Carlo Gavazzi WM15

Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU

Il WM15 è compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU sulla porta RS-485 delle versioni OS, letta attraverso un’interfaccia Modbus ZMB-31 o una porta seriale del Gateway. Carlo Gavazzi pubblica la mappa dei registri con FC03 e FC04, indirizzi fisici e Modicon, tipi di dati, ordine delle word con la word bassa per prima e fattori di scala.

WM15 96 AV5 3 X OS (autoalimentato, con o senza l’opzione PFB MID) e WM15 96 AV5 3 H OS (alimentazione ausiliaria), usando il protocollo di comunicazione WM15 versione 1.2 del 20 dicembre 2019. Le versioni OX non hanno porta di comunicazione e le versioni OM hanno M-Bus, che questa guida non tratta. Verifica in sito: leggere il codice di identificazione a 0x000B e confrontare la prima lettura di tensione con il display. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura nei registri di password, sistema, rapporto TA, porta seriale o reset.

Collegalo con

• Interfaccia Modbus ZMB-3X Da 399 € IVA esclusa Configura
• Gateway ZGW-20 Da 899 € IVA esclusa Configura

Modelli

Specifiche

Il WM15 è un analizzatore di potenza trifase per quadri elettrici: misura tensione, corrente, potenza, fattore di potenza, frequenza, THD fino alla 15a armonica ed energia attiva, reattiva e apparente tramite trasformatori di corrente esterni da 5 A, e le mostra su un display retroilluminato da 128 × 64 punti con bargraph della corrente. Ogni versione ha un’uscita statica per impulsi o allarme; le versioni OS aggiungono RS-485 Modbus RTU e le versioni OM M-Bus. Una porta ottica sul frontale accetta l’OptoProg di Carlo Gavazzi per la configurazione.^2, 3

Codice d’ordine

WM15 96 AV5 3, poi alimentazione X (autoalimentato, 415 V L-L) o H (alimentazione ausiliaria, 600 V L-L), poi uscita OX (uscita statica), OM (uscita statica e M-Bus) o OS (uscita statica e RS-485), poi opzione X (classe 1), PFB (MID, classe B), X05 (classe 0.5S) o una variante CN o KR per la lingua del display.^2, 3

Ingressi di misura

Collegamento diretto in tensione: autoalimentato da 120 a 240 V L-N, da 208 a 415 V L-L; versione con alimentazione ausiliaria da 120 a 347 V L-N, da 208 a 600 V L-L; MID 230 V L-N, 400 V L-L a 50 Hz. Corrente tramite TA: 5 A nominali, 6 A massimi, avviamento a 10 mA, rapporto TA fino a 2000. Da 45 a 65 Hz.²

Sistemi

Monofase a 2 fili, bifase a 3 fili, trifase a 3 e 4 fili e triangolo a quattro fili con wild leg. Versioni MID: trifase con neutro e trifase senza neutro (ARON).²

Precisione

Energia attiva classe 1 (EN 62053-21) e classe B (EN 50470-3) sulle versioni MID; classe 0.5S (IEC 62053-22) con l’opzione 05. Energia reattiva classe 2 (EN 62053-23). Tensione ±0,5% della lettura (±0,2% con l’opzione 05); corrente ±0,5% della lettura da 0,05 In (±0,3%).²

RS-485

Modbus RTU sui morsetti 10 (A-), 11 (B+) e 12 (GND), con il morsetto 9 collegato a B+ sull’ultimo dispositivo. Indirizzo da 1 a 247 (predefinito 1); 9,6; 19,2; 38,4; 57,6 o 115,2 kbit/s (predefinito 9,6); nessuna parità o parità pari; 1 o 2 bit di stop, con 1 fisso in parità pari. I registri si aggiornano ogni 100 ms o più spesso.^1, 2

Bus

Carico di 1/5 di unità: fino a 160 dispositivi e 1000 m prima di un ripetitore. Terminare entrambe le estremità: 120 Ω, ½ W sul master e il collegamento tra B+ e T sull’ultimo WM15. Coppia bilanciata AWG24 con un terzo filo per GND, messa a terra solo sull’host.^1, 2

Uscita digitale

Un’uscita opto-mosfet sui morsetti 7 e 8, per impulsi (da 0,001 a 10 kWh per impulso, 30 o 100 ms) o allarme; 100 mA massimi.^2, 3

Omologazioni

MID (2014/32/UE) sulle versioni PFB; omologazione cULus (UL 61010); sicurezza EN 61010-1; requisiti prestazionali IEC/EN 61557-12 per potenza ed energia attiva.²

Custodia

Montaggio a pannello 96 × 96 mm, 280 g. Frontale IP51, morsetti IP20; morsetti a vite da 0,05 a 2,5 mm². Categoria di sovratensione III, grado di inquinamento 2.²

Ambiente

Funzionamento da -25 a +55 °C; stoccaggio da -25 a +70 °C; umidità relativa inferiore al 90% senza condensa a 40 °C.²

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per WM15.

• Gli indirizzi sono indirizzi fisici di word inviati nella trama: la tensione L1-N è riportata come Modicon 300001 e come indirizzo fisico 0000h, e viaggia sulla linea come 0x0000. FC03 e FC04 restituiscono gli stessi valori.
• I valori INT32 occupano due registri, word bassa per prima, con il byte alto per primo in ogni word. I valori con segno usano il complemento a due.
• Tensione L1-N, L2-N e L3-N a 0x0000, 0x0002 e 0x0004; L1-L2, L2-L3 e L3-L1 a 0x0006, 0x0008 e 0x000A: INT32, volt × 10.
• Corrente L1, L2 e L3 a 0x000C, 0x000E e 0x0010: INT32, ampere × 1000.
• Potenza attiva da L1 a L3 da 0x0012 a 0x0016 (W × 10), potenza apparente da 0x0018 a 0x001C (VA × 10) e potenza reattiva da 0x001E a 0x0022 (var × 10): INT32.
• Valori di sistema: V L-N a 0x0024 e V L-L a 0x0026 (V × 10), W a 0x0028, VA a 0x002A e var a 0x002C (× 10): INT32.
• Fattore di potenza L1, L2, L3 e di sistema da 0x002E a 0x0031: un registro ciascuno, INT16, PF × 1000, negativo per potenza attiva esportata. Gli stessi quattro valori con anticipo negativo e ritardo positivo si trovano da 0x0072 a 0x0075.
• Sequenza delle fasi a 0x0032 (INT16: -1 è L1-L3-L2, 0 è L1-L2-L3) e frequenza a 0x0033 (INT16, hertz × 10).
• Energia attiva importata kWh(+) TOT a 0x0034, energia reattiva importata kvarh(+) TOT a 0x0036, kWh(-) TOT esportati a 0x004E, kvarh(-) TOT esportati a 0x0050 ed energia apparente kVAh TOT a 0x0056: INT32, × 10. kWh(+) per fase a 0x0040, 0x0042 e 0x0044.
• Energia ad alta risoluzione a 0x0500 (kWh(+) TOT), 0x0504 (kvarh(+) TOT), 0x051C (kWh(-) TOT) e 0x052C (kVAh TOT): quattro registri ciascuno, 64 bit, word meno significativa per prima, in Wh, varh e VAh. La frequenza a 0x053C è INT32, hertz × 1000.
• Domanda di sistema W sys DMD a 0x0038 e il suo massimo a 0x003A (W × 10); contaore a 0x005A (kWh+) e 0x005C (kWh-), INT32, ore × 100. THD di corrente e di tensione per fase da 0x0082 a 0x0096 (% × 100); 0x0088, 0x0090 e 0x0098 valgono 0.
• Identità: codice di identificazione a 0x000B (UINT16, letto da solo: 1680 è WM1596AV53XOSX, 1681 WM1596AV53XOSPFB, 1684 WM1596AV53HOSX); firmware a 0x0302 (versione principale e secondaria nel byte alto, revisione nel byte basso); numero di serie in ASCII da 0x5000 a 0x5006; anno di produzione a 0x5007; stato del dispositivo a 0x5012 (0 in funzione, 1 guasto, 2 errore di configurazione).
• Limitare ogni richiesta a 20 registri o meno: le tabelle delle trame del protocollo limitano una lettura da 1 a 14h registri, anche se il testo menziona 125. Una seconda copia delle misure raggruppate per fase inizia a 0x00F6.
• I registri di password, sistema, rapporto TA, porta seriale e reset da 0x1000 a 0x4020 accettano scritture FC06 e FC10; tenerli fuori da un’interrogazione di monitoraggio.

Configurazione

1. Identificare l’analizzatore

   Leggere il codice d’ordine sull’etichetta. Modbus richiede OS nella posizione dell’uscita: OX non ha porta di comunicazione e OM ha M-Bus. Annotare se la posizione dell’alimentazione è X (autoalimentato) o H (alimentazione ausiliaria) e se l’opzione è PFB (MID).

2. Leggere le impostazioni seriali

   Aprire INFO dal menu principale e leggere la pagina 6, RS485, per indirizzo, velocità di trasmissione e parità. I valori predefiniti sono indirizzo 1, 9,6 kbit/s, nessuna parità e 1 bit di stop. Inserire gli stessi valori nel client seriale di Edge e lasciare invariate le impostazioni dell’analizzatore.

3. Cablare la coppia RS-485

   Collegare A- al morsetto 10, B+ all’11 e il comune a GND sul 12. Assegnare a ogni dispositivo del bus un proprio indirizzo, collegare il morsetto 9 a B+ solo sull’ultimo WM15 e montare 120 Ω all’estremità del master se questo non ha una terminazione propria.

4. Eseguire due letture

   Leggere il codice di identificazione a 0x000B, un registro da solo, e aspettarsi 1680, 1681 o 1684 per le versioni OS. Poi leggere la tensione L1-N a 0x0000 per due registri e decodificarla con la word bassa per prima, come nella lettura svolta qui sotto. Confrontare il risultato con la pagina 21 delle pagine di misura, L1-N V.

5. Aggiungere i punti necessari

   Aggiungere corrente, potenza, fattore di potenza ed energia dalla Tabella 4.1-1, oppure i contatori di energia a 64 bit da 0x0500 per una risoluzione al wattora. Tenere le scritture FC06 e FC10 fuori dalla configurazione di polling.

Domande comuni

Perché la tensione risulta di milioni di volt?

Il client sta prendendo per prima la word alta. Il WM15 invia i valori INT32, UINT32 e UINT64 con la word meno significativa per prima, e ogni word con il byte alto per primo. Scambiare i due registri, poi applicare la scala: 2300 a 0x0000 corrisponde a 230,0 V.¹

Quale WM15 ha Modbus?

Solo le versioni OS. La posizione dell’uscita nel codice d’ordine è OX per la sola uscita statica, OM per l’uscita statica con M-Bus e OS per l’uscita statica con RS-485 Modbus RTU. Sia la versione autoalimentata X sia quella con alimentazione ausiliaria H sono disponibili come OS.^2, 3

Perché la frequenza risulta 500?

Il WM15 scala la frequenza a 0x0033 in hertz × 10, quindi 500 corrisponde a 50,0 Hz. La copia ad alta risoluzione a 0x053C è INT32 in hertz × 1000. Non riutilizzare un punto di frequenza di un altro contatore Carlo Gavazzi senza verificarne la scala nel protocollo del WM15.¹

Perché l’energia esportata resta a zero quando una fase esporta?

Il WM15 somma le energie di fase in ogni intervallo di misura e solo il segno della somma sceglie il contatore. Con +2 kW, +2 kW e -3 kW sulle tre fasi, kWh(+) aumenta di 1 kWh ogni ora e kWh(-) non si muove. kWh(-) a 0x004E conta solo quando l’intero sistema esporta.²

Quali registri di energia danno la risoluzione migliore?

La tabella ad alta risoluzione da 0x0500. I suoi contatori di energia occupano quattro registri ciascuno, 64 bit, word meno significativa per prima, in Wh, varh o VAh, contro i decimi di kWh della tabella principale. La scheda tecnica indica 0,001 kWh come risoluzione dell’energia via Modbus.^1, 2

Un WM15 PFB si può usare per la fatturazione?

Le versioni PFB hanno la certificazione MID, ma solo per l’energia attiva importata totale (kWh TOT); i contatori di energia esportata, reattiva, apparente e parziali non sono certificati. Questa guida tratta ogni valore letto via Modbus come dato di monitoraggio, non come registrazione per la fatturazione.²