SATEC EM720
Contatore fiscale e analizzatore della qualità dell’energia
L’EM720 è il contatore fiscale expertmeter di SATEC per i punti di connessione alla rete e le grandi forniture industriali e commerciali: un contatore di energia in classe 0,2S, un analizzatore della qualità dell’energia in classe A e un registratore di guasti e forme d’onda in una custodia sigillabile per montaggio DIN 43857. L’EM720T aggiunge un registratore di transitori e l’EM720U applica IEEE 1159 invece di EN 50160. Il contatore base ha solo una porta ottica; Edge lo legge tramite un modulo a innesto, il modulo ETH/USB per Modbus TCP sulla porta 502 o un modulo con la porta RS-232/485 COM3 per Modbus RTU. SATEC numera i registri in decimale e invia gli interi a 32 bit con la word bassa per prima, con unità che seguono il rapporto TV.
- Modbus TCP
- Modbus RTU
Contatore fiscale e analizzatore della qualità dell’energia
Chiedi a un tecnicoCompatibilità
Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus TCP o Modbus RTU con un modulo di comunicazione
L’EM720 è compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus TCP sulla porta 502 attraverso il suo modulo ETH/USB, e tramite Modbus RTU sulla porta RS-485 COM3 del modulo ETH/USB o IRIG-B, letta attraverso uno ZMB-31 Modbus Interface o una porta seriale del Gateway. SATEC pubblica la mappa dei registri con indirizzi decimali, tipi di dati, ordine delle word con la word bassa per prima, unità ed esempi di conversione.
EM720, EM720T ed EM720U con firmware V26.xx, usando la guida di riferimento Modbus EM720 BG0457 Rev. A11 con il manuale di installazione BG0450 Rev. A6 e il manuale d’uso BG0451 Rev. A4. Serve un modulo ETH/USB, o un modulo IRIG-B per RS-485; la porta ottica non rientra in questa guida. Verifica in sito: leggere il rapporto TV, i decimali dell’energia a 46258 e l’opzione delle letture di energia a 46266, poi confrontare le prime letture con il display. IEC 61850, IEC 62056-21, DNP3 e i file di registro della qualità dell’energia, dei guasti e delle forme d’onda non rientrano in questa guida. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura sui registri di configurazione, password, relè o reset.
Collegalo con
Quando il contatore ha il modulo ETH/USB nello slot 1 o 2, il percorso abituale in una sottostazione o in uno scomparto di misura
- Modbus
- Edge
- Piattaforme
Quando il contatore ha un modulo IRIG-B o ETH/USB e un collegamento wireless evita di posare un cavo dati
- Modbus
- Wireless
- Edge
- Piattaforme
Quando il Gateway si trova nello stesso scomparto di misura
- Modbus
- Edge
- Piattaforme
Modelli
| Modelli | Interfaccia | Collegamento a Edge |
|---|---|---|
| EM720 | Contatore di energia in classe 0,2S con analizzatore della qualità dell’energia EN 50160, registrazione di guasti ed eventi; ID modello 72000 | Leggere i valori a 1 secondo e i registri di energia tramite un modulo di comunicazione. |
| EM720T | Aggiunge la registrazione dei transitori alle funzioni dell’EM720 | Stesso percorso di lettura. Le forme d’onda dei transitori sono file di registro, fuori dall’ambito di questa guida. |
| EM720U | Qualità dell’energia IEEE 1159 invece di EN 50160 | Stesso percorso di lettura; i registri in tempo reale sono gli stessi. |
| Modules: ETH/USB, IRIG-B, GSM/GPRS, auxiliary DC supply | ETH/USB: 10/100BaseT, mini-USB e una porta RS-232/485 COM3, solo slot 1 e 2. IRIG-B: ingresso del codice orario e una porta RS-232/485 COM3, qualsiasi slot. GSM/GPRS: COM2 cellulare con Modbus TCP, solo slot 3. | ETH/USB offre il percorso Modbus TCP; sia ETH/USB sia IRIG-B offrono COM3 per Modbus RTU. Il modem cellulare e la porta ottica COM1 non si usano per una lettura locale da Edge. |
Specifiche
L’EM720 riunisce un contatore di energia e di domanda sui quattro quadranti in classe 0,2S con tariffe multiorarie e calcolo delle perdite di trasformatore e di linea, un registratore della qualità dell’energia EN 50160 o IEEE 1159, un registratore di guasti per correnti fino a 50 A, registratori di forme d’onda e di dati e un controllore programmabile con 32 setpoint. Tre slot accettano moduli di comunicazione e di alimentazione ausiliaria sostituibili a caldo.24
- Modelli
- EM720 modello base con qualità dell’energia EN 50160; EM720T con registratore di transitori; EM720U con qualità dell’energia IEEE 1159.2
- Ingressi
- Tre ingressi di tensione AC fino a 480 V AC fase-fase in collegamento diretto, che alimentano anche il contatore: campo basso da 57,7 a 120 V AC L-N o campo alto da 230 a 277 V AC L-N. Quattro ingressi di corrente isolati, 5 A nominali, fino a 50 A di corrente di sovraccarico in caso di guasto.2
- Precisione
- Energia attiva in classe 0,2S secondo IEC 62053-22 ed energia reattiva in classe 0,5S secondo IEC 62053-23; tensione 0,05 % e corrente 0,06 % della lettura. Qualità dell’energia secondo IEC 61000-4-30 classe A, armoniche secondo IEC 61000-4-7 e flicker secondo IEC 61000-4-15.24
- Ethernet (modulo ETH/USB)
- 10/100BaseT su RJ45, isolamento di 3 kV AC. Modbus TCP sulla porta 502 e DNP3/TCP sulla porta 20000, cinque connessioni simultanee, più IEC 61850 e una porta di servizio Telnet. IP di fabbrica 192.168.0.203, maschera 255.255.255.0, gateway 192.168.0.1.23
- COM3 (modulo IRIG-B o ETH/USB)
- Porta RS-232/RS-485 isolata, 4 kV AC, fino a 115,2 kbit/s, Modbus RTU, Modbus ASCII o DNP3. Impostazioni di fabbrica: Modbus RTU, indirizzo 1, 19.200 bit/s, 8 bit di dati, nessuna parità, ritardo di risposta 5 ms.23
- Porta ottica
- Porta IR frontale COM1 secondo IEC 62056-21, fino a 19,2 kbit/s, impostata in fabbrica sul protocollo IEC 62056-21.23
- Alimentazione
- Alimentazione trifase dagli ingressi di tensione misurati, nel campo basso o alto, con batteria di riserva al litio ricaricabile; modulo opzionale di alimentazione ausiliaria a bassa tensione DC.2
- Costruzione
- Montaggio DIN 43857; custodia in plastica rinforzata con coperchio sigillabile, UL94-V0; 303 × 177 × 144 mm; 3,95 kg.2
- Ambiente
- Piena precisione da -25 a +60 °C; funzionamento da -40 a +70 °C; immagazzinamento da -45 a +85 °C; umidità da 0 a 95 %, senza condensa.2
Interfaccia
Misure documentate e limiti di integrazione per EM720.
- Gli indirizzi sono decimali e vanno sulla linea come stampati: il registro 13952 viene inviato come 36 80. Un client che vuole i numeri Modicon aggiunge 40001, o 400001 oltre 9999, quindi 13952 diventa 413953. FC03 e FC04 restituiscono gli stessi registri.
- I valori a 32 bit occupano due registri, con la word bassa per prima e la word bassa a un indirizzo pari. L’EM720 non ha un’opzione in virgola mobile: i valori a 32 bit sono UINT32 o INT32, con i valori frazionari premoltiplicati per 10, 100 o 1000.
- Le unità seguono il rapporto TV. Con rapporto TV pari a 1: volt in 0,1 V e potenza in 1 W, var o VA. Con rapporto TV superiore a 1: volt in 1 V e potenza in 1 kW, kvar o kVA. Correnti di fase in 0,01 A.
- Tensioni di fase a 1 secondo V1, V2 e V3 a 13952, 13954 e 13956: UINT32. Sono fase-neutro nei collegamenti 4LN3, 4LL3, 3LN3 e 3LL3 e concatenate negli altri. V12, V23 e V31 a 14012, 14014 e 14016.
- Correnti I1, I2 e I3 a 13958, 13960 e 13962: UINT32 in 0,01 A. I4 a 14464 e corrente di neutro a 14466, anch’esse in 0,01 A. Frequenza a 14468 (UINT32, 0,01 Hz). Temperatura interna a 14482 (INT32, 0,1 °C).
- kW per fase a 13964, 13966 e 13968 e kvar a 13970, 13972 e 13974: INT32. kVA da 13976 a 13980: UINT32. Fattore di potenza da L1 a L3 a 13982, 13984 e 13986: INT32, × 0,001.
- Totali: kW a 14336 e kvar a 14338 (INT32), kVA a 14340 (UINT32), fattore di potenza a 14342 (INT32, × 0,001), kW importati a 14348 e kW esportati a 14350 (UINT32), corrente media a 14360.
- Energia: kWh importati a 14720, kWh esportati a 14722, kWh netti a 14724 (INT32), kvarh importati a 14728, kvarh esportati a 14730, kVAh totali a 14736, kVAh importati a 14742 e kVAh esportati a 14744. UINT32, da 0 a 999.999.999, in 0,1 kWh per impostazione predefinita.
- Con il firmware 26.XX.28 e successivi, il registro 46258 imposta da 1 a 4 decimali per l’energia (da 0,1 a 0,0001 kWh) e il registro 46266 seleziona letture di energia primarie (0) o secondarie (1). Leggerli entrambi prima di scalare i punti di energia.
- kWh importati per fase da L1 a L3 a 14848, 14850 e 14852 e kWh esportati da L1 a L3 a 14866, 14868 e 14870. kvarh da Q1 a Q4 a 14756, 14758, 14760 e 14762.
- THD di tensione da V1 a V3 a 13988, 13990 e 13992 e THD di corrente da I1 a I3 a 13994, 13996 e 13998: UINT32, 0,1 %, valori a 3 secondi.
- Identificazione: numero di serie a 46080 (UINT32), ID modello a 46082 (72000), nome del modello da 46084 a 46091 ("EM720") e versione firmware a 46100 (da 2600 a 2699). Tipo di collegamento a 46208, rapporto TV a 46209 (× 0,1) e corrente primaria dei TA a 46213.
- I registri di configurazione, il registro di autorizzazione (44378), le uscite relè, i registri di reset e azzeramento e la mappa assegnabile (da 0 a 239) accettano scritture. Tenerli fuori dal polling di monitoraggio.
Valutazione
EM720, EM720T ed EM720U con firmware V26.xx, usando la guida di riferimento Modbus EM720 BG0457 Rev. A11 con il manuale di installazione BG0450 Rev. A6 e il manuale d’uso BG0451 Rev. A4. Serve un modulo ETH/USB, o un modulo IRIG-B per RS-485; la porta ottica non rientra in questa guida. Verifica in sito: leggere il rapporto TV, i decimali dell’energia a 46258 e l’opzione delle letture di energia a 46266, poi confrontare le prime letture con il display. IEC 61850, IEC 62056-21, DNP3 e i file di registro della qualità dell’energia, dei guasti e delle forme d’onda non rientrano in questa guida. Monitoraggio di sola lettura: nessuna scrittura sui registri di configurazione, password, relè o reset.
- InteroperabilitàSupportato a determinate condizioni
- SATEC documenta Modbus TCP sulla porta 502 e Modbus RTU o ASCII su COM3, i codici funzione e le risposte di eccezione, gli indirizzi decimali con gli offset Modicon, i tipi di dati, l’ordine delle word con la word bassa per prima e la tabella delle unità. Entrambi i percorsi Modbus richiedono un modulo a innesto; il contatore base ha solo una porta ottica.12
- AccuratezzaBen supportato
- Energia attiva in classe 0,2S, qualità dell’energia IEC 61000-4-30 in classe A, quattro ingressi di corrente, energia sui quattro quadranti, per fase e netta. Le unità seguono un’unica regola documentata basata sul rapporto TV, e l’unità dell’energia e l’opzione primaria o secondaria sono registri leggibili.14
- SicurezzaSupportato a determinate condizioni
- Tre livelli di password proteggono configurazioni, contatori e registrazioni, le scritture sui registri di configurazione e di reset richiedono la password a 8 cifre e tre accessi falliti in 5 minuti vengono scritti nel registro eventi. Le password sono preimpostate a 9 e Modbus non prevede cifratura, quindi cambiarle e tenere il contatore su una rete di misura affidabile.13
- AffidabilitàSupportato a determinate condizioni
- Il manuale di installazione elenca l’immunità da IEC 61000-4-2 a 4-12 con i relativi livelli, compresi transitori veloci e sovratensioni da 4 kV sui circuiti di misura. Il contatore si alimenta dalle tensioni misurate con una batteria di riserva al litio ricaricabile, registra in una memoria non volatile specificata per 20 anni di conservazione dei dati, e la riserva dell’orologio è specificata per 5 anni. La guida documenta i codici di eccezione. Trattare le letture fallite come dati mancanti.12
- RobustezzaSupportato a determinate condizioni
- Specificato da -40 a +70 °C in funzionamento con piena precisione da -25 a +60 °C, umidità da 0 a 95 %, in una custodia sigillabile UL94-V0 per montaggio DIN 43857. I documenti conservati non indicano un grado di protezione IP.2
- ScalabilitàSupportato a determinate condizioni
- Indirizzi Modbus da 1 a 247 su COM3, qualsiasi identificativo di unità su TCP, cinque connessioni TCP simultanee e 120 registri assegnabili dall’utente. Un contatore per punto di connessione limita il numero per sito.13
- Ciclo di vitaSupportato a determinate condizioni
- Il firmware è memorizzato in flash e può essere aggiornato tramite una porta RS-232/485, USB o Ethernet, con versione e checksum leggibili da 46100. La guida di riferimento riporta una cronologia delle revisioni dal 2009 ad agosto 2023. La garanzia è di 24 mesi dalla spedizione, con un massimo di 36 mesi dalla produzione. Non sono indicati un periodo di supporto né una data di fine vendita.12
Configurazione
Leggere la tensione V1 e i kWh importati su un’alimentazione a 11 kV
La guida di riferimento Modbus EM720 BG0457 Rev. A11, sezione 3.4, elenca la tensione V1/V12 a 1 secondo ai registri 13952 e 13953 e i kWh importati a 14720 e 14721 come UINT32, il capitolo 4 fissa U1 a 1 V quando il rapporto TV è superiore a 1 e U5 a 0,1 kWh per impostazione predefinita, e la sezione 2.6.2 invia i valori a 32 bit con la word bassa per prima. Questo esempio è un’alimentazione a 11 kV con collegamento 4LN3 e TV 11.000/110 V (rapporto TV 100). Usare la mappa come punto di partenza e confrontare i risultati con il display.
- Richiesta
- 01 03 36 80 00 02 CA 6B: indirizzo Modbus 1, FC03, registro 13952 (0x3680), due registri, CRC RTU. Su Modbus TCP la stessa funzione, lo stesso indirizzo e la stessa lunghezza vanno alla porta 502 con qualsiasi identificativo di unità. Per controllare l’unità dell’energia, 01 03 B4 B2 00 01 03 DD legge i decimali dell’energia al registro 46258.
- Convenzione degli indirizzi
- I numeri di registro della guida sono gli indirizzi PDU a base zero in decimale: inviare 13952, cioè 0x3680. Un client che numera i registri holding da uno lo mostra come 413953. Non inviare 13953 o 413953 come indirizzo.
- Risposta sintetica
- 01 03 04 18 CF 00 00 CC AC: quattro byte di dati, prima la word bassa 18 CF, poi la word alta 00 00.
- Decodifica
- UINT32 con la word bassa per prima: 0 × 65536 + 0x18CF = 6351. Con rapporto TV superiore a 1, U1 è 1 V in unità primarie, quindi V1 vale 6351 V fase-neutro, 11 kV fase-fase. Un client che prende per prima la word alta legge 0x18CF0000 = 416.219.136.
- Lettura di energia
- 01 03 39 80 00 02 C9 7F legge i kWh importati a 14720. La risposta sintetica 01 03 04 61 4E 00 BC 84 69 contiene la word bassa 61 4E, poi la word alta 00 BC: 0x00BC × 65536 + 0x614E = 12.345.678. Con il decimale predefinito si ottengono 1.234.567,8 kWh.
- Accettazione
- Mantenere i punti quando V1 e i kWh importati concordano con il display nello stesso momento. Se la tensione non concorda, controllare il rapporto TV a 46209 e il tipo di collegamento a 46208; se l’energia è sbagliata di una potenza di dieci o dei rapporti TV e TA, controllare 46258 e 46266.
Criterio di verifica: I byte della risposta sono una verifica sintetica del decoder, non una risposta acquisita da un contatore. Le risposte reali devono concordare con il display prima di abilitare i punti di corrente, potenza e gli altri punti di energia.
-
Identificare il contatore e i moduli
Leggere il modello sulla targhetta: EM720, EM720T o EM720U. Verificare quali moduli occupano i tre slot: ETH/USB per Ethernet, ETH/USB o IRIG-B per la porta seriale COM3. Registrare il tipo di collegamento, il rapporto TV e la corrente primaria dei TA dalla configurazione di base.
-
Leggere le impostazioni della porta
Con il modulo ETH/USB, il menu Net mostra l’indirizzo IP, impostato in fabbrica a 192.168.0.203. COM3 è impostata in fabbrica su Modbus RTU, indirizzo 1, 19.200 bit/s e 8 bit di dati senza parità. Inserire gli stessi valori nel client di Edge e lasciare invariate le impostazioni del contatore.
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Collegare
Collegare la porta RJ45 del modulo ETH/USB alla rete di misura, oppure cablare COM3 per RS-485 con il morsetto 485/232 lasciato aperto e terminare entrambe le estremità del bus. Concordare l’accesso con il proprietario del contatore: un contatore fiscale del distributore è spesso sigillato.
-
Eseguire le prime letture
Leggere V1 a 13952 per due registri e decodificarlo con la word bassa per prima, come nella lettura di esempio qui sotto. Leggere i registri 46258 e 46266 per i decimali dell’energia e l’opzione primaria o secondaria, poi i kWh importati a 14720. Confrontare entrambi con il display.
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Aggiungere i punti necessari
Aggiungere correnti, potenze e gli altri contatori di energia, scalati secondo la regola del rapporto TV e le impostazioni dell’energia. Tenere le scritture fuori dalla configurazione di polling.
Domande comuni
- L’EM720 ha bisogno di un modulo perché Edge possa leggerlo?
- Sì. Il contatore base ha solo la porta ottica frontale, che SATEC imposta su IEC 62056-21. Modbus TCP richiede il modulo ETH/USB, e Modbus RTU su RS-485 richiede la porta COM3 del modulo ETH/USB o IRIG-B.23
- Perché la tensione si legge 6351 su un contatore e 2300 su un altro?
- L’unità segue il rapporto TV. Senza TV (rapporto 1) l’EM720 invia 0,1 V, quindi 2300 corrisponde a 230,0 V; con i TV invia volt primari interi, quindi 6351 corrisponde a 6351 V. La potenza segue la stessa regola, watt senza TV e kilowatt con i TV. Leggere il rapporto TV al registro 46209 e impostare la scala in Edge di conseguenza.1
- Come si scalano i registri di energia dell’EM720?
- Per impostazione predefinita i registri di energia da 14720 contano in 0,1 kWh. Con il firmware 26.XX.28 e successivi, il registro 46258 imposta da 1 a 4 decimali e il registro 46266 sceglie letture di energia primarie o secondarie. Leggerli entrambi una volta e confrontare i kWh importati con il display.1
- L’EM720 invia valori in virgola mobile?
- No. La guida elenca tre formati: interi scalati a 16 bit, interi a 32 bit e contatori di energia a 32 bit modulo 10000. I valori a 32 bit sono interi con o senza segno inviati con la word bassa per prima.1
- Le scritture Modbus possono modificare le impostazioni del contatore?
- Sì, con la password. L’EM720 viene fornito con tutte le password preimpostate a 9; una scrittura sui registri di configurazione o di reset deve seguire la password a 8 cifre nel registro di autorizzazione 44378, altrimenti il contatore risponde con il codice di eccezione 01. Le impostazioni di un contatore fiscale appartengono al suo proprietario, quindi una configurazione di monitoraggio dovrebbe leggere solo con FC03.13
Fonti
- Power Quality and Revenue Meter EM720/EM720T, guida di riferimento del protocollo di comunicazione Modbus, BG0457 Rev. A11 (agosto 2023) (si apre in una nuova scheda) (PDF)
- EM720 Power Quality and Revenue Meter, manuale di installazione, BG0450 Rev. A6 (si apre in una nuova scheda) (PDF)
- EM720/EM720T Power Quality and Revenue Meter, manuale d’uso, BG0451 Rev. A4 (si apre in una nuova scheda) (PDF)
- EM720 high performance revenue meter, transient and fault recorder, power quality analyser, brochure (si apre in una nuova scheda) (PDF)
Approfondimenti
- StrumentoConvertitore di indirizzi Modbus
- StrumentoDecodificatore di dati Modbus
- GuidaMisurazione operativa, tariffaria e liquidativa
- GuidaModbus TCP e Modbus RTU a confronto
- GuidaSATEC PM135: uno strumento da pannello SATEC con la stessa struttura dei registri
- StrumentoTerminazione e polarizzazione RS-485
- ProduttoreDispositivi SATEC
- ProtocolloDispositivi Modbus e mappe dei registri
- CategoriaContatori di energia
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