ABB M2M Modbus

compatibilité

Compatible avec EpiSensor Edge via Modbus TCP ou Modbus RTU

Le M2M est compatible avec EpiSensor Edge en Modbus RTU sur le port RS-485 des M2M MODBUS, M2M ALARM et M2M I/O, lu par une interface Modbus ZMB-31 ou par un port série du Gateway, et en Modbus TCP sur le port RJ45 du M2M ETHERNET. ABB publie la table de registres FC03 avec les adresses hexadécimales, les types de données sur 32 bits et les unités, et sa propre trame d’exemple confirme la convention d’adressage.

M2M MODBUS 2CSG299893R4052, M2M ALARM 2CSG299923R4052 et M2M I/O 2CSG299933R4052 sur RS-485, avec la spécification du protocole de communication V2.0 (2CSG445011D0201) ; M2M ETHERNET 2CSG299903R4052 en Modbus TCP, avec la table de registres de son manuel d’interface Rev. 1.0 (2CSG445012D0201). Le M2M de base 2CSG299883R4052, le M2M LV 2CSG299943R4052 et le M2M PROFIBUS 2CSG299913R4052 n’ont pas de port Modbus. Contrôle sur site : lire le rapport de TC à 11A0h et la tension simple L1-N à 1002h, puis comparer les deux avec le paramétrage et l’afficheur de l’appareil. Supervision en lecture seule : aucune écriture dans les registres de rapport de TC ou de TT, de poids d’impulsion, de remise à zéro ou de sortie.

Connectez-le avec

• Interface Modbus ZMB-3X À partir de 399 € hors TVA Configurer
• Gateway ZGW-20 À partir de 899 € hors TVA Configurer
• Gateway d’évaluation sur un Raspberry Pi Edge avec un appareil sous licence Gratuit Installer

Modèles

Spécifications

Le M2M mesure les tensions simples et composées, les courants, le facteur de puissance et le cos φ, la fréquence, ainsi que les puissances et énergies active, réactive et apparente par phase et pour le système triphasé, l’énergie étant comptée séparément pour la puissance absorbée et produite lorsque le mode génération est activé ; il est désactivé par défaut. Il fournit aussi la demande moyenne et maximale, le THD de tension et de courant, deux compteurs horaires et l’énergie exprimée en euros et en kg de CO2. Les valeurs sont rafraîchies deux fois par seconde. Les sept versions partagent l’afficheur et les fonctions de mesure, et diffèrent par leurs sorties, leur port de communication et, sur le M2M LV, un étage d’entrée courant à shunt.^2, 4

Versions

M2M MODBUS 2CSG299893R4052, M2M ALARM 2CSG299923R4052 et M2M I/O 2CSG299933R4052 en RS-485 Modbus RTU ; M2M ETHERNET 2CSG299903R4052 en RJ45 Modbus TCP. Le M2M 2CSG299883R4052, le M2M LV 2CSG299943R4052 et le M2M PROFIBUS 2CSG299913R4052 n’ont pas de port Modbus.^2, 4

Statut du produit

La page catalogue d’ABB Pays-Bas pour le M2M MODBUS 2CSG299893R4052 indique qu’il n’est plus commercialisé, avec 2CSG251141R4051 (M4M 20 Modbus) comme successeur ou alternative.⁵

Entrées de courant

Par TC externes sur toutes les versions sauf le M2M LV, qui a un étage d’entrée à shunt : primaire de 1 à 10 000 A, secondaire 5 A ou 1 A ; plage de mesure de 50 mA à 5 A TRMS. Avec un secondaire de 1 A, la précision passe à 2,5 % P.E. ±1 digit.^2, 4

Entrées de tension

En direct jusqu’à 500 V CA, plage de mesure de 10 à 500 V L-N ; ou par TT, primaire de 60 à 60 000 V et secondaire de 60 à 190 V. Monophasé, triphasé avec ou sans neutre, triphasé équilibré et montage Aron.²

Précision

Tension et courant ±0,5 % P.E. ±1 digit ; puissance active ±1 % ±0,1 % P.E. et facteur de puissance ±1 % ±1 digit de cos φ 0,3 inductif à 0,3 capacitif ; énergie active classe 1. Le manuel cite IEC 62053-21, IEC 62053-23 et IEC 60688.^2, 4

RS-485

Isolation optique ; bornier à quatre pôles B, S, A, T avec terminaison 120 Ω intégrée sur T ; 4800, 9600 ou 19200 bit/s ; parité impaire, paire ou aucune ; 1 ou 2 bits d’arrêt, la spécification du protocole n’autorisant 2 bits d’arrêt que sans parité ; adresse 1 à 247. Réglages d’usine : protocole MODBUS, adresse 31, 9600 bit/s, sans parité.^1, 2

Ethernet (M2M ETHERNET)

RJ45 isolé avec croisement automatique MDI/MDIX ; serveur web et Modbus TCP en même temps ; port TCP 502 par défaut. Réglages d’usine : DHCP désactivé, IP 192.168.1.239, nom d’hôte ANALYZER-001. Le manuel s’applique au firmware V2.20 ou ultérieur.^2, 3

Alimentation auxiliaire

24 à 240 V CA/CC ; 48 à 240 V CA/CC pour M2M ETHERNET, M2M PROFIBUS et M2M I/O ; 45 à 65 Hz ; 7 VA au maximum.^2, 4

Boîtier

96 × 96 × 77 mm, 57 mm de profondeur derrière le panneau, pour une découpe de 92 × 92 mm selon IEC 61554 ; 0,4 kg. Bornes de courant 6 mm², bornes de tension, de sortie et RS-485 2,5 mm².²

Environnement

Fonctionnement de -5 à +55 °C ; stockage de -10 à +60 °C ; humidité relative jusqu’à 93 % à 40 °C, sans condensation. Face avant IP50, bornes IP25.²

interface

Mesures documentées et limites d'intégration pour M2M Modbus.

• Les adresses sont des adresses PDU hexadécimales et partent sur la ligne telles qu’imprimées. L’exemple d’ABB, 1F 03 10 00 00 14 42 BB, lit 20 registres à partir de 1000h à l’adresse esclave 31 (1Fh). 1000h vaut 4096 en décimal ; un client qui numérote les registres de maintien à partir de un l’affiche comme 4097 (44097).
• Chaque grandeur occupe deux registres : non signée (Unsigned Long) ou signée (Signed Long), en complément à deux lorsqu’elle est négative. Le manuel du M2M ETHERNET indique que le premier registre est le mot de poids fort ; la spécification série ne précise pas l’ordre des mots, comparez donc une valeur avec l’afficheur.
• La spécification autorise jusqu’à 24 grandeurs consécutives dans une requête FC03. Une requête qui commence à une adresse absente de la table reçoit l’exception 02, adresse de données non valide (ILLEGAL DATA ADDRESS) ; commencez donc chaque bloc à un registre de la liste.
• Tension du système triphasé à 1000h ; tensions simples L1-N, L2-N et L3-N à 1002h, 1004h et 1006h ; tensions composées L1-2, L2-3 et L3-1 à 1008h, 100Ah et 100Ch. Non signées, en volts entiers.
• Courant du système triphasé à 100Eh ; courants de ligne L1, L2 et L3 à 1010h, 1012h et 1014h. Non signés, en mA.
• Facteur de puissance, triphasé à 1016h et L1 à L3 à 1018h, 101Ah et 101Ch : signé (Signed Long) × 1000, positif en inductif et négatif en capacitif. Une valeur de 2000 signifie que le facteur de puissance n’est pas défini, par exemple en l’absence de courant. La spécification série donne aussi le cos φ de 101Eh à 1024h.
• Puissance apparente triphasée à 1026h et L1 à L3 de 1028h à 102Ch (non signée, VA) ; puissance active triphasée à 102Eh et L1 à L3 de 1030h à 1034h (signée, W) ; puissance réactive triphasée à 1036h et L1 à L3 de 1038h à 103Ch (signée, var). Fréquence à 1046h, non signée, en mHz.
• Énergie par unités de 100 Wh : une lecture de 325 vaut donc 32 500 Wh. Énergie active triphasée à 103Eh, réactive à 1040h (100 varh) et apparente à 10A6h (100 VAh) ; énergie active L1 à L3 à 1074h, 1076h et 1078h. Énergie active triphasée produite (exportée) à 10AEh, réactive à 10B6h et apparente à 10BEh, chacune suivie de ses compteurs par phase. Les compteurs d’énergie produite ne comptent que si le mode génération (Generation) est activé dans le paramétrage, et il est désactivé par défaut ; mode désactivé, l’analyseur corrige lui-même le sens du courant, de sorte que la puissance active est toujours positive et que l’énergie est comptée sur deux quadrants.
• Demande : puissance active triphasée moyennée sur la période réglée à 1070h et apparente à 1072h ; maxima de ces moyennes à 1080h et 1094h. Courants de ligne de crête de 1060h à 1064h et puissances active et apparente triphasées de crête à 1066h et 1068h.
• THD de tension L1 à L3 de 1082h à 1086h et THD de courant L1 à L3 de 1088h à 108Ch, mis à l’échelle × 100. La spécification série renvoie 0 lorsque le THD n’est pas défini ; le manuel du M2M ETHERNET renvoie FFFF FFFFh.
• D’après le manuel du M2M ETHERNET, l’appareil envoie FFFF FFFFh pour toute grandeur qui ne peut pas être calculée ou sort de la plage, affichée ---. Enregistrez-la comme manquante, pas comme une mesure.
• Le rapport de TC à 11A0h et le rapport de TT à 11A2h renvoient le rapport programmé : un TC 100/5 A se lit 20. Le poids d’impulsion à 11A4h se lit 1 à 4 pour 10 à 10 000 Wh par impulsion.
• M2M ETHERNET uniquement : sa table ajoute les bilans d’énergie à partir de 1200h, les puissances moyennes et maximales par phase à partir de 120Eh, la configuration de câblage à 122Eh, l’état à 1230h, le firmware à 1236h et les tensions et courants minimaux et maximaux jusqu’à 1250h. La spécification série V2.0 ne liste pas ces registres.
• FC10 écrit le rapport de TC, le rapport de TT et le poids d’impulsion de 11A0h à 11A4h, et les commandes de remise à zéro de 11B0h à 11B4h effacent les compteurs d’énergie, les maxima et les moyennes. Tenez-les à l’écart de l’interrogation de supervision.

Configuration

1. Identifier la version

   Relevez la référence et la version sur l’étiquette du côté du boîtier : M2M MODBUS, ALARM ou I/O pour le RS-485, M2M ETHERNET pour le Modbus TCP. Le menu Info indique la configuration, le numéro de série et la version du firmware. Notez les rapports de TC et de TT réglés sur l’analyseur.

2. Relever les réglages de communication

   Sur une version RS-485, ouvrez le menu de configuration Communication et relevez le protocole série, qui doit être MODBUS et non ASCII, l’adresse, le débit, la parité et les bits d’arrêt. L’adresse d’usine est 31 à 9600 bit/s sans parité. Sur le M2M ETHERNET, relevez l’adresse IP et vérifiez que Modbus TCP est activé dans le menu web.

3. Câbler la liaison

   En RS-485, raccordez la paire aux bornes A et B, donnez à chaque analyseur sa propre adresse et restez sous 1200 m de ligne et 32 appareils au plus ; reliez T à B sur le dernier appareil pour utiliser la terminaison intégrée. Sur le M2M ETHERNET, raccordez le port RJ45 au réseau du site.

4. Faire deux lectures

   Lisez le rapport de TC à 11A0h, deux registres, et comparez-le au TC installé : un TC 100/5 A se lit 20. Lisez ensuite la tension simple L1-N à 1002h, deux registres, mot de poids fort en premier, comme dans la lecture commentée ci-dessous, et comparez-la avec l’afficheur.

5. Ajouter les points nécessaires

   Ajoutez les courants en mA, les puissances en W, var et VA et les compteurs d’énergie par unités de 100 Wh. Traitez FFFF FFFFh comme manquant et un facteur de puissance de 2000 comme non défini, et tenez les écritures FC10 et les commandes de remise à zéro à l’écart de la configuration d’interrogation.

Questions fréquentes

1002h est-il le registre 1002 ?

Non. ABB donne les adresses du M2M en hexadécimal, et son propre exemple de lecture envoie 1000h sous la forme des octets 10 00. Envoyez 0x1002, soit 4098 en décimal, comme adresse PDU. Un outil qui demande des numéros de registres de maintien comptés à partir de un attend 4099, ou 44099.¹

Pourquoi le courant se lit-il 3400 au lieu de 3,4 A ?

Le M2M envoie le courant en milliampères, la tension en volts entiers, la puissance en W, var et VA et la fréquence en mHz. Divisez le courant par 1000 et la fréquence par 1000 ; la tension n’a pas besoin de mise à l’échelle.^1, 3

Comment convertir les registres d’énergie en kWh ?

L’énergie est comptée par unités de 100 Wh. Exemple d’ABB : une lecture de 325 à 103Eh vaut 32 500 Wh ; divisez donc par 10 pour obtenir des kWh. L’énergie active triphasée absorbée est à 103Eh et l’énergie active produite à 10AEh. Les compteurs d’énergie produite ne comptent que si le mode génération est activé dans le paramétrage, et il est désactivé par défaut.^1, 2, 3

Que signifie un facteur de puissance de 2,000 ?

Il signifie que le facteur de puissance n’est pas défini, en général faute de courant. Le registre contient alors 2000 au lieu d’une valeur comprise entre -1000 et 1000. Les valeurs positives sont inductives et les négatives capacitives.^1, 3

L’analyseur ne répond pas sur le RS-485. Que vérifier ?

Vérifiez que le protocole série du menu Communication est MODBUS et non ASCII, et que l’adresse, le débit, la parité et les bits d’arrêt correspondent au client. Les réglages d’usine sont l’adresse 31, 9600 bit/s et sans parité. Vérifiez ensuite le câblage A et B et la terminaison en fin de ligne.^1, 2