Leviton VerifEye Series 4000

Compteur de puissance et d’énergie

Le VerifEye Series 4000 est le kit de comptage Modbus industriel de Leviton : la centrale de mesure compacte de puissance et d’énergie Series 4000-K, vendue seule ou avec des TC à noyau ouvrant ou des bobines de Rogowski, soit pour rail DIN (4KUMR), soit dans un boîtier extérieur NEMA 4X (4OUMR). Le compteur mesure des réseaux de 90 V L-N à 600 V L-L au moyen de TC à sortie 0,333 V ou 1 V et communique en Modbus RTU sur un port RS-485 à 2 fils. Le guide d’installation de Leviton numérote ses registres à partir de 001 et donne chaque grandeur deux fois : en entier 16 bits mis à l’échelle par un registre de puissance de dix, et en flottant 32 bits à partir du registre 257, sans mise à l’échelle. Le tableau d’identification du produit dans ce guide désigne le Series 4000-K par la référence E50C2, et la table des points suit la même organisation que celle du Veris E50C2.

Compteur Modbus Leviton VerifEye Series 4000
  • Modbus RTU

Compteur de puissance et d’énergie

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compatibilité

Compatible avec EpiSensor Edge en Modbus RTU

Les kits de comptage VerifEye Series 4000 sont compatibles avec EpiSensor Edge en Modbus RTU sur le port RS-485 à 2 fils du compteur Series 4000-K, lu par un ZMB-31 Modbus Interface ou par un port série du Gateway. Leviton publie la table des points avec numéros de registres, formats, unités, facteurs d’échelle, ordre des mots et codes fonction pris en charge dans le guide d’installation ZL0138-0A.

Compteur Series 4000-K des kits 4KUMR et 4OUMR, d’après la table des points du guide d’installation ZL0138-0A. La table numérote les registres à partir de 001 : le registre 257 est donc envoyé à l’adresse 256. Vérification sur site : lisez Voltage A-N en flottant au registre 293 et comparez avec l’afficheur. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans le registre de commande 129 ni dans les registres de configuration.

Connectez-le avec

Itinéraire vers Edge

Pour un compteur dans un tableau ou dans un boîtier extérieur, quand une liaison sans fil évite de tirer un câble de données jusqu’au Gateway

  • Modbus
  • Sans fil
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de puissance et d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
VerifEye Series 4000Bornes RS-485 +, - et S du Series 4000-K
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
Câblez la paire RS-485 et le blindage des bornes +, - et S vers le ZMB-31 et reprenez l’adresse, la vitesse et la parité du compteur : adresse 001, 19200 bauds et sans parité en sortie d’usine. Lisez les registres flottants avec FC03 ou FC04. Si une GTB interroge déjà le compteur, convenez du changement avec son responsable au préalable. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système de référence local.

Quand le Gateway se trouve près des compteurs, ou que plusieurs compteurs partagent un même bus RS-485 filaire

  • Modbus
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de puissance et d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
VerifEye Series 4000Bornes RS-485 +, - et S du Series 4000-K
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
Chaînez jusqu’à 63 appareils 2 fils sans dérivation et posez des résistances de terminaison de 120 Ω, non fournies, sur le premier et le dernier appareil. Le blindage n’est pas relié à la terre dans le compteur : mettez-le à la terre en un seul point du bus. Donnez à chaque compteur sa propre adresse de 1 à 247 et utilisez la même vitesse et la même parité dans le client série d’Edge. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système de référence local.

Modèles

Télécharger
ModèlesinterfaceItinéraire vers Edge
4KUMR-01M, 4KUMR-02M, 4KUMR-04M, 4KUMR-08MCompteur Series 4000-K sur rail DIN avec TC à noyau ouvrant de 100, 200, 400 ou 800 A ; RS-485 Modbus RTU, contact d’impulsions d’énergie active et contact d’alarme de perte de phaseLisez le port RS-485 en Modbus RTU par un ZMB-31 ou un port série du Gateway.
4KUMR-R12, 4KUMR-R18, 4KUMR-R24Compteur Series 4000-K sur rail DIN avec bobines de Rogowski de 12, 18 ou 24 pouces pour 50 à 5000 AMême liaison Modbus RTU et même table des points.
4OUMR-01M to 4OUMR-08M and 4OUMR-R12 to 4OUMR-R24Compteur Series 4000-K dans un boîtier extérieur NEMA 4X avec TC à noyau ouvrant ou bobines de RogowskiMême liaison Modbus RTU et même table des points, avec le câble RS-485 amené dans le boîtier extérieur.
4KUMR-00M and 4KUMR-00RCompteur Series 4000-K sur rail DIN sans TC, à utiliser avec les TC à noyau ouvrant (CTV) ou les bobines de Rogowski (CRV) de LevitonMême liaison Modbus RTU et même table des points.

Spécifications

Modèles
Rail DIN intérieur avec TC : 4KUMR-01M, -02M, -04M, -08M (noyau ouvrant) et 4KUMR-R12, -R18, -R24 (Rogowski). Compteur seul : 4KUMR-00M et 4KUMR-00R. Boîtier extérieur NEMA 4X : 4OUMR-01M à -08M et 4OUMR-R12 à -R24.2
Entrées de tension
UL : 90 V L-N à 600 V L-L (347 V L-N au maximum) ; CE : 90 V L-N à 300 V L-N ; 45 à 65 Hz ; dépassement de plage de +20 %. Monophasé 2 fils et 3 fils, triphasé triangle et étoile avec neutre à la terre.12
Entrées de courant
0 à 0,333 V ou 0 à 1 V (sélectionnable), primaire des TC de 5 A à 32 000 A ; les TC doivent être prévus pour des entrées de tension de classe 1. TC des kits : noyau ouvrant 100, 200, 400 et 800 A, ou bobines de Rogowski de 50 à 5000 A.12
Précision
Fiche produit G-9216F (juin 2023) : ANSI C12.20 classe 0.2 et IEC 62053-22 classe 0.5S. Guide d’installation ZL0138-0A (2014) : puissance et énergie actives ANSI C12.20 0,5 % et IEC 62053-22 classe 0.5S ; énergie réactive IEC 62053-23 classe 2 ; courant et tension 0,4 %.12
Communication
RS-485 2 fils, Modbus RTU, 1200 à 38400 bauds, parité aucune, paire ou impaire, adresse 1 à 247 ; en sortie d’usine adresse 001, 19200 bauds, sans parité. Les émetteurs-récepteurs RS-485 représentent ¼ de charge unitaire ou moins.12
Sorties
Contact d’impulsions d’énergie active normalement ouvert et contact d’alarme de perte de phase normalement fermé, 30 V CA/CC et 100 mA au maximum à 25 °C.1
Alimentation auxiliaire
CA : 50/60 Hz, 5 VA au maximum, 90 V au minimum, maximum UL 600 V L-L (347 V L-N), maximum CE 300 V L-N. CC : 3 W au maximum, 125 à 300 V CC avec limitation de courant externe.12
Boîtier
Compteur 0,28 kg, afficheur en face avant IP40 et compteur IP20, montage sur rail DIN T35 ou par vis. Kits 4OUMR : boîtier extérieur NEMA 4X.12
Environnement
Fonctionnement de -30 à 70 °C, stockage de -40 à 85 °C, moins de 95 % HR sans condensation, jusqu’à 3000 m, degré de pollution 2.12
Homologations
cULus selon UL 508 (appareil de type ouvert), EN 61010-1 et CE ; agréé CSI pour la California Solar Initiative ; émissions FCC partie 15 classe B.12

interface

Mesures documentées et limites d'intégration pour VerifEye Series 4000.

  • La table numérote les registres à partir de 001 et n’imprime aucune colonne à base zéro : les données entières commencent à 001, la configuration à 129 et les flottants à 257, et la valeur hexadécimale imprimée à côté (257 correspond à 0x101) est le même numéro de registre écrit en hexadécimal. Lisez ces numéros comme des registres Modbus à base un : le registre 257 est envoyé à l’adresse 256 (0x0100). Si le premier flottant ne concorde pas avec l’afficheur, vérifiez la base de registres du client avant de changer quoi que ce soit d’autre.
  • Le compteur répond à FC03 et FC04 en lecture, à FC06 et FC16 en écriture, à FC17 Report ID (qui renvoie "Leviton Series 4000K Power Meter Full Data Set") et à FC43 Read Device Identification, dont l’objet 0x02 indique "Series 4000".
  • Les registres flottants sont des valeurs IEEE 754 32 bits dont les 16 bits de poids fort (MSR) se trouvent dans le registre de numéro le plus bas : le registre 257 contient le mot de poids fort et 258 le mot de poids faible. Les compteurs d’énergie ULong suivent le même ordre.
  • Bloc flottant, sans mise à l’échelle : énergie active en kWh à 257/258 ; puissance active totale en kW à 261/262 ; puissance réactive en kVAR à 263/264 ; puissance apparente en kVA à 265/266 ; facteur de puissance total à 267/268 ; tension moyenne L-L et L-N à 269/270 et 271/272 ; courant moyen à 273/274.
  • Flottants par phase : puissance active A, B et C à 275, 277 et 279 en kW ; facteur de puissance de 281 à 285 ; tension A-B, B-C et A-C à 287, 289 et 291 ; tension A-N, B-N et C-N à 293, 295 et 297 en volts ; courant A, B et C à 299, 301 et 303 en ampères ; fréquence (mesurée sur la phase A) à 307/308 en Hz.
  • Flottants d’énergie et de demande : énergie apparente en kVAh à 309/310 et énergie réactive en kVARh à 311/312 ; demande actuelle en kW, kVAR et kVA à 325, 327 et 329 ; demande maximale à 331, 333 et 335. L’énergie active par phase à 341, 343 et 345 demande un firmware postérieur à 1.018.
  • Bloc entier, UInt sauf mention contraire : énergie active (ULong, MSR à 001, LSR à 002) en kWh ; kW, kVAR et kVA totaux de 003 à 005 ; facteur de puissance total à 006 en 0,0001 ; tensions à 007, 008 et de 016 à 021 ; courants à 009 et de 022 à 024 ; fréquence à 026 en 0,01 Hz.
  • Les valeurs entières en kW, kVAR, kVA, kWh, volts et ampères doivent être mises à l’échelle par les registres d’échelle, qui contiennent une puissance de dix signée de -4 à 4 : 138 pour le courant (I), 139 pour la tension (V), 140 pour la puissance (W) et 141 pour l’énergie (E). La valeur vaut le registre multiplié par 10 à cette puissance. Les flottants ne sont pas mis à l’échelle.
  • Les valeurs qu’un type de réseau ne prend pas en charge se lisent QNAN : 0x8000 dans les registres entiers et 0x7FC00000 dans les flottants. Le registre 025 et le flottant à 305/306 sont réservés et lisent toujours QNAN.
  • Le Diagnostic Alert Bitmap au registre 146 signale par phase une tension ou un courant hors plage, une fréquence hors plage, une perte de phase, un facteur de puissance faible dû à des phases mal câblées et les erreurs de sortie impulsions. Le registre 147 compte les remises à zéro des totalisateurs d’énergie.
  • Registres de configuration : type de réseau 130 (40 pour un triphasé étoile, 31 pour un triangle), primaire des TC 131, secondaire des TC 132 (1 ou 1/3 V), rapport de TT 133 (multiplié par 100), tension du réseau 134 et sous-intervalles de demande 149 et 150.
  • Le registre de commande 129 remet l’énergie à zéro (30078), relance la demande (21211), remet à zéro la demande maximale (21212) et efface les compteurs d’impulsions (16498). Les mots de passe SETUP et RESET de l’afficheur valent 00000 par défaut, et la table des points ne liste aucun registre de mot de passe Modbus : gardez donc le registre 129 et tous les registres de configuration hors de l’interrogation de surveillance.

appréciation

Compteur Series 4000-K des kits 4KUMR et 4OUMR, d’après la table des points du guide d’installation ZL0138-0A. La table numérote les registres à partir de 001 : le registre 257 est donc envoyé à l’adresse 256. Vérification sur site : lisez Voltage A-N en flottant au registre 293 et comparez avec l’afficheur. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans le registre de commande 129 ni dans les registres de configuration.

InteropérabilitéSoutenu avec des conditions
Leviton documente Modbus RTU avec les codes fonction pris en charge, les formats, les unités, les facteurs d’échelle et l’ordre des mots, et donne chaque grandeur en flottant. La table imprime des numéros de registres à base un sans colonne à base zéro, et le guide n’indique ni le nombre de bits de données ni les bits de stop.1
précisionSoutenu avec des conditions
La fiche produit de 2023 annonce ANSI C12.20 classe 0.2 et IEC 62053-22 classe 0.5S, alors que le guide d’installation de 2014 indique 0,5 %. La table donne la puissance par phase, l’énergie active par phase et la demande, avec un seul compteur d’énergie active et sans registres séparés d’import et d’export.12
sécuritélimité
Les mots de passe SETUP et RESET protègent les menus de l’afficheur et valent 00000 par défaut. La table des points ne liste aucun registre de mot de passe Modbus : un maître Modbus peut donc écrire dans les registres de commande et de configuration. Modbus RTU n’offre ni chiffrement ni authentification. Gardez le bus privé et le client en lecture seule.1
fiabilitéSoutenu avec des conditions
Le guide annonce une immunité EN 61000 classe A, un maintien de 100 ms sous 120 V CA, des registres d’énergie et de demande non volatils, un bitmap d’alertes de diagnostic et un compteur des remises à zéro de l’énergie. Les valeurs non prises en charge se lisent QNAN : l’interrogation doit donc traiter 0x8000 et 0x7FC00000 comme des données manquantes.1
rudesseSoutenu avec des conditions
Prévu pour fonctionner de -30 à 70 °C et sous 95 % HR sans condensation, jusqu’à 3000 m. Les kits 4OUMR placent le compteur dans un boîtier extérieur NEMA 4X ; le compteur nu est IP20 et doit être installé dans un coffret.12
ÉvolutivitéSoutenu avec des conditions
Jusqu’à 63 appareils 2 fils sur un même bus RS-485 en chaîne, adresses 1 à 247 et jusqu’à 38400 bauds. Il n’existe pas de version Ethernet : les sites plus importants demandent plusieurs bus.1
Cycle de viePas encore évalué
La fiche produit des kits de Leviton date de juin 2023 et donne les références catalogue actuelles. Les points 337 à 346 demandent un firmware postérieur à 1.018.12

Configuration

Lire Voltage A-N au registre 293, puis l’énergie active en flottant et en entier mis à l’échelle

La table des points du guide d’installation ZL0138-0A donne Voltage A-N en flottant aux registres 293/294 en volts, Real Energy Consumption en flottant à 257/258 en kWh, la même énergie en ULong à 001/002 en kWh mise à l’échelle par le facteur d’échelle d’énergie, et Scale Factor E au registre 141 en entier signé. La table numérote les registres à partir de 001 : chaque requête ci-dessous envoie donc le numéro de registre moins un.

Requête
01 03 01 24 00 02 85 FC : adresse Modbus 1, FC03, adresse 0x0124 pour le registre 293, deux registres, CRC RTU.
Convention d’adresse
Le registre 293 est envoyé à l’adresse 292 (0x0124), le registre 257 à 256 (0x0100), le registre 141 à 140 (0x008C) et le registre 001 à 0 (0x0000). Un client qui numérote les registres de maintien à partir de un prend directement 293 (ou 40293). Envoyer 0x0125 pour Voltage A-N commence un registre trop tard.
Réponse synthétique
01 03 04 43 8A A6 66 35 D7 : quatre octets de données, mot de poids fort 0x438A en premier, puis 0xA666.
Décodage
Le flottant 0x438AA666 = 277,3 V, une tension phase A-N sur un réseau étoile 480 V.
Lecture de l’énergie en flottant
01 03 01 00 00 02 C5 F7 lit les registres 257/258. La réponse synthétique 01 03 04 47 A7 61 0D B7 31 donne le flottant 0x47A7610D = 85 698,1 kWh.
Lecture de l’énergie en entier
01 03 00 8C 00 01 45 E1 lit Scale Factor E au registre 141 ; la réponse synthétique 01 03 02 FF FF B9 F4 donne 0xFFFF = -1, l’énergie entière vaut donc le registre multiplié par 0,1. Puis 01 03 00 00 00 02 C4 0B lit les registres 001/002 ; la réponse synthétique 01 03 04 00 0D 13 95 A6 AF donne MSR 0x000D et LSR 0x1395, soit 0x000D1395 = 856981, et 856981 × 0,1 = 85 698,1 kWh.
Acceptation
Conservez les points quand Voltage A-N concorde avec l’afficheur et que l’énergie en flottant et l’énergie entière mise à l’échelle concordent entre elles et avec l’écran kWh. Un flottant lu un registre trop tard chevauche deux valeurs et ne donne pas la tension affichée.

Acceptation : Les octets de réponse sont un contrôle synthétique du décodeur, pas une réponse enregistrée sur un compteur. Une vraie réponse doit donner une tension conforme à l’afficheur avant d’activer les points de courant, de puissance et d’énergie.

  1. Identifier le kit et les TC

    Relevez la référence catalogue : 4KUMR pour le rail DIN, 4OUMR pour le boîtier extérieur, le suffixe indiquant les TC. Vérifiez que le réglage du secondaire des TC (1 V ou 0,33 V) et le calibre primaire correspondent aux TC posés.

  2. Relever les réglages de communication

    Dans le menu SETUP de l’afficheur, S COM montre l’adresse Modbus (ADDR, 1 à 247), la vitesse (BAUD, 1200 à 38400) et la parité (PAR). En sortie d’usine, le compteur utilise l’adresse 001, 19200 bauds et sans parité. Saisissez les mêmes valeurs dans le client série d’Edge ou dans le ZMB-31.

  3. Câbler la paire RS-485

    Raccordez +, - et S (blindage) au bus, chaînez les autres compteurs sans dérivation, posez des terminaisons de 120 Ω aux deux extrémités et mettez le blindage à la terre en un seul point.

  4. Lire un flottant et le comparer avec l’afficheur

    Envoyez FC03 pour deux registres à l’adresse 0x0124, registre 293, et décodez Voltage A-N en flottant, mot de poids fort en premier. Comparez avec la tension de la phase A sur l’afficheur.

  5. Ajouter la puissance et l’énergie

    Ajoutez la puissance active totale du registre 261, l’énergie en kWh du registre 257 et les valeurs par phase. Si un client doit utiliser le bloc entier, lisez d’abord les registres d’échelle 138 à 141 et appliquez-les à chaque valeur entière.

  6. Contrôler le registre de diagnostic

    Lisez le registre 146 : il doit valoir 0 sur un compteur correctement câblé. N’écrivez jamais dans le registre 129 ni dans les registres de configuration.

Questions fréquentes

La table du Leviton Series 4000 utilise-t-elle des registres à base zéro ou à base un ?
La table numérote les registres à partir de 001 et n’imprime aucune colonne à base zéro : lisez-la donc comme des numéros de registres Modbus à base un. Le registre 257 est envoyé à l’adresse 256 (0x0100) et le registre 293 à 0x0124. Si le premier flottant ne concorde pas avec l’afficheur, vérifiez la base de registres du client.1
Comment mettre à l’échelle les registres entiers du Series 4000 ?
Lisez une fois les registres d’échelle : 138 pour le courant, 139 pour la tension, 140 pour la puissance et 141 pour l’énergie. Chacun contient une puissance de dix signée de -4 à 4, et la valeur vaut le registre entier multiplié par 10 à cette puissance. Les registres flottants à partir de 257 n’ont pas besoin de mise à l’échelle : lisez-les lorsque le client prend en charge les flottants.1
Le Leviton Series 4000 est-il identique à un Veris E50C2 ?
Le guide d’installation ZL0138-0A de Leviton désigne le Series 4000-K par la référence E50C2 dans son tableau d’identification du produit, et sa table des points a les mêmes registres, formats et facteurs d’échelle que celle du Veris E50C2. Les chaînes Report ID et d’identification de l’appareil indiquent Leviton et Series 4000.1
Que signifient 4KUMR et 4OUMR ?
Ce sont deux kits de comptage Modbus Series 4000. 4KUMR est la version pour rail DIN et 4OUMR la version extérieure en boîtier NEMA 4X. Le suffixe indique les TC : 01M à 08M pour des TC à noyau ouvrant de 100 à 800 A, R12 à R24 pour des bobines de Rogowski de 12 à 24 pouces, et 00M ou 00R pour le compteur sans TC.2
Pourquoi un registre du Series 4000 lit-il 0x8000 ou 0x7FC00000 ?
C’est QNAN, la valeur « pas un nombre » du compteur : 0x8000 dans un registre entier et 0x7FC00000 dans un flottant. Le compteur renvoie QNAN pour les grandeurs que le type de réseau configuré ne mesure pas et pour les registres réservés 025 et 305/306.13

Sources

  1. Series 4000-K Compact Modbus Power and Energy Meter Installation Guide ZL0138-0A (2014), avec la table des points Modbus aux pages 18 à 23 (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Leviton Manufacturing Co., Inc.
  2. VerifEye Series 4000 0.2% Accurate Industrial ModBus Meter Kits, fiche produit 4xUMR-xxx, G-9216F (juin 2023), avec les caractéristiques et les références catalogue (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Leviton Manufacturing Co., Inc.
  3. Series 4000-K Compact Modbus Power and Energy Meter Quick Install Guide Z206883-0A, avec les types de réseau pris en charge et le câblage (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Leviton Manufacturing Co., Inc.

Lecture complémentaire

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