Circutor CEM-C31

Contatore di energia trifase

Il CEM-C31 è il contatore di energia trifase Circutor su guida DIN per trasformatori di corrente con secondario da 5 A. I modelli CEM-C31-485-T1 e CEM-C31-485-DS aggiungono una porta RS-485 che funziona con Modbus RTU, e ciascuno esiste in una versione MID con energia attiva in classe B; il CEM-C31-485-T1-MID ha il codice Q23522. Il manuale di istruzioni Circutor pubblica la mappa in esadecimale: contatori di energia in Wh e varh, tensioni di fase in decimi di volt, correnti in centesimi di ampere e potenze in W, var e VA, ogni valore su due registri. Circutor indica ora il CEM-D311-MID (Q23612) come sostituto del Q23522, quindi questa guida serve soprattutto per leggere contatori già installati.

Contatore di energia trifase su guida DIN Circutor CEM-C31-485-T1-MID con i morsetti RS-485 23 e 24
  • Modbus RTU

Contatore di energia trifase

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Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU

Il CEM-C31-485-T1 e il CEM-C31-485-DS, con o senza MID, sono compatibili con EpiSensor Edge tramite la loro porta RS-485 Modbus RTU, letta attraverso un’interfaccia Modbus ZMB-31 o una porta seriale del Gateway. Il manuale Circutor elenca letture FC03 e FC04 e una mappa esadecimale dei registri di energia, tensione, corrente e potenza con dimensioni e unità, e le sue trame di esempio confermano la convenzione degli indirizzi.

CEM-C31-485-T1 e CEM-C31-485-DS, MID o no (il CEM-C31-485-T1-MID ha il codice Q23522), con il manuale di istruzioni M017B01-03-23A. Il CEM-C31-T1 ha una porta ottica al posto della RS-485 e non è trattato. Verifica sul posto: confrontare la prima lettura di tensione con il display; la stessa lettura indica l’ordine delle parole. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura FC10 e nessun azzeramento dell’energia parziale con FC05.

Collegalo con

Collegamento a Edge

Per un contatore in un quadro di distribuzione, dove un collegamento wireless evita di posare un cavo dati fino al Gateway

  • Modbus
  • Wireless
  • Edge
  • Piattaforme
Contatore di energia trifase
Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
CEM-C31Morsetti RS-485 del CEM-C31: 24 A(+) e 23 B(-)
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
Collegare A(+) dal morsetto 24 e B(-) dal morsetto 23 allo ZMB-31, riportare l’indirizzo di periferica, la velocità e il formato di trama impostati sul contatore e leggere i registri di misura con FC04 o FC03. Se un altro controllore interroga già il bus, concordare prima la modifica con il suo responsabile. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Quando il Gateway si trova vicino al contatore, o quando più contatori condividono un unico bus RS-485 cablato

  • Modbus
  • Edge
  • Piattaforme
Contatore di energia trifase
Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
CEM-C31Morsetti RS-485 del CEM-C31: 24 A(+) e 23 B(-)
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
Assegnare a ogni contatore del bus un proprio indirizzo di periferica, usare la stessa velocità e lo stesso formato di trama su ogni contatore e nel client seriale di Edge, e inviare gli indirizzi esadecimali del manuale così come sono stampati. Il manuale documenta solo RS-485 Modbus RTU; il CEM-C31 non ha una porta Ethernet. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Modelli

Scarica
ModelliInterfacciaCollegamento a Edge
CEM-C31-485-T1 and CEM-C31-485-T1-MID (Q23522)Tre ingressi TA per .../5 A; RS-485 Modbus RTU sui morsetti 23 B(-) e 24 A(+); un’uscita a impulsi a optoisolatore su 21 e 22Leggere i registri di energia e dei valori istantanei sul percorso seriale.
CEM-C31-485-DS and CEM-C31-485-DS-MIDLa stessa porta RS-485, con un ingresso digitale su 21 e 22 al posto dell’uscita a impulsi, impostato per selezionare la tariffa o per contare impulsiStesso percorso di lettura. I registri di energia per tariffa da 0x0100 a 0x0136 e i conteggi di impulsi a 0x0180 e 0x0182 esistono solo in questa versione.
CEM-C31-T1 and CEM-C31-T1-MIDPorta ottica di servizio secondo EN 62056-21 e un’uscita a impulsi; nessun morsetto RS-485Nessuna porta RS-485 da cablare. Questa guida non tratta la porta ottica né il modulo aggiuntivo CEM M-RS485 di Circutor.
CEM-D311-MID (Q23612)Sostituto del Q23522 indicato da CircutorUn prodotto diverso con una documentazione propria. Non applicarvi questa mappa dei registri senza verificarne il manuale.

Specifiche

Contatore di energia su guida DIN da quattro moduli per circuiti trifase a quattro fili misurati tramite trasformatori di corrente. Conta l’energia attiva importata ed esportata e l’energia reattiva per quadrante, e mostra tensione, corrente, potenza e fattore di potenza per fase. Il codice d’ordine fissa l’opzione di comunicazione, l’ingresso o l’uscita sui morsetti 21 e 22 e se il contatore registra 2 quadranti, 4 quadranti o energia assoluta.12

Versioni
CEM-C31-T1, CEM-C31-485-T1 e CEM-C31-485-DS, ciascuno con una versione MID. Il CEM-C31-485-T1-MID ha il codice Q23522; Circutor indica il CEM-D311-MID (Q23612) come suo sostituto.12
Ingressi di corrente
Tramite trasformatori di corrente, 5(10) A: corrente di riferimento 5 A, massima 10 A, minima 0,05 A, corrente di avviamento 0,010 A. I rapporti primario e secondario si impostano nel menu di configurazione metrologica.12
Ingressi di tensione
Trifase a quattro fili, da 3 × 57/100 V a 3 × 230/400 V secondo la versione; 50 Hz, 60 Hz o 50/60 Hz automatico secondo il codice d’ordine. Il manuale riporta anche un collegamento monofase.2
Precisione
Versioni MID: energia attiva classe B secondo EN 50470-3. Altre versioni: classe 1 secondo IEC 62053-21. Energia reattiva classe 2 secondo IEC 62053-23.12
Alimentazione ausiliaria
Morsetti 13 e 14, 230 V ~ o 230/400 V ~ secondo la versione, ±20 %, da 50 a 60 Hz, meno di 2 W. Controllare l’etichetta del contatore installato.12
RS-485
Solo versioni 485: morsetto 23 B(-) e 24 A(+). Modbus RTU, indirizzo di periferica da 1 a 254 (predefinito 1), 9600, 19200 o 38400 bit/s (predefinito 9600), 8 bit di dati con parità nessuna, pari o dispari e 1 o 2 bit di stop (predefinito 8N1). Fino a 32 dispositivi e 1200 m di doppino intrecciato schermato.2
Ingressi e uscite
485-T1: uscita a impulsi a optoisolatore su 21 (collettore) e 22 (emettitore), fino a 24 V e 50 mA, programmabile in kWh o kvarh. 485-DS: ingresso digitale autoalimentato a 5 V su 21 e 22 per la selezione della tariffa o il conteggio di impulsi.2
Display
LCD fino a 999999,9 kWh, due pulsanti (il pulsante di configurazione si può sigillare) e due LED di prova a 20000 imp/kWh e 20000 imp/kvarh.12
Ambiente
Funzionamento da -25 a +70 °C, stoccaggio da -35 a +80 °C, umidità relativa dal 5 al 95 % senza condensa, fino a 2000 m.2
Custodia
Quattro moduli DIN, policarbonato, IP51 da installato e IP40 ai morsetti. I morsetti di misura accettano 16 mm² (10 mm² con capocorda); i morsetti di alimentazione, I/O e RS-485 accettano 1,5 mm².12

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per CEM-C31.

  • Tutti gli indirizzi della mappa sono esadecimali e vanno sulla linea così come sono stampati: 0x0732 viene inviato come 07 32 (decimale 1842). Leggere con FC03 o FC04; le scritture della mappa usano FC10 e l’azzeramento dell’energia parziale usa FC05. Richiedere esattamente il numero di registri occupato dalla variabile.
  • Tensione delle fasi 1, 2 e 3 a 0x0732, 0x0734 e 0x0736: due registri ciascuna, volt con un decimale, quindi dividere per 10. La tabella 20 li riporta come valori primari, quindi i rapporti dei trasformatori programmati sono già applicati.
  • Corrente delle fasi 1, 2 e 3 a 0x0738, 0x073A e 0x073C: due registri ciascuna, ampere con due decimali, quindi dividere per 100.
  • cos φ delle fasi 1, 2 e 3 a 0x073E, 0x0740 e 0x0742: due registri ciascuno con due decimali. La mappa non ha un fattore di potenza totale né un registro di frequenza.
  • Potenza attiva delle fasi 1, 2 e 3 a 0x0746, 0x0748 e 0x074A e potenza attiva totale a 0x074C: due registri ciascuna in W. Seguono la potenza reattiva da 0x074E a 0x0754 in var e la potenza apparente da 0x0756 a 0x075C in VA, con il totale per ultimo in ogni gruppo.
  • Energia attiva importata a 0x0000 ed energia attiva esportata a 0x0002: due registri ciascuna in Wh. Energia reattiva per quadrante a 0x0004 (Q1), 0x0006 (Q2), 0x0008 (Q3) e 0x000A (Q4) in varh. L’energia esportata, Q2 e Q3 sono indicati solo per la versione a 4 quadranti.
  • I contatori parziali ripetono lo stesso ordine da 0x0030 a 0x003A. Si possono azzerare dal menu di configurazione e con FC05 a 0x0800, quindi usare i totali da 0x0000 per i dati di consumo.
  • Sul CEM-C31-485-DS con l’ingresso impostato su tariffa, l’energia della tariffa 1 inizia a 0x0100 e quella della tariffa 2 a 0x010C, prima il totale e poi il parziale, nello stesso ordine dei totali.
  • Identità: la descrizione del modello a 0xF010 occupa sei registri ASCII, codificati come nella tabella 24 (un carattere indica 2 quadranti, 4 quadranti o ABS). Numero di serie a 0x0060, versione del firmware da 0x0050 a 0x0052, tempo di funzionamento totale in secondi a 0x00C6.
  • La configurazione è leggibile e scrivibile con FC10: rapporti dei trasformatori da 0x044C a 0x0452, indirizzo Modbus a 0x03E8, velocità a 0x03E9 e formato di trama a 0x03EA. Tenerli fuori da un’interrogazione di monitoraggio.

Valutazione

CEM-C31-485-T1 e CEM-C31-485-DS, MID o no (il CEM-C31-485-T1-MID ha il codice Q23522), con il manuale di istruzioni M017B01-03-23A. Il CEM-C31-T1 ha una porta ottica al posto della RS-485 e non è trattato. Verifica sul posto: confrontare la prima lettura di tensione con il display; la stessa lettura indica l’ordine delle parole. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura FC10 e nessun azzeramento dell’energia parziale con FC05.

InteroperabilitàSupportato a determinate condizioni
Circutor documenta Modbus RTU su RS-485 con letture FC03 e FC04, una mappa esadecimale con dimensioni, unità e decimali, e trame di esempio che confermano la convenzione degli indirizzi. Il manuale non indica l’ordine delle parole dei valori a 32 bit né se la potenza ha segno, quindi la prima lettura si confronta con il display.2
AccuratezzaSupportato a determinate condizioni
Energia attiva in classe B nelle versioni MID e in classe 1 nelle altre, energia reattiva in classe 2, contatori in Wh e varh per quadrante e tensione, corrente e potenza per fase. La precisione dipende anche dai TA esterni e dal rapporto programmato, l’esportazione è conteggiata solo nella versione a 4 quadranti e la mappa non ha la frequenza.12
SicurezzaLimitato
Il pulsante di configurazione e i coprimorsetti si possono sigillare, ma l’interfaccia Modbus non ha autenticazione: FC10 cambia l’indirizzo, le impostazioni seriali e i rapporti dei trasformatori, e FC05 azzera i contatori parziali. Mantenere privato il bus e inviare solo letture.2
AffidabilitàSupportato a determinate condizioni
Il manuale indica le norme EN 50470 e IEC 62053, prove di isolamento a 4 kV e di impulso a 6 kV, e la pagina prodotto afferma che il contatore segnala sul display i collegamenti errati e conserva l’energia nonostante questi. Non sono indicati codici di eccezione né tempi di risposta; trattare le letture non riuscite come dati mancanti.12
RobustezzaSupportato a determinate condizioni
Specificato da -25 a +70 °C, dal 5 al 95 % di umidità e fino a 2000 m, con IP51 da installato e IP40 ai morsetti. È un contatore su guida DIN per un quadro o un involucro.2
ScalabilitàSupportato a determinate condizioni
Fino a 32 dispositivi e 1200 m per bus, indirizzi di periferica da 1 a 254 e velocità fino a 38400 bit/s. Registri consecutivi si possono leggere in una sola richiesta, ma il manuale non indica una lunghezza massima della richiesta.2
Ciclo di vitaSupportato a determinate condizioni
Il manuale è pubblico, con un registro delle revisioni dal 2014 al 2023, le versioni del firmware sono leggibili via Modbus e Circutor dichiara una garanzia di due anni. Il Q23522 è superato da un sostituto indicato, il CEM-D311-MID, che richiede una guida propria.12

Configurazione

Leggere la tensione della fase 1 dall’indirizzo esadecimale 0x0732

Il manuale di istruzioni CEM-C31 M017B01-03-23A, tabella 20, elenca la tensione della fase 1 a 0x0732, 32 bit, in volt con un decimale. Usare quella mappa come punto di partenza e confrontare il risultato con il display.

Richiesta
01 04 07 32 00 02 D1 70: indirizzo di periferica 1, FC04, indirizzo iniziale 0x0732, due registri, CRC RTU. FC03 dà lo stesso valore: 01 03 07 32 00 02 64 B0.
Convenzione degli indirizzi
Il manuale afferma che ogni indirizzo della mappa è esadecimale, e il suo esempio di scrittura invia 03E8 per il registro dell’indirizzo Modbus che la tabella 25 elenca a 0x03E8. Inviare 0x0732, decimale 1842, come indirizzo PDU a base zero. Un client che numera i registri da uno lo mostra come 1843 (31843 per FC04, 41843 per FC03). Non inviare il decimale 732.
Risposta sintetica
01 04 04 00 00 08 FC FC 05: quattro byte di dati, 00 00 poi 08 FC.
Decodifica
Il manuale non riporta l’ordine delle parole dei suoi valori a 32 bit. Una tensione di fase in decimi di volt sta in una parola a 16 bit, quindi una parola vale zero. Qui la parola nulla viene per prima, quindi il contatore invia prima la parola alta: 0x000008FC = 2300, e 2300 / 10 = 230,0 V. Se la parola nulla viene per seconda, impostare la parola bassa per prima per ogni punto a 32 bit.
Accettazione
Conservare il punto quando concorda con la tensione della fase 1 sul display del contatore nello stesso istante. In caso contrario, verificare l’indirizzo, il rapporto del trasformatore di tensione e se il client ha aggiunto uno all’indirizzo prima di aggiungere altri punti.

Criterio di verifica: I byte della risposta sono una verifica sintetica del decoder, non una risposta acquisita da un contatore. Una risposta reale deve concordare con il display prima di abilitare i punti di corrente, potenza ed energia.

  1. Identificare il contatore

    Leggere il modello sull’etichetta e confermare una versione 485: CEM-C31-485-T1 o CEM-C31-485-DS, con o senza MID. Annotare se registra 2 quadranti, 4 quadranti o energia assoluta, e confermare il rapporto dei TA con l’installatore.

  2. Leggere le impostazioni seriali dal menu di configurazione

    Una pressione prolungata apre il menu di configurazione generale, che mostra l’indirizzo di periferica, la velocità e il formato di trama (per esempio 8n1). Inserire gli stessi valori nel client seriale di Edge o nello ZMB-31 e lasciare invariate le impostazioni del contatore.

  3. Cablare la coppia RS-485

    Collegare A(+) al morsetto 24 e B(-) al morsetto 23 con doppino intrecciato schermato, mantenere il bus sotto 1200 m e 32 dispositivi e assegnare a ogni contatore un proprio indirizzo di periferica.

  4. Eseguire una lettura di tensione

    Inviare FC04 all’indirizzo 0x0732 per due registri, come nella lettura svolta qui sotto. Una delle due parole vale zero; questo indica l’ordine delle parole. Dividere per 10 e confrontare con la tensione della fase 1 sul display.

  5. Aggiungere i punti necessari

    Aggiungere corrente, potenza e contatori di energia con lo stesso ordine delle parole. Usare i contatori totali da 0x0000 anziché i contatori parziali azzerabili, e tenere FC10 e FC05 fuori dalla configurazione di polling.

Domande comuni

0x0732 è il registro 732 o 1842?
1842. Circutor afferma che tutti gli indirizzi della mappa Modbus nel manuale del CEM-C31 sono esadecimali, e le sue trame di esempio li inviano così come sono stampati. Inserire 0x0732 in un client che usa indirizzi a base zero. Un client con etichette a base uno chiama lo stesso registro 1843, o 31843 per FC04.2
Quale parola di un valore a 32 bit viene per prima?
Il manuale non lo dice. Leggere prima una tensione di fase: in decimi di volt sta in una sola parola, quindi l’altra parola vale zero e mostra quale metà è la parola alta. Applicare lo stesso ordine a corrente, potenza ed energia, e verificare un contatore di energia rispetto al display.2
Perché l’energia esportata vale zero o restituisce un errore?
L’energia attiva esportata a 0x0002 e l’energia reattiva Q2 e Q3 sono indicate solo per la versione a 4 quadranti. Un contatore a 2 quadranti registra solo l’energia consumata, e un contatore ABS somma energia consumata e generata in un unico contatore di energia importata. La descrizione del modello a 0xF010 e l’etichetta mostrano quale versione è installata.2
Dove sono la frequenza e il fattore di potenza totale?
La tabella 20 elenca tensione, corrente, cos φ e potenza attiva, reattiva e apparente per fase, più la potenza totale, ma nessun registro di frequenza né di fattore di potenza totale. Se serve un fattore di potenza totale, calcolarlo in Edge dalla potenza attiva totale a 0x074C e dalla potenza apparente totale a 0x075C.2
Quale indirizzo del numero di serie è quello giusto?
La tabella 23 elenca il numero di serie a 0x0060 su 32 bit, mentre l’esempio di lettura nella sezione 7.2.2.1 lo richiede a 0x2710. Usare l’indirizzo della tabella e non affidarsi al numero di serie per identificare un contatore finché uno dei due non concorda con l’etichetta.2
Il CEM-C31-485-T1-MID è ancora in vendita?
La pagina prodotto Circutor per il Q23522 invita a verificare la disponibilità e indica il CEM-D311-MID (Q23612) come sostituto. Quel modello ha una documentazione propria; non dare per scontato che usi questa mappa.1

Fonti

  1. Pagina prodotto CEM-C31-485-T1-MID, codice Q23522 (si apre in una nuova scheda) Circutor
  2. Manuale di istruzioni CEM-C31 M017B01-03-23A: comunicazioni, variabili Modbus e caratteristiche tecniche (si apre in una nuova scheda) (PDF) Circutor

Approfondimenti

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