadores y los ajustes de comunicación. Si después el contador no responde, pruebe los ajustes de comunicación de fábrica, dirección 126, 19200 baudios y 8N2, y vuelva a ajustar en la pantalla la dirección y las relaciones de TC y TT.12
¿Qué hilo es A y cuál es B?
Los bornes del PAC3100 están marcados Com, +/B y -/A. En el ejemplo de actualización de firmware de Siemens, el +/B del contador va al borne A del convertidor USB y el -/A a su B, porque los fabricantes nombran los dos hilos de forma distinta. Si el contador no responde nunca, invierta el par antes de cambiar cualquier otro ajuste.12
¿Por qué un valor se lee FF FF FF FF?
El manual rellena los huecos de una lectura en bloque con 0xFFFFFFFF y lo define como ausencia de medida. Los valores que el tipo de conexión no puede medir, como la tensión fase-neutro en 3P3W, tampoco están disponibles. Guárdelos como datos ausentes, no como lecturas.1
¿Dónde están las potencias medias?
La potencia media del último periodo completado está en los offsets 501 a 519: potencia activa y reactiva acumulada de importación y exportación, máximo y mínimo del periodo, duración del periodo y tiempo desde su inicio. Solo está disponible por RS-485 y solo durante el periodo siguiente. El periodo dura de 1 a 60 minutos, 15 por defecto.1