Camille Bauer SINEAX AM1000/AM2000/AM3000

Analizzatore di potenza da pannello

La serie SINEAX AM misura reti a tre o quattro fili tramite trasformatori di corrente da 1 A o 5 A e mostra i valori su un display TFT. L’AM1000 è uno strumento da pannello da 96 mm o per guida DIN, l’AM2000 e l’AM3000 sono strumenti da pannello da 144 mm, e l’AM3000 aggiunge un quarto ingresso di tensione e di corrente e un’accuratezza più elevata. Un’unica descrizione Modbus di Camille Bauer copre tutti e tre: i valori sono registri holding letti con la funzione 03 al numero di registro 4x meno uno, e i float a 32 bit arrivano con la word bassa per prima. Modbus è bloccato di fabbrica e deve essere abilitato nelle impostazioni di sicurezza prima che Edge possa leggerlo.

Camille Bauer SINEAX AM1000, AM2000 e AM3000
  • Modbus TCP
  • Modbus RTU

Analizzatore di potenza da pannello

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Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus TCP o Modbus RTU

SINEAX AM1000, AM2000 e AM3000 sono compatibili con EpiSensor Edge tramite Modbus TCP sull’interfaccia Ethernet standard, letta dal Gateway sulla porta 502, e tramite Modbus RTU sull’interfaccia RS-485 opzionale attraverso uno ZMB-31 Modbus Interface o una porta seriale del Gateway. Camille Bauer pubblica la descrizione dei registri con indirizzi, tipi di dati, unità e l’ordine dei registri REAL32.

SINEAX AM1000, AM2000 e AM3000 con collegamento bus Modbus/TCP o Modbus/RTU nel codice d’ordine, letti con la descrizione Modbus PM 1000168 000 11. Un AM2000 con opzione bus 2 ha un server web ma non Modbus/TCP. Le interfacce PROFINET e IEC 61850 non rientrano in questa guida. Verifica in sito: abilitare Modbus nelle impostazioni di sicurezza, leggere U1N al registro 102 e confrontarla con il display. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura su coil, registri di impostazione dei contatori o uscite analogiche.

Collegalo con

Collegamento a Edge

Per qualsiasi strumento AM il cui codice d’ordine comprende Ethernet con Modbus/TCP (di serie sull’AM3000)

  • Modbus
  • Edge
  • Piattaforme
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Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
SINEAX AM1000/AM2000/AM3000Porta Ethernet RJ45 standard del SINEAX AM
Ethernet protettaLAN segmentata
ZGW-20 GatewayOspita Edge in locale
EpiSensor EdgeClient Modbus TCP di Edge
Piattaforma del clienteMQTT · API · file
Modbus TCP
Ethernet protetta
Funziona in locale
Invio facoltativo dei dati
L’interfaccia standard viene fornita con l’indirizzo 192.168.1.101. Modbus/TCP funziona sulla porta 502, che lo strumento supporta sempre anche se è impostata un’altra porta, e lo strumento accetta almeno 5 client contemporaneamente. Negli esempi Camille Bauer imposta l’identificativo di unità a 0xFF. Se la whitelist dei client è abilitata, aggiungere l’indirizzo IP del Gateway. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Per uno strumento con l’opzione RS-485 Modbus/RTU in un quadro senza collegamento di rete

  • Modbus
  • Wireless
  • Edge
  • Piattaforme
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Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
SINEAX AM1000/AM2000/AM3000Morsetto a innesto RS-485 del SINEAX AM, A, B e C/X
ZMB-31Modbus RTU verso la rete wireless EpiSensor
ZGW-20 GatewayOspita Edge in locale
EpiSensor EdgeClient Modbus e mappa dei registri
Piattaforma del clienteMQTT · API · file
Modbus RTU · RS-485
Wireless EpiSensor
Funziona in locale
Invio facoltativo dei dati
Intrecciare A e B tra loro e collegare C/X (massa) con un filo o con lo schermo del cavo. Impostare sullo strumento l’indirizzo e una velocità di trasmissione da 9600 a 115.200 e riportare gli stessi valori nello ZMB-31. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Quando più strumenti AM condividono una linea RS-485 vicino al Gateway

  • Modbus
  • Edge
  • Piattaforme
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Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
SINEAX AM1000/AM2000/AM3000Morsetto a innesto RS-485 del SINEAX AM, A, B e C/X
Interfaccia seriale isolataAdattatore RS-485 verso host approvato
ZGW-20 GatewayOspita Edge in locale
EpiSensor EdgeClient Modbus di Edge
Piattaforma del clienteMQTT · API · file
Modbus RTU · RS-485
Seriale isolata
Funziona in locale
Invio facoltativo dei dati
Camille Bauer ammette fino a 32 dispositivi Modbus su un bus e fino a 1200 m senza ripetitore, con una linea senza diramazioni. Montare resistenze di terminazione da 120 ohm sui cavi più lunghi di circa 10 m. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Modelli

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ModelliInterfacciaCollegamento a Edge
SINEAX AM1000 (order code AM1000-..., bus connection digit 1, 2 or 3)Strumento da pannello da 96 mm o per guida DIN, 3 ingressi di tensione e 3 di corrente; opzione bus 1 Ethernet (Modbus/TCP), 2 RS-485 (Modbus/RTU), 3 entrambeModbus TCP dal Gateway con l’opzione 1 o 3, Modbus RTU tramite uno ZMB-31 o una porta seriale del Gateway con l’opzione 2 o 3.
SINEAX AM2000 (order code AM2000-..., bus connection digit 1 to 4)Strumento da pannello da 144 mm; opzione bus 1 RS-485, 2 RS-485 più Ethernet con solo server web, 3 e 4 RS-485 più Ethernet con Modbus/TCPModbus RTU su ogni opzione Modbus; Modbus TCP solo con l’opzione bus 3 o 4.
SINEAX AM3000 (order code AM3000-..., bus connection digit 1 or 2)Strumento da pannello da 144 mm, 4 ingressi di tensione e 4 di corrente; Ethernet con Modbus/TCP di serie, l’opzione 2 aggiunge RS-485Modbus TCP dal Gateway, oppure Modbus RTU con l’opzione 2. La corrente di terra a 192 è disponibile solo sull’AM3000.
AM devices with PROFINET (extension A) or IEC 61850 (extension B)Porte Ethernet aggiuntive per quei protocolliNon sono percorsi per Edge. Leggere lo stesso strumento tramite la sua interfaccia Modbus/TCP standard.

Specifiche

La serie SINEAX AM comprende strumenti multifunzione di misura della potenza per sistemi da monofase a quattro fili con carico squilibrato fino a 693 V L-L, con misura tramite trasformatori di corrente. AM1000 e AM2000 hanno la stessa classe di accuratezza; l’AM3000 ha un quarto canale di tensione e di corrente, un registratore di disturbi opzionale e un’accuratezza più elevata.23

Modelli
AM1000 (pannello da 96 mm o guida DIN), AM2000 e AM3000 (pannello da 144 mm); collegamento bus scelto nel codice d’ordine.3
Ingressi
Corrente nominale da 1 a 5 A (massimo 7,5 A); tensione nominale da 57,7 a 400 V L-N, da 100 a 693 V L-L; frequenza nominale 50 Hz (da 42 a 58 Hz) o 60 Hz (da 50,5 a 69,5 Hz).3
Precisione
AM1000/AM2000: tensione e corrente ±0,2%, potenza ±0,5%, energia attiva classe 0,5S. AM3000: ±0,1%, ±0,2%, classe 0,2S. Frequenza ±0,01 Hz.3
Ethernet
100BaseTX RJ45, Modbus/TCP, http, https e NTP; di serie sull’AM3000, opzionale sull’AM1000 e sull’AM2000; indirizzo IPv4 di fabbrica 192.168.1.101; Modbus/TCP sulla porta 502.23
Modbus RTU
RS-485 su morsetto a innesto A, B e C/X; 9600, 19.200, 38.400, 57.600 o 115.200 baud; al massimo 32 dispositivi e 1200 m.23
Alimentazione
AM1000: da 100 a 230 V AC/DC o da 24 a 48 V DC. AM2000/AM3000: da 110 a 230 V AC (da 130 a 230 V DC), da 110 a 200 V AC/DC o da 24 a 48 V DC.3
Protezione
Frontale IP54, custodia IP30, morsetti IP20; classe di protezione II; categoria di misura U 600 V CAT III, I 300 V CAT III.3
Ambiente
Funzionamento da -10 a +55 °C senza UPS (da 0 a +35 °C con l’UPS dell’AM3000), immagazzinamento da -25 a +70 °C, umidità inferiore al 95%, fino a 2000 m, solo in interni.3

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per SINEAX AM1000/AM2000/AM3000.

  • Camille Bauer numera i registri holding a partire da uno e li indirizza a partire da zero: U1N al registro (4x)102 viene inviata come indirizzo 101 (0x0065). Leggere ogni valore con la funzione 03; la funzione 04 non è implementata.
  • I valori REAL32 occupano due registri e il primo registro contiene i bit da 0 a 15, quindi la word bassa viene per prima. La risposta di esempio di Camille Bauer E8 73 43 6A si decodifica come 0x436AE873 = 234,908 V.
  • Tensioni, REAL32 in V: tensione di sistema U a 100, U1N, U2N e U3N a 102, 104 e 106, e U12, U23 e U31 a 108, 110 e 112.
  • Correnti, REAL32 in A: corrente di sistema I a 116, I1, I2 e I3 a 118, 120 e 122, e corrente di neutro I4/IN a 124. La corrente di terra IPE a 192 è disponibile solo sull’AM3000.
  • Potenza, REAL32: potenza attiva P a 126 e da P1 a P3 da 128 a 132 (W), potenza reattiva Q a 134 e da Q1 a Q3 da 136 a 140 (var), potenza apparente S a 142 e da S1 a S3 da 144 a 148 (VA).
  • Frequenza di sistema F a 150 (Hz) e fattore di potenza PF a 152 con i valori da PF1 a PF3 da 154 a 158, tutti REAL32. La tabella indica quali valori esistono per ogni tipo di collegamento, quindi un sistema a 3 fili non ha la potenza per fase.
  • Energia, REAL32 in Wh o varh: attiva importata (quadranti I+IV) in tariffa alta a 4100 e in tariffa bassa a 4108, attiva esportata (II+III) a 4102 e 4110, reattiva QI+II a 4104 e 4112 e reattiva QIII+IV a 4106 e 4114. La tariffa in uso è il coil 180 (0 alta, 1 bassa).
  • Gli stessi contatori a piena risoluzione sono valori REAL64 da 2600 (quattro registri ciascuno), che il client Modbus di Edge non legge; Camille Bauer descrive le copie REAL32 come a risoluzione ridotta.
  • Le ore di funzionamento dello strumento a 2740 sono un UINT32 in secondi; decodificarlo con lo stesso ordine, con la word bassa per prima, e confrontarlo con il display.
  • THD/TDD da 4200 e le singole armoniche da 4230 richiedono il firmware 1.0x.875 o successivo. I valori min/max con marca temporale iniziano a 1100 e 1000, i valori medi di potenza a 2000.
  • La funzione 0x11 (Report Slave ID) restituisce l’ID dispositivo 0x0B per l’AM1000, 0x0C per l’AM2000 e 0x0D per l’AM3000.
  • Scritture: i coil da 1 a 59 azzerano i valori min/max e i contatori e comandano gli I/O remoti, i registri da 2750 a 2885 e da 3160 a 3287 impostano il contenuto dei contatori e quelli da 2900 a 2931 impostano le uscite analogiche. Tenerli fuori da un polling di monitoraggio.

Valutazione

SINEAX AM1000, AM2000 e AM3000 con collegamento bus Modbus/TCP o Modbus/RTU, letti con la descrizione Modbus PM 1000168 000 11. Le interfacce PROFINET e IEC 61850 non rientrano in questa guida. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura su coil, registri di impostazione dei contatori o uscite analogiche.

InteroperabilitàBen supportato
La descrizione Modbus fornisce indirizzi, tipi di dati, unità, l’offset degli indirizzi, l’ordine dei registri REAL32 con un esempio decodificato e la disponibilità di ogni valore per tipo di collegamento.1
AccuratezzaBen supportato
Sono dichiarate un’accuratezza di ±0,2% per tensione e corrente (AM3000 ±0,1%) e la classe 0,5S per l’energia attiva (AM3000 0,2S); l’accuratezza del sistema dipende comunque dai trasformatori di corrente.3
SicurezzaSupportato a determinate condizioni
I servizi Modbus sono bloccati finché non vengono abilitati, gli strumenti Ethernet offrono controllo degli accessi basato sui ruoli, HTTPS, una whitelist dei client e un registro di sicurezza, e l’interfaccia Modbus RS-485 non può modificare i parametri. Modbus/TCP di per sé non è cifrato e, una volta abilitata, la porta 502 è sempre aperta.2
AffidabilitàSupportato a determinate condizioni
Sono documentati i valori predefiniti per le grandezze non disponibili, un allarme cumulativo e un orologio interno con sincronizzazione NTP o GPS; trattare le letture fallite come dati mancanti.13
RobustezzaSupportato a determinate condizioni
Sono documentati funzionamento da -10 a +55 °C, frontale IP54, custodia IP30 e morsetti IP20 per l’installazione in quadro in interni.3
ScalabilitàSupportato a determinate condizioni
Modbus/TCP accetta almeno 5 client contemporaneamente; RS-485 supporta fino a 32 dispositivi su 1200 m a velocità fino a 115.200 baud.23
Ciclo di vitaSupportato a determinate condizioni
Il firmware è distribuito come file con firma digitale, la pagina prodotto rimanda a un pacchetto firmware attuale per l’AM1000 e l’interfaccia web salva e carica file di configurazione (impostazioni di sicurezza escluse). I registri delle armoniche dipendono dal firmware 1.0x.875 o successivo.124

Configurazione

Prima lettura: U1N al registro 102, con la word bassa per prima

Si usa la descrizione Modbus PM 1000168 000 11 di Camille Bauer. La tensione U1N si trova al registro (4x)102 come REAL32 in V e la frequenza di sistema F al registro 150; entrambe si leggono con la funzione 03 al numero di registro meno uno, e il primo registro di un REAL32 contiene i bit da 0 a 15.

Funzione
FC03, lettura dei registri holding. La funzione 04 non è implementata.
Convenzione degli indirizzi
Il registro 102 viene inviato come 101 (0x0065). Il registro 150 viene inviato come 149 (0x0095).
Richiesta
11 03 00 65 00 02 D6 84: indirizzo Modbus 17, FC03, indirizzo 0x0065, due registri, CRC RTU. Su Modbus TCP la stessa PDU va alla porta 502 con identificativo di unità 0xFF.
Risposta sintetica
11 03 04 E8 73 43 6A 9E 96: quattro byte di dati dallo stesso esempio di Camille Bauer, primo registro 0xE873, secondo 0x436A.
Decodifica
REAL32 con la word bassa per prima: unire il secondo registro prima del primo, 0x436AE873 = 234,908 V. Letti con la word alta per prima, gli stessi byte danno 0xE873436A, un grande numero negativo.
Lettura della frequenza
11 03 00 95 00 02 D6 B7 legge F; la risposta 11 03 04 00 00 42 48 DB 64 si unisce in 0x42480000 = 50,0 Hz.
Accettazione
Entrambi i valori corrispondono al display. Una tensione enorme o negativa significa che l’ordine delle word è impostato con la word alta per prima; l’eccezione 01 significa che è stata inviata la funzione 04; nessuna risposta significa che Modbus è ancora bloccato nelle impostazioni di sicurezza.

Criterio di verifica: I byte della risposta sono una verifica sintetica del decoder che riutilizza i byte di dati dell’esempio di U1N di Camille Bauer con un CRC calcolato per questa guida, non una risposta acquisita da uno strumento. Mantenere un punto quando una risposta reale concorda con il display.

  1. Verificare il collegamento bus nel codice d’ordine

    Leggere il codice d’ordine sulla targhetta. La quarta cifra indica il collegamento bus: Ethernet con Modbus/TCP, RS-485 con Modbus/RTU o entrambi. Un AM2000 con l’opzione 2 ha un server web Ethernet ma non Modbus/TCP.

  2. Abilitare Modbus nelle impostazioni di sicurezza

    Camille Bauer blocca di default Modbus/RTU e Modbus/TCP come parte del sistema di sicurezza. Abilitare il servizio Modbus dal display o dalla pagina web prima della prima lettura. Se la whitelist dei client è attiva, aggiungere l’indirizzo IP del Gateway.

  3. Impostare i parametri di rete o seriali

    Per Modbus TCP cambiare l’indirizzo dell’interfaccia standard da 192.168.1.101 a un indirizzo della rete del sito e mantenere la porta 502. Per Modbus RTU impostare l’indirizzo dello strumento e la velocità di trasmissione, e assegnare a ogni dispositivo sul bus un indirizzo proprio.

  4. Impostare il formato del punto in Edge

    Configurare registri holding (funzione 03), due registri per valore, float a 32 bit con la word bassa per prima, al numero di registro 4x meno uno.

  5. Iniziare con la lettura di U1N

    Leggere U1N con l’esempio qui sotto e confrontarla con il display. Poi aggiungere correnti, potenza totale, frequenza e i registri di energia REAL32 da 4100.

Domande comuni

Perché lo strumento AM non risponde affatto in Modbus?
Il sistema di sicurezza blocca di default i servizi di comunicazione come Modbus/RTU e Modbus/TCP; devono essere abilitati nella configurazione. Se la whitelist dei client è attiva, anche l’indirizzo IP del Gateway deve esservi incluso.2
Quale ordine delle word usano i float?
Camille Bauer indica che il primo registro contiene i bit da 0 a 15 e il secondo i bit da 16 a 31. Il suo esempio di U1N restituisce E8 73 43 6A, che corrisponde a 0x436AE873 = 234,908 V una volta messo per primo il secondo registro. Impostare il punto in Edge come float a 32 bit con la word bassa per prima.1
Quali registri di energia deve leggere Edge?
Leggere le copie REAL32 da 4100 in Wh e varh: attiva importata (I+IV) a 4100 e 4108 per la tariffa alta e bassa, attiva esportata (II+III) a 4102 e 4110. I contatori REAL64 da 2600 hanno piena risoluzione ma occupano quattro registri ciascuno, che il client Modbus di Edge non legge.1
Edge può modificare le impostazioni tramite Modbus?
Non in questa guida. Il manuale indica che l’interfaccia Modbus RS-485 non può essere usata per la parametrizzazione dello strumento, e i coil e i registri di impostazione che Modbus accetta (azzeramenti, contenuto dei contatori, uscite analogiche) restano fuori da un polling di monitoraggio.12
Si può usare la serie AM per la fatturazione?
La scheda tecnica indica l’energia attiva in classe 0,5S (AM1000, AM2000) o 0,2S (AM3000) secondo EN 62053-22 e nessuna approvazione MID. Considerarlo uno strumento di monitoraggio e usare un contatore approvato dove è richiesta la fatturazione.3

Fonti

  1. Modbus interface SINEAX AM1000 / AM2000 / AM3000, descrizione dell’interfaccia Modbus, PM 1000168 000 11 (si apre in una nuova scheda) (PDF) Camille Bauer Metrawatt AG
  2. Device handbook SINEAX AMx000, manuale dello strumento, PM 1000162 000 15 (istruzioni d’uso 2022-02) (si apre in una nuova scheda) (PDF) Camille Bauer Metrawatt AG
  3. Scheda tecnica della serie SINEAX AM con dati tecnici e codici d’ordine per AM1000, AM2000 e AM3000 (si apre in una nuova scheda) (PDF) Camille Bauer Metrawatt AG
  4. Pagina prodotto SINEAX AM1000 con l’elenco dei documenti della serie AM (in tedesco) (si apre in una nuova scheda) Gossen Metrawatt GmbH

Approfondimenti

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