Carlo Gavazzi WM50

Analyseur de puissance pour tableau

Le WM50 mesure une ligne principale triphasée par des transformateurs de courant de 5 A et jusqu’à 96 départs par un maximum de huit capteurs ouvrants TCD12 à 12 canaux, raccordés sur son bus MABC intégré. Les canaux individuels peuvent être regroupés en 48 charges biphasées ou triphasées au plus. Le port de communication est fourni par un module enfichable : MC485232 pour Modbus RTU sur RS-485 ou MCETH pour Modbus TCP. Le protocole de Carlo Gavazzi attribue à chaque canal un bloc fixe de 14 registres à partir de C200h et à chaque charge un bloc de 24 registres à partir de C760h, avec des flottants envoyés mot de poids faible en premier et l’énergie de chaque canal sous la forme d’un compteur Wh sur 32 bits qu’Edge peut lire.

Carlo Gavazzi WM50
  • Modbus RTU
  • Modbus TCP

Analyseur de puissance pour tableau

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compatibilité

Compatible avec EpiSensor Edge en Modbus RTU ou Modbus TCP

Le WM50 est compatible avec EpiSensor Edge par son module de communication enfichable : Modbus RTU sur le port RS-485 du MC485232, lu par un ZMB-31 Modbus Interface ou par un port série du Gateway, et Modbus TCP sur le port Ethernet du MCETH. Carlo Gavazzi publie la table de registres avec adresses physiques et Modicon, types de données et ordre des mots pour la ligne principale, chaque canal et chaque charge.

WM50 AV5 3 H BC avec capteurs TCD12 et module MC485232 ou MCETH, selon le protocole de communication WM50 rév. 1.0.0 du 27 septembre 2017. Un WM50 sans module de communication n’a pas de chemin vers Edge. Vérification sur site : lisez le code d’identification à 000Bh, puis comparez le courant et l’énergie du canal 1 avec UCS ou l’afficheur. Les compteurs d’énergie de la ligne principale sont sur 64 bits et sortent de ce que lit le client Modbus d’Edge. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de remise à zéro, d’alarme ou de configuration.

Connectez-le avec

Itinéraire vers Edge

Pour un WM50 dans un tableau électrique, quand une liaison sans fil évite de tirer un câble de données jusqu’au Gateway

  • Modbus
  • Sans fil
  • Edge
  • Plateformes
Analyseur de puissance pour tableau
Interface
Gateway
Edge
Sortie
WM50Bornes RS-485 A-, B+ et GND du module MC485232
ZMB-31Modbus RTU vers le réseau sans fil EpiSensor
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus + table de registres
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus RTU · RS-485
Sans fil EpiSensor
S’exécute localement
Données transmises en option
Raccordez la paire RS-485 et GND du MC485232 au ZMB-31 et reprenez l’adresse, la vitesse et la parité du WM50. Avec 96 canaux, l’interrogation est longue : ne lisez que les canaux et les charges utilisés, par blocs. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système local de référence.

Quand le Gateway est proche du WM50, ou que plusieurs analyseurs partagent un même bus filaire

  • Modbus
  • Edge
  • Plateformes
Analyseur de puissance pour tableau
Interface
Gateway
Edge
Sortie
WM50Bornes RS-485 A-, B+ et GND du module MC485232
Interface série isoléeAdaptateur RS-485 vers hôte approuvé
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus d’Edge
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus RTU · RS-485
Série isolée
S’exécute localement
Données transmises en option
Terminez le dernier appareil par un cavalier entre B+ et T, comme l’indique la notice du module, et reprenez la même vitesse (9,6 ; 19,2 ; 38,4 ou 115,2 kbit/s) et la même parité dans le client série d’Edge. À 115,2 kbit/s, Carlo Gavazzi donne un temps de réponse typique inférieur à 10 ms. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système local de référence.

Quand le WM50 est équipé du module Ethernet MCETH

  • Modbus
  • Edge
  • Plateformes
Analyseur de puissance pour tableau
Interface
Gateway
Edge
Sortie
WM50Port RJ45 du module MCETH
Ethernet protégéLAN segmenté
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus TCP d’Edge
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus TCP
Ethernet protégé
S’exécute localement
Données transmises en option
Réglez l’adresse IP, le masque de sous-réseau, la passerelle et le port TCP/IP sur le WM50 et utilisez le même port dans Edge. La fiche technique ne donne pas de port par défaut : lisez-le dans le menu de communication. Le module accepte jusqu’à 5 clients Modbus simultanés. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système local de référence.

Modèles

Télécharger
ModèlesinterfaceItinéraire vers Edge
WM50 AV5 3 H BC with MC485232Unité principale avec module MABC pré-assemblé pour huit capteurs TCD12 au plus ; module MC485232 avec Modbus RTU en RS-485 ou RS-232 (ports au choix)Lisez les blocs de la ligne principale, des canaux et des charges par le chemin série. Code d’identification 99 (0x0063) à 000Bh.
WM50 AV5 3 H BC with MCETHLa même unité principale avec le module MCETH : RJ45, Modbus TCP, jusqu’à 5 clientsLisez les mêmes adresses en Modbus TCP depuis le Gateway.
TCD12 and TCD12WSCapteurs de courant ouvrants à 12 canaux, courant de base 10 A, 32 A nominal et 65 A maximum par canal, alimentés par le bus TCD et reliés par des câbles TCD12WSPas de port propre. Chaque canal TCD12 apparaît dans les blocs de canaux du WM50.

Spécifications

Le WM50 convient aux unités de distribution d’énergie des centres de données et aux autres tableaux comportant de nombreux disjoncteurs de départ, où un seul analyseur mesure l’arrivée et chaque départ. La ligne principale est en classe 0,5S pour l’énergie active ; chaque canal TCD12 est en classe 2. Jusqu’à 96 canaux et 48 charges regroupées sont accessibles en Modbus.2

Code de commande
Unité principale WM50 AV5 3 H BC ; les capteurs de courant TCD12, les câbles TCD12WS et le module de communication MC485232 ou MCETH ont des références distinctes.2
Entrées de la ligne principale
Raccordement direct en tension, 120 à 277 V L-N, 208 à 480 V L-L, 50/60 Hz ; courant par TC, 5 A nominal, 6 A maximum, rapport de TC de 1 à 2000.2
Canaux
Jusqu’à huit capteurs TCD12 de 12 canaux chacun, soit 96 canaux au total ; par canal, courant de base 10 A, primaire nominal 32 A et 65 A maximum.2
Précision
Énergie active de la ligne principale classe 0,5S (EN 62053-22) et énergie réactive classe 2 (EN 62053-23) ; énergie active des canaux et des charges classe 2 (EN 62053-21).2
RS-485 (MC485232)
Modbus RTU, adresse de 1 à 247, 9,6 ; 19,2 ; 38,4 ou 115,2 kbit/s, parité aucune, impaire ou paire ; jusqu’à 160 appareils avec une charge unitaire de 1/5 ; 2 fils, jusqu’à 1000 m.23
Ethernet (MCETH)
RJ45, 10Base-T et 100Base-TX, jusqu’à 100 m ; Modbus TCP avec jusqu’à 5 clients simultanés.2
Boîtier
Montage en tableau ; face avant IP65, NEMA 4x et NEMA 12 ; bornes IP20. Face avant du TCD12 IP50.2
Environnement
Fonctionnement de -25 à +40 °C, stockage de -30 à +70 °C, humidité relative inférieure à 90 % sans condensation à 40 °C, pour l’unité principale et le TCD12.2

interface

Mesures documentées et limites d'intégration pour WM50.

  • Les adresses sont des adresses de mot physiques envoyées dans la trame : le courant du canal 1 est en Modicon 349665 et en physique C200h, et passe sur la ligne sous la forme 0xC200. FC03 et FC04 renvoient les mêmes valeurs.
  • Les flottants sont en simple précision IEEE 754 sur deux registres, mot de poids faible en premier : le premier octet sur la ligne correspond aux bits 15 à 8 et le troisième aux bits 31 à 24. Le protocole indique aussi le mot de poids faible en premier pour les UINT64, mais ne donne pas de règle propre aux compteurs d’énergie UINT32 : confirmez leur ordre des mots avec UCS dès la première lecture d’énergie.
  • Le bloc du canal n (1 à 96) commence à C200h + 14 x (n - 1) : courant [A] à +0, puissance active [W] à +2, puissance réactive [var] à +4, puissance apparente [VA] à +6, facteur de puissance à +8 et THD de courant [%] à +10 en flottants, et énergie active [Wh+] à +12 en UINT32. L’énergie du canal 1 est à C20Ch et celle du canal 96 à C73Eh.
  • Le bloc de la charge m (1 à 48, un groupe de canaux biphasé ou triphasé) commence à C760h + 24 x (m - 1) : tension système à +0, courant L1, L2, L3 à +2, +4, +6, puissance active à +8, puissance apparente à +10, puissance réactive à +12, facteur de puissance à +14, THD de courant L1 à L3 de +16 à +20 en flottants, et énergie active [Wh+] à +22 en UINT32. L’énergie de la charge 48 est à CBDEh. Le courant L3 et le THD L3 ne se lisent que si une troisième phase est configurée.
  • Référence de tension des canaux de C100h à C15Fh (UINT16 : 1 L1, 2 L2, 3 L3) et tensions phase-neutre Vl1n, Vl2n, Vl3n à C750h, C752h, C754h en flottants.
  • Flottants de la ligne principale issus des entrées TC : V L1-N à L3-N de 0050h à 0054h, V L1-L2 à L3-L1 de 0058h à 005Ch, A L1 à L3 de 0060h à 0064h, A N à 0066h, W L1 à L3 de 0068h à 006Ch et W système à 006Eh, VA à partir de 0070h, var à partir de 0078h, PF à partir de 0080h, Hz à 0088h et THD total à partir de 00A0h.
  • Les compteurs d’énergie de la ligne principale à partir de 0500h (kWh+ total, kvarh+, kWh-, kvarh-, compteurs partiels et par tarif) sont des UINT64 sur quatre registres, en Wh ou varh. Le client Modbus d’Edge ne lit pas les valeurs sur 64 bits ; les énergies des canaux et des charges sont les compteurs Wh sur 32 bits à utiliser.
  • Les compteurs Wh+ des canaux et des charges sont des UINT32 : ils repassent à zéro après 4 294 967 295 Wh (environ 4 294 967 kWh). Traitez une chute vers une petite valeur comme un passage à zéro ou une remise à zéro.
  • Les valeurs minimales, maximales et de demande des canaux et des charges à partir de CC00h n’existent que pour la seule variable choisie dans UCS pour les alarmes et la base de données, chacune avec un horodatage UNIX. La table configurable de D600h à D7F2h contient les variables choisies dans UCS.
  • Identité : micrologiciel de base à 0000h (octet de poids fort A pour le WM50AV5), micrologiciel du module de communication à 0001h, code d’identification à 000Bh (99) et numéro de série dans la table d’identité.
  • Registres en écriture : les commandes de remise à zéro à partir de 3500h (compteurs d’énergie), les commandes d’alarme et tous les registres de configuration. Laissez-les hors d’une interrogation de surveillance.

appréciation

WM50 AV5 3 H BC avec capteurs TCD12 et module MC485232 ou MCETH, selon le protocole de communication WM50 rév. 1.0.0 du 27 septembre 2017. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de remise à zéro, d’alarme ou de configuration.

InteropérabilitéSoutenu avec des conditions
Les blocs des canaux et des charges ont des adresses fixes, un ordre des mots défini pour les flottants et des compteurs Wh sur 32 bits qu’Edge lit ; l’énergie de la ligne principale n’existe qu’en UINT64.1
précisionSoutenu avec des conditions
L’énergie active de la ligne principale est en classe 0,5S, mais l’énergie des canaux et des charges mesurée par les capteurs TCD12 est en classe 2.2
sécuritéPas encore évalué
Le protocole définit des registres de remise à zéro et de configuration accessibles en écriture sur le même port Modbus que les mesures.1
fiabilitéSoutenu avec des conditions
Le protocole donne un temps de réponse maximal de 1000 ms, des consignes de répétition et des codes d’exception ; le TCD12 est annoncé avec un MTBF/MTTF d’au moins 15 ans.12
rudesseSoutenu avec des conditions
Une face avant IP65, des bornes IP20 et une face avant du TCD12 en IP50 conviennent à un tableau électrique, mais la plage de fonctionnement s’arrête à +40 °C.2
ÉvolutivitéBien soutenu
Un WM50 couvre jusqu’à 96 canaux et 48 charges avec des pas de bloc fixes, et le module RS-485 fonctionne jusqu’à 115,2 kbit/s.12
Cycle de viePas encore évalué
La fiche technique est datée du 01/12/2020 et le protocole est la première édition, rév. 1.0.0.12

Configuration

Première lecture : courant et énergie du canal 1

Le protocole de communication WM50 de Carlo Gavazzi, rév. 1.0.0 (27 septembre 2017), section 2.1.2, place le courant du canal 1 à l’adresse physique C200h (Modicon 349665) en flottant IEEE 754 et l’énergie active du canal 1 à C20Ch en UINT32 en Wh. La section 4.4 envoie les flottants et les UINT64 mot de poids faible en premier sans règle propre aux UINT32 ; le décodage de l’énergie ci-dessous suppose donc le même ordre. Servez-vous-en comme point de départ et comparez les résultats avec UCS ou l’afficheur.

Lecture d’identité
01 04 00 0B 00 01 40 08 : adresse Modbus 1, FC04, adresse 0x000B, un registre. La réponse synthétique 01 04 02 00 63 F9 19 donne 0x0063 = 99, un WM50.
Requête
01 04 C2 00 00 02 4C 73 : adresse Modbus 1, FC04, adresse 0xC200 (courant du canal 1), deux registres, CRC RTU. En Modbus TCP, la même fonction, la même adresse et la même longueur sont envoyées au port réglé sur le module MCETH.
Convention d’adresse
L’adresse physique est l’adresse de mot en base zéro dans la trame : envoyez 0xC200 (49664). Un client qui numérote les registres d’entrée à partir de un l’affiche comme 349665. Chaque canal commence 14 registres après le précédent : le courant du canal 2 est donc à 0xC20E.
Réponse synthétique
01 04 04 00 00 41 48 CB E2 : quatre octets de données, mot de poids faible 00 00 en premier, puis mot de poids fort 41 48. Remis dans l’ordre en 0x41480000, le flottant vaut 12,5 A.
Lecture d’énergie
01 04 C2 0C 00 02 8C 70 lit l’énergie active du canal 1 à 0xC20C. La réponse synthétique 01 04 04 D6 87 00 12 F3 E8 porte d’abord le mot de poids faible 0xD687 puis le mot de poids fort 0x0012 ; mot de poids faible en premier, 0x0012 x 65536 + 0xD687 = 1234567 Wh, soit 1234,567 kWh. Si UCS affiche un autre total, essayez le mot de poids fort en premier avant d’ajouter d’autres canaux.
Acceptation
Conservez chaque point qui concorde avec le canal 1 dans UCS ou sur l’afficheur. Sinon, vérifiez l’ordre des mots, la numérotation des canaux et l’adresse Modbus avant d’ajouter d’autres canaux.

Acceptation : Les octets de réponse sont un contrôle synthétique du décodeur, pas une réponse capturée sur un analyseur. Une vraie réponse doit concorder avec UCS ou l’afficheur avant d’activer d’autres canaux et charges.

  1. Vérifier le module de communication

    Cherchez à l’arrière du WM50 un module MC485232 ou MCETH. Le module MABC est le bus des TCD12, pas un port de communication pour Edge.

  2. Reprendre les réglages du port

    En RS-485, lisez l’adresse, la vitesse et la parité dans le menu de communication et saisissez les mêmes valeurs dans Edge. En Ethernet, lisez l’adresse IP et le port TCP/IP.

  3. Lister les canaux utilisés

    Notez avec UCS ou l’afficheur quels canaux portent des circuits monophasés, lesquels sont regroupés en charges et quelle référence de tension utilise chaque canal (à partir de C100h). N’interrogez que ces blocs.

  4. Lire d’abord le canal 1

    Lisez le code d’identification et le canal 1 avec l’exemple ci-dessous, puis comparez le courant et l’énergie avec UCS ou l’afficheur. Ajoutez les autres canaux en avançant de 14 registres par canal.

  5. S’en tenir aux compteurs 32 bits pour l’énergie

    Utilisez les compteurs Wh+ des canaux et des charges pour l’énergie. Les compteurs de la ligne principale à partir de 0500h sont sur 64 bits et le client Modbus d’Edge ne les lit pas.

Questions fréquentes

Comment trouver les registres du canal 37 ?
Chaque canal a un bloc de 14 registres à partir de C200h. Le canal n commence à C200h + 14 x (n - 1) : le canal 37 commence donc à C200h + 504 = C3F8h, et son compteur Wh+ se trouve 12 registres plus loin, à C404h. Les charges utilisent de la même façon des blocs de 24 registres à partir de C760h.1
Pourquoi les registres de minimum et de maximum des canaux restent-ils vides ?
Carlo Gavazzi ne calcule les valeurs minimales, maximales et moyennes des canaux et des charges que pour la seule variable choisie dans UCS pour les alarmes et la base de données. Choisissez d’abord la variable dans UCS, ou lisez les blocs instantanés et laissez Edge conserver l’historique.1
Un canal de départ est-il aussi précis que la ligne principale ?
Non. La fiche technique donne la classe 0,5S pour l’énergie active de la ligne principale par TC et la classe 2 pour l’énergie active des canaux et des charges par les capteurs TCD12. Utilisez la ligne principale pour le total de l’arrivée et les canaux pour la répartition.2

Sources

  1. WM50 communication protocol, user version rev. 1.0.0 (27 septembre 2017) (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Carlo Gavazzi
  2. WM50 multichannel power analyzer datasheet (WM50 DS ENG, 01/12/2020), unité principale, capteurs TCD12, modules et code de commande (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Carlo Gavazzi
  3. WM series accessory and communication modules instruction manual (WMModules IM), câblage et terminaison (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Carlo Gavazzi

Lecture complémentaire

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