Elkor Technologies WattsOn-Mark II

Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU o Modbus TCP

Il WattsOn-Mark II W2-M1 è compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU sulla sua porta RS-485, letta attraverso uno ZMB-31 Modbus Interface o una porta seriale del Gateway. Il W2-E4 è compatibile tramite Modbus TCP su Ethernet o Wi-Fi. Elkor pubblica nella sezione 6 del manuale d’uso la mappa completa dei registri con offset, indirizzi 4xxxx, tipi di dati, unità, fattori di scala e ordine delle word a 32 bit.

WattsOn-Mark II W2-M1 e W2-E4 con qualsiasi tipo di ingresso per TA, usando le tabelle dei registri del manuale d’uso Revision 10 (novembre 2021). Verifica in sito: leggere il registro Debug 32-bit all’offset 0x511 e attendersi 1234567, poi confrontare Voltage A con il display o con uno strumento di riferimento. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura sui registri di configurazione, di azzeramento dell’energia, di blocco o di sistema.

Collegalo con

• Interfaccia Modbus ZMB-3X Da 399 € IVA esclusa Configura
• Gateway ZGW-20 Da 899 € IVA esclusa Configura
• Gateway di valutazione su un Raspberry Pi Edge con un dispositivo in licenza Gratis Installa

Modelli

Specifiche

Il WattsOn-Mark II è un contatore a tre elementi e quattro quadranti che misura e accumula ogni grandezza per fase, quindi un’unità può misurare un carico trifase o fino a tre circuiti monofase separati con rapporti TA individuali. Funziona con un’alimentazione separata da 12 a 30 V DC o 24 V AC, si monta su guida DIN o con viti, e si ordina per versione di comunicazione (M1, M2 o E4), tipo di ingresso per TA (5A, mA, mV o RC) e modulo display e registrazione dati opzionale (DL).^1, 2

Modelli

W2-[1]-[2]-[3]: [1] M1 RS-485 con Modbus RTU, M2 RS-485 con BACnet MS/TP, E4 Ethernet e Wi-Fi; [2] 5A, mA (fino a 200 mA), mV (333 mV) o RC (bobina di Rogowski, fino a 360 mV); [3] DL per il modulo display e registrazione dati. Esempi: W2-M1-mA e W2-E4-mA-DL.²

Ingressi di tensione

Da 20 a 347 V AC L-N (600 V AC L-L); massimo assoluto 450 V L-N e 780 V L-L; 120/208, 277/480 e 347/600 V a triangolo e a stella, monofase fino a 347 V e split-phase; da 40 a 70 Hz nominali.²

Ingressi di corrente

Versione 5A: 5 A nominali, 10 A massimo. Versione mA: 200 mA da TA con uscita in milliampere. Versione mV: 333 mV, 400 mV massimo. Versioni RC e RCH: bobine di Rogowski a 360 mV e 720 mV. Sovraccarico continuo del 20% a piena precisione e sovraccarico momentaneo di corrente del 100%. TA da 5 A, mV e mA non possono essere combinati sullo stesso contatore.^1, 2

Precisione

ANSI C12.1-2022 classe 0,1, quattro quadranti. Corrente 0,05% tipico e 0,1% massimo; tensione, potenza ed energia 0,1% tipico e 0,2% massimo; fattore di potenza 0,2% massimo; frequenza 0,01% massimo. Il manuale del 2021 indica ANSI C12.20 classe 0,2.^1, 2

Frequenza di aggiornamento

W, VA e VAR istantanei ogni 100 ms (10 Hz); tutti gli altri parametri ogni 500 ms (2 Hz). Larghezza di banda d’ingresso 2 kHz, fino alla 33a armonica a 60 Hz.²

Comunicazione

M1: RS-485 a 2 fili Modbus RTU, da 9600 a 230400 baud, di fabbrica 9600 baud, nessuna parità, 8 bit di dati, 1 bit di stop, indirizzo dal selettore rotativo. M2: BACnet MS/TP, da 9600 a 115200 baud. E4: Ethernet e Wi-Fi con Modbus TCP, BACnet/IP, MQTT, server web, HTTP POST e SSL.^1, 2

Uscite

Due relè a stato solido, 100 mA a 50 V massimo, programmabili per impulsi, stato o allarme su qualsiasi parametro misurato.²

Alimentazione

Da 12 a 30 V DC o 24 V AC, meno di 2 VA, isolata dalle linee misurate. Il comune RS-485 (G) e il morsetto - dell’alimentazione sono collegati tra loro all’interno del contatore.^1, 2

Custodia

Involucro in plastica UL 94V-0, montaggio su guida DIN o con fissaggio a vite su 3 punti, 4,2 × 4,3 × 2,4 in; 0,15 kg per le versioni mA e mV e 0,23 kg per la versione 5A-DL.^1, 2

Ambiente

Funzionamento da -40 a +70 °C, umidità dal 10 al 90% senza condensa, per un’installazione protetta. Isolamento minimo di 3500 V AC tra ingresso e uscita.²

Omologazioni

UL listed (file E250395); emissioni FCC parte 15 classe B.²

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per WattsOn-Mark II.

• Ogni riga della mappa riporta un offset in esadecimale e un indirizzo in forma 4xxxx: Voltage A ha offset 0x220 e indirizzo 40545. L’offset è il valore inviato nella trama Modbus, e l’indirizzo è l’offset più 40001. FC03 e FC04 restituiscono gli stessi dati, quindi per le letture funzionano anche gli indirizzi con base 30001.
• I valori a 32 bit occupano due registri con la word alta all’indirizzo più basso per impostazione predefinita. Il registro 0x51A (41307) inverte l’ordine delle word quando è impostato a 1, quindi leggerlo una volta se un float si decodifica in un numero molto grande o molto piccolo.
• I registri di debug restituiscono valori fissi per verificare la convenzione: Debug 16-bit a 0x510 (41297) legge 12345, Debug 32-bit a 0x511 (41298) legge 1234567 e Debug Floating-Point a 0x513 (41300) legge 1234,567.
• Float istantanei, senza scalatura: Active Power Total 0x200 (40513) in kW, Reactive Power Total 0x202 in kVAR, Apparent Power Total 0x204 in kVA, Voltage Average L-N 0x206, Voltage L-L Average 0x208, Current Average 0x20A, System Power Factor 0x20C e System Frequency 0x20E (40527) in Hz.
• Float per fase: Voltage A, B e C a 0x220, 0x222 e 0x224 (40545, 40547, 40549) e AB, BC e AC da 0x226 a 0x22A in volt; Current A, B e C a 0x22C, 0x22E e 0x230 in ampere; Active Power A, B e C da 0x232 a 0x236 in kW; potenza reattiva da 0x238 a 0x23C; potenza apparente da 0x23E a 0x242; fattore di potenza da 0x244 a 0x248; Sliding Window Power a 0x256 (40599) in kW.
• Le stesse grandezze sono ripetute come interi a 32 bit con segno da 0x100 (40257): dividere watt, VAR e VA per 10, volt per 100, ampere per 1000, fattore di potenza per 10000 e frequenza per 1000. Voltage A è 0x120 (40289) e Current A 0x12C (40301). La potenza intera è in W, mentre il blocco float è in kW.
• Float di energia fiscale (non azzerabile), in kWh, kVAh e kVARh: Net Total Energy 0x1300 (44865), Total Import Energy 0x1304 (44869), Total Export Energy 0x1306 (44871), energia reattiva totale da Q1 a Q4 da 0x130C a 0x1312, ed energia importata per fase A, B e C a 0x132C, 0x132E e 0x1330. Billing Import ed Export Energy a 0x1318 e 0x131A richiedono il firmware 11.00 o successivo.
• Importazione ed esportazione sono accumulate per fase: con le fasi A e B che importano 100 W ciascuna e la C che esporta 50 W, dopo un’ora Total Import legge 200 Wh e Total Export 50 Wh. I registri Billing usano invece la direzione del totale trifase e leggerebbero 150 Wh e 0 Wh.
• I float di energia azzerabili si trovano da 0x1100 a 0x115A con la stessa struttura, e i blocchi di energia in interi a 0x1000 e 0x1200. L’energia intera va divisa per l’Energy Integer Divider a 0x52E (41327); la tabella dei registri indica 1000 come valore predefinito, quindi leggere il divisore anziché presupporlo.
• Identificazione: Serial Number a 0x51D (32 bit), Hardware, Firmware e Bootloader Version da 0x51F a 0x521 (dividere per 100), Model Number a 0x522 (19761 è l’M1) e Input Configuration a 0x523 (1 mA, 2 mV, 3 5 A). Device Mode a 0x608 legge 1 quando il firmware funziona normalmente e 2 in modalità bootloader.
• Registri di configurazione e di comando: rapporti TA da 0x500 a 0x507, rapporti TV da 0x508 a 0x50F, Energy Reset 0x524, Compatibility Mode 0x525, Passcode e Lock da 0x527 a 0x529, indirizzo Modbus e impostazioni seriali da 0x600 a 0x605, e comandi di riavvio 0x609 e 0x60A. Tenerli tutti fuori da un polling di monitoraggio.
• Compatibility Mode a 0x525 fa emulare al contatore parte della mappa legacy del WattsOn-1100 (float da 0x300 a 0x376). Lasciarlo disattivato a meno che un sistema esistente non sia stato costruito sulla mappa del WattsOn-1100.

Configurazione

1. Identificare la versione

   Leggere il codice d’ordine sull’etichetta. Un W2-M1 ha la porta Modbus RTU, un W2-E4 ha Ethernet e Wi-Fi con Modbus TCP, e un W2-M2 comunica solo in BACnet MS/TP. Il secondo campo indica il tipo di ingresso per TA, che deve corrispondere ai TA montati.

2. Impostare indirizzo e parametri seriali

   Impostare il selettore rotativo sull’indirizzo Modbus: da 1 a 9, poi da A a E per gli indirizzi da 10 a 14. La posizione F usa l’indirizzo memorizzato nel registro 0x600, e la posizione 0 serve solo per la diagnostica. Di fabbrica la porta funziona a 9600 baud, nessuna parità, 8 bit di dati e 1 bit di stop; inserire gli stessi valori nel client seriale di Edge o nello ZMB-31.

3. Cablare la porta RS-485

   Collegare D+, D- e G ai morsetti contrassegnati RS-485, non alla porta di espansione X.BUS, e collegare in cascata gli altri contatori senza derivazioni.

4. Verificare la convenzione degli indirizzi e l’ordine delle word

   Inviare FC03 per due registri all’offset 0x511, il registro Debug 32-bit. Una risposta di 1234567 conferma che l’offset viene inviato così come è scritto e che la word alta viene per prima. Leggere il registro Debug Floating-Point a 0x513 e attendersi 1234,567.

5. Confrontare un valore con un riferimento

   Leggere Voltage A all’offset 0x220 come float e confrontarlo con il display o con uno strumento portatile, poi verificare che Current A a 0x22C e Active Power A a 0x232 concordino e che i fattori di potenza siano superiori a ±0,700, che la checklist di Elkor considera un segno di cablaggio corretto dei TA.

6. Aggiungere i punti di energia

   Leggere Total Import Energy (Revenue) a 0x1304 e Total Export Energy (Revenue) a 0x1306 come float in kWh. Usare il blocco fiscale anziché quello azzerabile, e non scrivere mai nei registri Energy Reset, di configurazione o di sistema.

Domande comuni

Si invia l’offset o l’indirizzo 4xxxx della mappa del WattsOn?

Inviare l’offset. Ogni riga della mappa di Elkor riporta entrambi: Voltage A ha offset 0x220, che corrisponde all’indirizzo 40545. L’offset è l’indirizzo nella trama Modbus e l’indirizzo 4xxxx è quell’offset più 40001. Il registro di debug di Elkor all’offset 0x511 legge sempre 1234567, quindi una sola lettura verifica la convenzione.^1, 3

Quale ordine delle word usa il WattsOn-Mark II per i float?

Per impostazione predefinita la word alta per prima: il registro con l’indirizzo più basso contiene i 16 bit superiori. Il registro 0x51A (41307) passa alla word bassa per prima quando è impostato a 1. Leggere il registro Debug Floating-Point a 0x513, che restituisce sempre 1234,567, per verificare l’impostazione.^1, 3

Conviene leggere i registri float o quelli interi?

Elkor raccomanda i float, che non richiedono scalatura: potenza in kW da 0x200 ed energia in kWh da 0x1100 e 0x1300. Le copie intere da 0x100 sono valori a 32 bit con segno scalati per 10, 100, 1000 o 10000 a seconda della grandezza, e l’energia intera va divisa per l’Energy Integer Divider a 0x52E.¹

Qual è la differenza tra i registri di energia azzerabili e quelli fiscali?

I blocchi azzerabili a 0x1000 e 0x1100 si azzerano quando si scrive 0xA5A5 nel registro Energy Reset a 0x524. I blocchi fiscali a 0x1200 e 0x1300 mantengono i loro totali attraverso qualsiasi azzeramento. Elkor consiglia alle applicazioni di livello fiscale di leggere i blocchi fiscali.¹

Come si assegna a un WattsOn un indirizzo superiore a 15?

Ruotare il selettore rotativo su F. Il contatore usa allora l’indirizzo del registro 0x600, che vale 15 per impostazione predefinita e accetta valori fino a 247. La modifica ha effetto dopo aver scritto 1 in Serial Commit a 0x605 e deve essere confermata con una lettura al nuovo indirizzo entro 3 minuti, altrimenti tornano le impostazioni precedenti. Concordare qualsiasi scrittura di questo tipo con il responsabile del sito.¹

Un WattsOn può misurare tre circuiti monofase?

Sì. Ogni grandezza è misurata e accumulata per fase, e ogni canale può avere il proprio rapporto TA nei registri 0x502, 0x504 e 0x506, a condizione che i TA abbiano lo stesso tipo di uscita. Leggere Active Power A, B e C da 0x232 a 0x236 e l’energia importata per fase da 0x132C a 0x1330.^1, 2