Rayleigh Instruments RI-F400 and RI-F300

Contatore di potenza ed energia

L’RI-F400 e l’RI-F300 sono strumenti da pannello DIN 96 di Rayleigh Instruments della famiglia easywire, che riceve gli ingressi di corrente dai TA easywire di Rayleigh tramite cavi RJ45. Entrambi sono alimentati dalla tensione misurata e sono disponibili in una versione solo a impulsi e in una versione -G-C con RS485 Modbus RTU; l’RI-F300 è certificato MID B+D ed esiste anche con M-Bus. I documenti dei registri Modbus di Rayleigh riportano ogni misura come numero decimale da 30000 accanto al suo indirizzo esadecimale a base zero, e ogni misura come float a 32 bit con la word bassa nel primo registro. La mappa dell’RI-F300 aggiunge un blocco di valori interi e contatori di rollover dell’energia.

Rayleigh Instruments RI-F400 e RI-F300
  • Modbus RTU

Contatore di potenza ed energia

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Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU

L’RI-F400-G-C e l’RI-F300-G-C sono compatibili con EpiSensor Edge tramite Modbus RTU sui loro morsetti RS485, letti attraverso uno ZMB-31 Modbus Interface o una porta seriale del Gateway. Rayleigh pubblica l’elenco dei registri di ogni modello con indirizzi decimali ed esadecimali, struttura dei dati, lunghezza e unità.

RI-F400-G-C e RI-F300-G-C, letti con i documenti dei registri di Rayleigh RI-F400-C-COMM V01 e RI-F300-C-COMM V01. Verifica in sito: leggere Voltage V1-N dall’indirizzo di protocollo 0x0000 come float con le word invertite e confrontarlo con il display. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura sui registri di password, impostazioni, azzeramenti o ripristino dei valori di fabbrica.

Collegalo con

Collegamento a Edge

Per uno strumento da pannello in un quadro elettrico, quando un collegamento wireless evita di posare un cavo dati fino al Gateway

  • Modbus
  • Wireless
  • Edge
  • Piattaforme
Contatore di potenza ed energia
Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
RI-F400 and RI-F300Morsetti RS485 + e - dell’RI-F400-G-C o dell’RI-F300-G-C
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 i morsetti RS485 + e - della morsettiera di comunicazione estraibile allo ZMB-31 e impostare lo stesso ID slave, la stessa velocità di trasmissione, la stessa parità e gli stessi bit di stop del contatore, di fabbrica 1 e 9600 bit/s senza parità e con un bit di stop. Leggere le misure come coppie float a word invertite. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Quando il Gateway si trova vicino ai contatori, o quando più contatori condividono un unico bus RS485 cablato

  • Cablato
  • Edge
  • Piattaforme
Contatore di potenza ed energia
Interfaccia
Gateway
Edge
Uscita
RI-F400 and RI-F300Morsetti RS485 + e - dell’RI-F400-G-C o dell’RI-F300-G-C
Ethernet protettaLAN segmentata
ZGW-20 GatewayOspita Edge in locale
EpiSensor EdgeClient Modbus di Edge
Piattaforma del clienteMQTT · API · file
Ethernet
Ethernet protetta
Funziona in locale
Invio facoltativo dei dati
Le schede tecniche di Rayleigh consentono 32 contatori su un bus (fino a 255 con un ripetitore RS485) e 500 m dal master, e richiedono un tempo di risposta di 100 ms o inferiore. Assegnare a ogni contatore un ID slave proprio e usare le stesse impostazioni nel client seriale di Edge. L’invio alla piattaforma del cliente è facoltativo; Edge resta il sistema locale di riferimento.

Modelli

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ModelliInterfacciaCollegamento a Edge
RI-F400-G-CStrumento da pannello DIN 96, ingressi per TA easywire da 330 mV tramite RJ45 (o TA da 1 A e 5 A tramite il modulo TAS-SCTEWA), un’uscita a impulsi kWh e RS485 Modbus RTULeggere i registri float di RI-F400-C-COMM V01 su RS485 tramite uno ZMB-31 o una porta seriale del Gateway.
RI-F300-G-CStrumento da pannello DIN 96 certificato MID, ingressi per TA easywire da 1 A, un’uscita a impulsi e RS485 Modbus RTUStessi registri float e stesso percorso, letti con RI-F300-C-COMM V01. Usare i registri di energia float: i valori di energia interi del blocco 31000 occupano tre registri ciascuno.
RI-F400-G-P, RI-F300-G-P and RI-F300-G-MBSolo uscita a impulsi, oppure l’RI-F300 con M-Bus cablato secondo EN 13757 invece di ModbusNessuna porta Modbus, quindi questa guida non li tratta. Rayleigh non pubblica un elenco dei record M-Bus per l’RI-F300-G-MB; per entrambe le versioni, un monitor di energia elettrica EpiSensor sullo stesso circuito fornisce la misura a Edge.

Specifiche

Entrambi i contatori mostrano tensione, corrente, fattore di potenza, THD, frequenza, potenza, domanda, ore di funzionamento ed energia importata ed esportata su un LCD retroilluminato bianco, e si alimentano dalla tensione misurata. Si collegano in monofase (fase selezionabile sull’RI-F400, L1 sull’RI-F300) o in trifase a quattro fili, e un connettore Voltage OUT porta in cascata l’alimentazione fino a 32 contatori.24

Modelli
RI-F400-G-P uscita a impulsi, RI-F400-G-C Modbus e uscita a impulsi; RI-F300-G-P uscita a impulsi, RI-F300-G-C Modbus e uscita a impulsi, RI-F300-G-MB M-Bus e uscita a impulsi.24
Precisione
Tensione e corrente 0,5% del fondo scala, frequenza 0,1% del fondo scala, fattore di potenza 1% dell’unità, potenza attiva, reattiva e apparente 1%, THD 3%; energia attiva in classe 1 secondo IEC/EN 62053-21 (RI-F300 anche classe B secondo IEC/EN 50470), energia reattiva in classe 2 secondo IEC/EN 62053-23.24
Ingressi
RI-F400: da 100 a 240 V L-N, da 173 a 415 V L-L, ingresso di corrente easywire da 330 mV (396 mV massimo), primario TA da 1 a 10000 A, primario TV da 100 V a 500 kV. RI-F300: da 100 a 240 V L-N approvato MID, ingresso di corrente easywire da 1 A (1,2 A massimo), primario TA da 1 a 6000 A, primario TV da 100 a 600 V, 50 Hz approvato MID.24
Comunicazione
RS485 Modbus, indirizzo da 1 a 255, 8 bit di dati, parità nessuna, dispari o pari, da 300 a 19200 baud, tempo di risposta di 100 ms o inferiore, 32 contatori per bus (255 con un ripetitore), 500 m dal master; impostazioni di fabbrica 9600 baud, nessuna parità, 1 bit di stop, ID slave 1.123
Alimentazione
Autoalimentato dall’ingresso di misura: da L1 a N sull’RI-F400, da qualsiasi fase sull’RI-F300; meno di 6 VA sulla fase di alimentazione.24
Custodia
Montaggio a pannello DIN 96, 99 × 99 × 50 mm, pannello fino a 6 mm di spessore, policarbonato autoestinguente (UL94 V-0), frontale IP54 e morsetti IP20, meno di 240 g; ingressi di corrente RJ45 e morsettiere estraibili per tensione, RS485 e impulsi.24
Ambiente
Funzionamento da -10 a +55 °C, immagazzinamento da -20 a +70 °C, umidità relativa da 0 a 85% senza condensa; categoria di installazione III, grado di inquinamento 2, isolamento 300 V L-N.24
Conformità
EMC secondo IEC/EN 61326-1, EN 55011 classe A e IEC/EN 61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -8 e -11; sicurezza secondo IEC/EN 61010. RI-F300: MID B+D, IEC/EN 50470-1/3, ambiente meccanico M1 ed elettromagnetico E2.24

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per RI-F400 and RI-F300.

  • Rayleigh riporta per ogni riga un indirizzo decimale da 30000 accanto a un registro iniziale esadecimale: Voltage V1-N è 30000 a 0x00 e Total net kWh è 30058 a 0x3A. Il valore esadecimale è l’indirizzo a base zero sul bus, e il numero decimale è quell’indirizzo più 30000 (una riga riporta 0x4B per 30076, dove la sequenza decimale dà 0x4C). Le righe delle impostazioni ripartono da 40000 con esadecimale 0x00.
  • L’intestazione elenca le funzioni 3 e 4, e la colonna Function indica 3 per le righe di misura e 4 per le righe delle impostazioni. Le righe delle impostazioni si leggono e si scrivono, quindi la colonna va intesa come tabelle 3X dei registri di input e 4X dei registri holding piuttosto che come codice funzione. Leggere prima le misure con FC04; se il contatore risponde con un’eccezione di funzione non valida, leggere lo stesso indirizzo con FC03.
  • FLOAT REVERSE WORD è un float IEEE a 32 bit in due registri con la word bassa per prima: nell’esempio di Rayleigh la metà meno significativa di Total net kWh è nel registro 30058 e la metà più significativa nel 30059. In Edge, scegliere un float con le word scambiate.
  • Tensioni V1-N, V2-N e V3-N a 30000, 30002 e 30004 (hex 0000, 0002, 0004) e la loro media a 30006; V1-2, V2-3 e V3-1 a 30008, 30010 e 30012 e la loro media a 30014; tutte in V.
  • Correnti I1, I2 e I3 a 30016, 30018 e 30020 (hex 0010, 0012, 0014), corrente media a 30022 e corrente di neutro calcolata a 30122 (hex 007A), in A.
  • Potenza in kW, kVA e kVAr: da kW1 a kW3 da 30024 a 30028, da kVA1 a kVA3 da 30030 a 30034, da kVAr1 a kVAr3 da 30036 a 30040; Total kW a 30042 (hex 002A), Total kVA a 30044 e Total kVAr a 30046. Fattore di potenza da PF1 a PF3 da 30048 a 30052, PF medio a 30054 e frequenza a 30056 (hex 0038) in Hz.
  • Energia in kWh, kVArh e kVAh: Total net kWh a 30058 (hex 003A), Total net kVAh a 30060 e Total net kVArh a 30062; Total kWh (Imp) a 30096 (hex 0060) e Total kWh (Exp) a 30098 (hex 0062); Total kVArh (Imp) a 30112 e (Exp) a 30114; importazione ed esportazione per fase da 30084 e kVAh per fase da 30116 a 30120. Run hour a 30082 in ore.
  • Domanda e THD: kW, kVAr e kVA massimi e minimi da 30064, domanda massima di corrente per fase da 30074; THD di ogni tensione e corrente da 30124 a 30140, in %. Numero di serie a 30684 (hex 02AC), due registri in esadecimale; sequenza delle fasi a 30700 (hex 02BC), 0 oraria, 1 antioraria, 2 non valida.
  • Solo RI-F300: un secondo blocco da 31000 (hex 03E8) ripete le letture come interi in mV, mA, W e VA, con l’energia in Wh, VArh e VAh in tre registri per valore, e contatori di rollover da 31200 a 31221 che contano ogni ripartenza di un registro di energia da 99999999 a 0. La mappa non indica l’ordine delle word per i valori a tre registri, che Edge non può leggere come un unico numero, quindi usare il blocco float per l’energia.
  • Le impostazioni iniziano a 40000: password a 40000 (predefinita 1000), selezione della rete a 40001, primario TA a 40003, ID slave a 40007, velocità di trasmissione a 40008, parità a 40009 e bit di stop a 40010. La mappa dell’RI-F400 contiene anche il ripristino dei valori di fabbrica (40012), gli azzeramenti dell’energia (da 40013 a 40015, 40044), gli azzeramenti della domanda e le impostazioni delle pagine. Tenerli tutti fuori da un polling di monitoraggio.

Valutazione

RI-F400-G-C e RI-F300-G-C, letti con i documenti dei registri di Rayleigh RI-F400-C-COMM V01 e RI-F300-C-COMM V01. Verifica in sito: leggere Voltage V1-N dall’indirizzo di protocollo 0x0000 come float con le word invertite e confrontarlo con il display. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura sui registri di password, impostazioni, azzeramenti o ripristino dei valori di fabbrica.

InteroperabilitàSupportato a determinate condizioni
Rayleigh pubblica un elenco dei registri per modello con indirizzi decimali ed esadecimali, lunghezza, struttura dei dati, unità e un esempio del float a word invertite. L’elenco non indica in modo univoco il codice funzione per ogni tabella e un indirizzo esadecimale è stampato in modo errato, quindi la prima lettura richiede una breve verifica del codice funzione.13
AccuratezzaSupportato a determinate condizioni
Energia attiva in classe 1 con contatori separati di importazione, esportazione e netto per fase e in totale, più energia reattiva in classe 2; l’RI-F300 aggiunge la classe B MID. Tensione e corrente sono allo 0,5% del fondo scala, e l’ingresso di corrente easywire richiede i TA easywire di Rayleigh o il convertitore TAS-SCTEWA.124
SicurezzaLimitato
La programmazione richiede una password, ma la password di fabbrica è 1000 e la mappa la colloca nel registro holding 40000 con accesso in lettura e scrittura, accanto ad azzeramenti scrivibili e a un comando di ripristino dei valori di fabbrica. L’RI-F300 blocca le impostazioni MID dopo 15 minuti. Modbus RTU non prevede cifratura, quindi tenere privato il bus e il client in sola lettura.14
AffidabilitàSupportato a determinate condizioni
Prove EMC secondo IEC/EN 61326-1 e la serie IEC/EN 61000-4, con conservazione dei dati in memoria non volatile. I contatori si alimentano dalla tensione misurata: l’RI-F400 da L1 e neutro, quindi smette di comunicare quando manca L1, e l’RI-F300 da qualsiasi fase.24
RobustezzaSupportato a determinate condizioni
Specificato da -10 a +55 °C, da 0 a 85% di umidità relativa senza condensa, frontale IP54 e morsetti IP20, categoria di installazione III. Strumenti da pannello per interni che richiedono la porta di un quadro elettrico o un involucro.24
ScalabilitàSupportato a determinate condizioni
32 contatori per bus, 255 con un ripetitore, entro 500 m, fino a 19200 baud. I siti più grandi richiedono più bus o ripetitori, e la cascata dell’alimentazione è limitata a 32 contatori.2
Ciclo di vitaNon ancora valutato
Rayleigh ha pubblicato la V01 di entrambi i documenti dei registri nel 2022 e la scheda tecnica dell’RI-F300 nell’ottobre 2024; la scheda tecnica dell’RI-F400 è dell’agosto 2019.14

Configurazione

Leggere Voltage V1-N a 30000, poi Total net kWh a 30058

I documenti RI-F400-C-COMM V01 e RI-F300-C-COMM V01 di Rayleigh elencano Voltage V1-N al decimale 30000, esadecimale 0x00, e Total net kWh al decimale 30058, esadecimale 0x3A, entrambi come FLOAT REVERSE WORD, due registri, con ID slave di fabbrica 1. La colonna esadecimale è l’indirizzo inviato sul bus.

Richiesta
01 04 00 00 00 02 71 CB: ID slave 1, FC04, indirizzo 0x0000 (decimale 30000, Voltage V1-N), due registri, CRC RTU.
Convenzione degli indirizzi
La colonna decimale è 30000 più il registro iniziale esadecimale: 30000 è 0x0000, 30058 è 0x003A e 30096 è 0x0060. L’offset di indirizzo +1 indicato nell’intestazione serve a un client che numera i registri da uno, che inserisce l’indirizzo esadecimale più uno; Edge usa il valore esadecimale.
Risposta sintetica
01 04 04 00 00 43 66 4A 9E: registri 0x0000 poi 0x4366. Con le word invertite il float è 0x43660000 = 230,0 V.
Alternativa con la funzione 03
Se il contatore rifiuta FC04 con un’eccezione di funzione non valida, inviare 01 03 00 00 00 02 C4 0B. La risposta sintetica 01 03 04 00 00 43 66 4B 29 si decodifica nello stesso valore di 230,0 V.
Lettura di energia
01 04 00 3A 00 02 51 C6 legge due registri da 0x003A. Risposta sintetica 01 04 04 E6 66 46 40 1F 43: registri 0xE666 poi 0x4640, quindi il float è 0x4640E666 = 12345,6 kWh.
Accettazione
Mantenere i punti quando V1-N concorda con il display e Total net kWh concorda con la schermata dell’energia nello stesso momento. Un float decodificato senza lo scambio delle word dà un valore che non corrisponde al display.

Criterio di verifica: I byte della risposta sono una verifica sintetica del decoder, non una risposta acquisita da un contatore. Registrare a quale codice funzione ha risposto il contatore installato e usarlo per ogni punto di misura.

  1. Identificare il modello

    Verificare che l’etichetta riporti RI-F400-G-C o RI-F300-G-C. Le versioni -G-P hanno solo l’uscita a impulsi e l’RI-F300-G-MB ha M-Bus invece di Modbus.

  2. Leggere le impostazioni di comunicazione

    Entrare nel menu di programmazione del contatore con la sua password (1000 di fabbrica, secondo la mappa dei registri) e scorrere le impostazioni di ID slave, velocità di trasmissione, parità e bit di stop. Inserire gli stessi valori nel client seriale di Edge o nello ZMB-31. Sull’RI-F300, le impostazioni che la scheda tecnica indica in rosso si bloccano 15 minuti dopo l’ingresso in modalità di programmazione.

  3. Cablare la coppia RS485

    Collegare i morsetti RS485 + e - in cascata senza derivazioni e mantenere il bus entro 500 m dal master.

  4. Individuare il codice funzione

    Leggere due registri dall’indirizzo di protocollo 0x0000 con FC04. Se il contatore risponde con un’eccezione di funzione non valida, ripetere la lettura con FC03 e usare quella funzione per ogni misura.

  5. Verificare l’ordine delle word

    Decodificare Voltage V1-N con il secondo registro come word alta e confrontarlo con il display V1-N. Se non corrisponde, la lettura è sull’indirizzo sbagliato o le word non sono scambiate.

  6. Aggiungere energia e potenza

    Aggiungere Total kWh (Imp) all’indirizzo di protocollo 0x0060 e Total kWh (Exp) a 0x0062, poi potenza e fattore di potenza, e confrontare l’energia con il display dei kWh. Non scrivere mai nei registri di password, azzeramento o ripristino dei valori di fabbrica.

Domande comuni

Quale indirizzo si invia per il registro 30000 dell’RI-F400?
Inviare 0x0000. Rayleigh riporta un registro iniziale esadecimale accanto a ogni indirizzo decimale, e il numero decimale è 30000 più quel valore esadecimale: Total net kWh è 30058 a 0x3A e Total kWh (Imp) è 30096 a 0x60. Un client che numera i registri da uno inserisce il valore esadecimale più uno.13
Quale ordine delle word usano i float dell’RI-F400?
La word bassa viene per prima. Rayleigh lo chiama FLOAT REVERSE WORD e mostra Total net kWh con la metà meno significativa nel registro 30058 e la metà più significativa nel 30059. Impostare il punto float di Edge con le word scambiate, poi verificare un valore con il display.1
L’RI-F400 usa la funzione 03 o la funzione 04?
L’intestazione di Rayleigh elenca le funzioni 3 e 4, e la sua colonna Function indica 3 per le misure e 4 per le impostazioni. Poiché le impostazioni si leggono e si scrivono, la colonna va intesa come tabella dei registri piuttosto che come codice funzione. Iniziare con FC04 per le misure e ripiegare su FC03 in caso di eccezione di funzione non valida.13
Si possono leggere separatamente l’energia importata e quella esportata?
Sì. Total kWh (Imp) è a 30096 e Total kWh (Exp) a 30098, con Total net kWh a 30058, i contatori di importazione ed esportazione per fase da 30084 e l’energia reattiva importata ed esportata a 30112 e 30114. Sono tutti float a word invertite in kWh o kVArh.13
L’RI-F300 è adatto alla fatturazione, e la sua energia si può azzerare tramite Modbus?
L’RI-F300 è certificato MID B+D secondo IEC/EN 50470 per applicazioni di fatturazione, e la sua scheda tecnica indica che i valori di programmazione si bloccano 15 minuti dopo l’ingresso in modalità di programmazione. La sua mappa Modbus non ha un registro di azzeramento dell’energia, a differenza della mappa dell’RI-F400, che ha registri di azzeramento da 40013 a 40015 e a 40044.134
Quanti contatori RI-F400 possono condividere un bus RS485?
La scheda tecnica di Rayleigh indica 32 contatori su un bus, fino a 255 con un ripetitore RS485, e 500 m dal master. Ogni contatore richiede un ID slave proprio da 1 a 255.2