Lumel ND20

Compteur de puissance et d’énergie

Le ND20 est la centrale de mesure de Lumel pour tableau 96 × 96 mm, destinée aux réseaux monophasés et triphasés. Il mesure la tension, le courant, la puissance, le facteur de puissance, la fréquence, les harmoniques et l’énergie au moyen de transformateurs de courant externes (1 A ou 5 A) et, si nécessaire, de transformateurs de tension, et chaque code de commande comprend un port RS-485 qui parle Modbus RTU. Les numéros de registre de Lumel sont décimaux et ses exemples les envoient sans modification. Les mêmes mesures apparaissent trois fois : à partir de 7000 en flottants mot de poids fort en premier, à partir de 6000 mot de poids faible en premier et à partir de 7500 en registres uniques de 32 bits ; choisissez donc une zone et tenez-vous-y.

Lumel ND20
  • Modbus RTU

Compteur de puissance et d’énergie

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compatibilité

Compatible avec EpiSensor Edge en Modbus RTU

Lumel documente Modbus RTU sur le port RS-485 du ND20 et publie une table de registres avec adresses, types de données, ordre des octets et unités pour les fonctions de lecture 03 et 04, avec des trames de requête et de réponse détaillées. Il s’agit d’une compatibilité documentée, sans essai physique avec Edge.

Versions standard du Lumel ND20 (codes de commande ND20 2211…, ND20 2212…), lues avec la table de registres du manuel d’utilisation ND20-09H. Les versions sur mesure et les produits distincts ND20CT et ND20LITE ne sont pas couverts. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de configuration 4000 à 4070.

Connectez-le avec

Pour un ND20 dont le port RS-485 est sur les bornes 18, 19 et 20

  • Modbus
  • Sans fil
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de puissance et d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
ND20Bornes RS-485 18 (A), 19 (B) et 20 (GND) du ND20
ZMB-31Modbus RTU vers le réseau sans fil EpiSensor
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus d’Edge
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus RTU · RS-485
Sans fil EpiSensor
S’exécute localement
Données transmises en option
Reprenez les réglages Addr, trYb et bAUd, lisez la fréquence avec l’exemple ci-dessous et comparez-la avec l’afficheur. Ajoutez ensuite les points de mesure au client Modbus d’Edge. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système d’enregistrement local.

Modèles

Télécharger
ModèlesinterfaceItinéraire vers Edge
ND20 221100M1 and ND20 221200M1RS-485 Modbus RTU, relais, sorties 0(4) à 20 mA et à impulsions ; alimentation 85 à 253 V AC ou 90 à 300 V DC, ou 20 à 40 V AC ou 20 à 60 V DCLisez la table de registres de ce guide. Les deux codes ne diffèrent que par l’alimentation auxiliaire ; un dernier chiffre 2 ajoute un certificat d’étalonnage.
ND20 custom-made versionsChiffres de version autres que 00 dans le code de commande ; l’écran de démarrage affiche un numéro de version sur mesureDéfinie individuellement avec Lumel. Demandez à Lumel la table de registres de cette version avant de réutiliser ces points.
ND20CT and ND20LITECentrales de mesure Lumel distinctes, présentées à côté du ND20Des produits différents avec leurs propres manuels. Ne réutilisez pas les adresses ni les dispositions d’énergie du ND20 sans vérifier leur propre table de registres.

Spécifications

Le ND20 convient à une porte de tableau électrique ou à un panneau lorsqu’on souhaite un affichage local des principales grandeurs électriques en plus des relevés à distance. Il mesure les réseaux monophasés, triphasés 3 fils et triphasés 4 fils, équilibrés ou non, en direct ou par transformateurs de courant et de tension, et conserve aussi un profil de puissance moyenne de 9000 entrées avec une horloge temps réel.12

Codes de commande
ND20 221100M1 (alimentation 85 à 253 V AC ou 90 à 300 V DC) et ND20 221200M1 (alimentation 20 à 40 V AC ou 20 à 60 V DC). Les deux comprennent RS-485, une sortie analogique et une documentation en anglais.12
Entrées de courant
Transformateurs de courant externes avec secondaire 1 A ou 5 A, plage réglée sur le compteur ; rapport de transformation 1 à 10000. Plage de mesure 0,005 à 6,000 A sur la plage 5 A.1
Entrées de tension
Programmable 3 × 57,7/100 V, 3 × 69,3/120 V ou 3 × 230/400 V ; rapport des transformateurs de tension 0,1 à 4600,0. Surcharge brève 2 Un, au plus 1000 V.12
Modes de raccordement
3Ph-4 (par défaut), 3Ph-3 et 1Ph-2, réglés avec le paramètre conn ou le registre 4057 à partir du logiciel 1.09.1
RS-485
Bornes 18 (A), 19 (B) et 20 (GND), à séparation galvanique. Modbus RTU uniquement ; adresse 1 à 247 ; temps de réponse maximal 600 ms.12
Réglages série
4800, 9600, 19200 ou 38400 bit/s ; 8N2, 8E1, 8O1 ou 8N1. Réglage d’usine adresse 1, 9600 bit/s, 8N2.12
Précision
Le manuel indique la classe 0,2 pour le courant et la tension de phase et 0,5 pour la tension entre phases, la fréquence et la puissance (EN 61557-12), et la classe 0,2S pour l’énergie active (EN 62053-22). La fiche technique indique des erreurs de base de ±0,2 % de la plage pour le courant et la tension de phase et de ±0,5 % de la plage pour l’énergie.12
Sorties
Relais à contacts normalement ouverts, 250 V AC 0,5 A ; sortie analogique 0(4) à 20 mA ; sortie d’impulsions d’énergie passive à collecteur ouvert, 1000 à 20000 impulsions par kWh.1
Boîtier
Boîtier de tableau 96 × 96 × 77 mm pour une découpe de 92,5 × 92,5 mm ; IP65 en face avant, IP20 aux bornes ; 0,3 kg.12
Environnement
Fonctionnement -25 à +70 °C, stockage -30 à +70 °C, humidité relative 25 à 95 % sans condensation.12

interface

Mesures documentées et limites d'intégration pour ND20.

  • Les adresses ci-dessous sont les numéros de registre décimaux imprimés par Lumel, et ses exemples les envoient sans modification : le registre 7000 part sous la forme 1B58h. Lisez avec la fonction 03 (la 04 est aussi listée), 82 registres au maximum par requête.
  • De 7000 à 7319, chaque valeur est un flottant IEEE 754 de 32 bits sur deux registres, mot de poids fort en premier (ordre des octets 3-2-1-0). La zone 6000 contient les mêmes valeurs mot de poids faible en premier (1-0-3-2) et la zone 7500 les contient en registres uniques de 32 bits. Choisissez une seule zone pour tout le compteur.
  • Tensions de phase L1, L2 et L3 à 7000, 7014 et 7028 (V) ; courants de phase à 7002, 7016 et 7030 (A) ; puissance active par phase à 7004, 7018 et 7032 (W). Les tensions de phase ne sont pas listées pour le raccordement 3 fils.
  • Puissances active, réactive et apparente triphasées à 7046, 7048 et 7050 (W, var, VA) ; facteur de puissance moyen à 7052 ; courant de neutre calculé à 7094 (A).
  • Fréquence à 7056 (Hz) ; tensions entre phases L1-2, L2-3 et L3-1 à 7058, 7060 et 7062 (V).
  • L’énergie active importée occupe deux flottants : un compte de dépassement à 7096 en unités de 100 MWh et un compteur à 7098 en kWh qui repart à zéro après 99 999,9 kWh. kWh total = 7096 × 100 000 + 7098. L’énergie exportée est à 7100 et 7102 ; la réactive inductive à 7104 et 7106 et la capacitive à 7108 et 7110 (100 Mvarh et kvarh).
  • Les mêmes énergies en entiers : 4038 (poids fort) et 4039 (poids faible), chacun non signé 16 bits, (4038 × 65 536 + 4039) ÷ 10 = kWh importés. Énergie exportée à 4040 et 4041 ; réactive inductive à 4042 et 4043 et capacitive à 4044 et 4045 en kvarh.
  • État de l’appareil à 4050 (un registre d’indicateurs binaires : bit 11 erreur d’ordre des phases, bit 12 erreur d’énergie, bit 15 mémoire endommagée) et version du programme × 100 à 4053. Un flottant de 1e20 signifie un dépassement haut ou une erreur de mesure, et -1e20 un dépassement bas.

appréciation

Versions standard du Lumel ND20 (codes de commande ND20 2211…, ND20 2212…), lues avec la table de registres du manuel d’utilisation ND20-09H. Les versions sur mesure et les produits distincts ND20CT et ND20LITE ne sont pas couverts. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de configuration 4000 à 4070.

InteropérabilitéBien soutenu
Le manuel documente Modbus RTU selon PI-MBUS-300, les fonctions de lecture 03 et 04, des numéros de registre décimaux, les types de données et l’ordre des octets de chaque zone, les unités, ainsi que des trames de requête et de réponse complètes dont les sommes de contrôle concordent. Aucun logiciel du fabricant n’est nécessaire pour le lire.12
précisionSoutenu avec des conditions
La classe 0,2 pour le courant et la tension de phase et la classe 0,2S pour l’énergie active sont indiquées dans le manuel, avec des valeurs plus larges en pourcentage de la plage dans la fiche technique. La précision du système dépend aussi des transformateurs de courant et de tension, du réglage de leurs rapports et d’un câblage correct.12
sécuritélimité
Un code d’accès protège les menus de la face avant, mais l’interface Modbus n’a pas d’authentification : les fonctions 06 et 16 écrivent la configuration, le registre 4011 efface l’énergie et le code d’accès lui-même se trouve dans le registre 4000. Gardez le bus série privé et n’envoyez que des lectures.1
fiabilitéSoutenu avec des conditions
Le manuel liste les normes CEM et de sécurité, de larges plages d’alimentation, un registre d’état avec des indicateurs d’erreur de mémoire, d’étalonnage et d’énergie, et des marqueurs 1e20 pour les dépassements ou les erreurs de mesure. Traitez les valeurs signalées et les lectures en échec comme des données manquantes.12
rudesseSoutenu avec des conditions
Le fonctionnement de -25 à +70 °C, les limites d’humidité et de champ magnétique, l’IP65 en face avant et l’IP20 aux bornes sont documentés pour un montage en tableau en environnement industriel.12
ÉvolutivitéSoutenu avec des conditions
Les adresses 1 à 247, des vitesses jusqu’à 38 400 bit/s et 82 registres par requête sont documentés, avec un temps de réponse maximal de 600 ms qui détermine la cadence d’interrogation possible d’un bus partagé.12
Cycle de viePas encore évalué
La fiche technique actuelle de Lumel liste deux codes de commande, et le manuel décrit les mises à jour logicielles avec le programme gratuit eCon de Lumel, après lesquelles le compteur revient à ses réglages d’usine.12

Configuration

Première lecture : la fréquence en flottant, mot de poids fort en premier

Cette lecture s’appuie sur le tableau 12 du manuel d’utilisation Lumel ND20-09H. La fréquence y figure aux registres 16 bits 6056 et 7056 et au registre 32 bits 7528 ; la zone 7000 la donne sous forme de flottant IEEE 754 sur deux registres, ordre des octets 3-2-1-0.

Fonction
FC03, lecture des registres de maintien (FC04 est aussi listé pour les lectures)
Adresse
Registre 7056 (1B90h), envoyé sans modification sous la forme 0x1B90, comme dans l’exemple 7000 de Lumel. Un client avec des numéros de registre à base un saisit 7057.
Requête
PDU 03 1B 90 00 02, deux registres. En trame RTU vers l’adresse 1 : 01 03 1B 90 00 02 C2 C2.
Décodage
Flottant IEEE 754 de 32 bits, mot de poids fort en premier (octets 3-2-1-0), en Hz. Aucune mise à l’échelle.
Exemple
Réponse 01 03 04 42 48 00 00 6E 5D ; données 42 48 00 00 = 50,0 Hz. Décodage illustratif, et non une réponse capturée sur un compteur.
Acceptation
Concorde avec la fréquence de l’afficheur. Un nombre minuscule ou énorme signifie que les mots sont inversés (la disposition 6000) ou que l’adresse est décalée d’un registre ; 1e20 signifie un dépassement ou une erreur de mesure.

Acceptation : Conservez le point lorsqu’il concorde avec l’afficheur. Sinon, vérifiez la convention d’adresse, l’adresse du nœud et les réglages série. Notez avec la configuration la révision du manuel ND20-09H et la version du programme du compteur.

  1. Noter la version du logiciel

    L’écran de démarrage affiche ND20, le courant et la tension assignés et la version du programme. Le registre 4053 renvoie la même version × 100, et la fonction 17 (report slave ID) renvoie une chaîne telle que ND20-1.09 b-1.04. Les registres 4056 à 4061 n’existent qu’à partir de la version 1.09 ; notez la version avec la configuration.

  2. Fixer d’abord les rapports et le raccordement

    Vérifiez dans le menu PAr la plage de courant (rn_I), la plage de tension (rn_U), le rapport des transformateurs de courant (tr_I), le rapport des transformateurs de tension (tr_U) et le mode de raccordement (conn) par rapport à l’installation. Modifier un rapport de transformateur de courant ou de tension efface les compteurs d’énergie active et réactive ; fixez donc les rapports avant de collecter des relevés d’énergie.

  3. Faire correspondre les réglages série

    Lisez l’adresse (Addr), le mode de transmission (trYb) et la vitesse de transmission (bAUd) dans le menu out et saisissez les mêmes valeurs dans Edge. Le réglage d’usine est adresse 1, 9600 bit/s, 8N2. Donnez à chaque compteur du bus sa propre adresse. Les menus peuvent être protégés par un code d’accès (SEc). Une mise à jour logicielle rétablit les réglages d’usine du compteur ; vérifiez donc de nouveau ces valeurs après une mise à jour.

  4. Câbler la ligne RS-485

    Raccordez A à la borne 18, B à la borne 19 et la masse de l’interface à la borne 20, comme sur les schémas de raccordement de Lumel. Gardez le câble en une seule chaîne et prévoyez la terminaison et toute grande longueur avec l’installateur.

  5. Commencer par la lecture de fréquence

    Lisez la fréquence avec l’exemple ci-dessous et comparez-la avec l’afficheur. Ajoutez ensuite les tensions, les courants, la puissance et les paires d’énergie, en vérifiant chaque nouveau point avec la page correspondante de l’afficheur.

Questions fréquentes

Faut-il envoyer 7056 ou 7055 pour la fréquence ?
Envoyez 7056. Les exemples de Lumel placent le numéro de registre imprimé directement dans la requête : la lecture à partir du registre 7000 envoie les octets d’adresse 1B 58, soit 7000. Un client qui demande des numéros de registre à base un saisit 7057 pour que 7056 soit transmis sur le bus.1
Quelle zone de registres lire : 6000, 7000 ou 7500 ?
Les trois contiennent les mêmes mesures. La zone 7000 utilise deux registres de 16 bits par flottant, mot de poids fort en premier, ce que la plupart des clients Modbus décodent comme un flottant big-endian standard. La zone 6000 inverse les mots (ordre des octets 1-0-3-2), et la zone 7500 donne à chaque flottant un registre de 32 bits ; un registre y fait donc quatre octets. Lire la zone 6000 comme mot de poids fort en premier donne des valeurs absurdes ; gardez donc une seule zone pour tout le compteur.1
Comment reconstituer le total d’énergie à partir des deux registres flottants ?
Chaque énergie est divisée en deux : un compte de dépassement en unités de 100 MWh (7096 pour l’énergie active importée) et un compteur en kWh qui repart à zéro après 99 999,9 kWh (7098). Lisez les deux en une seule requête et additionnez-les : 7096 × 100 000 + 7098 kWh. Par exemple, 2,0 et 34 567,8 donnent 234 567,8 kWh. La paire d’entiers 4038 et 4039 donne le même total en dixièmes de kWh.1
Pourquoi les compteurs d’énergie sont-ils revenus à zéro ?
Le manuel indique que le ND20 efface l’énergie active lorsque le rapport du transformateur de tension ou de courant change, et aussi l’énergie réactive lorsque la méthode de calcul de la puissance réactive change. Fixez les rapports pendant la mise en service et consignez une remise à zéro dans l’historique d’énergie s’ils changent plus tard.1
Le ND20 est-il un compteur de facturation ?
Le manuel et la fiche technique retenus indiquent des classes de précision et des références EN 61557-12 et EN 62053-22, mais aucune homologation MID. Traitez-le comme un appareil de surveillance et de mesure de la qualité de l’énergie, et utilisez un compteur homologué lorsque la facturation est requise.12

Sources

  1. Manuel d’utilisation du mesureur de paramètres de réseau ND20 ND20-09H, chapitre 8 interface RS-485 et tableaux 9 à 12 (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Lumel
  2. Fiche technique du mesureur de paramètres de réseau ND20 ND20-19G_R1 : plages, interface numérique et codes de commande (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) Lumel

Lecture complémentaire

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