Siemens SENTRON PAC5200

Compatibilità

Compatibile con EpiSensor Edge tramite Modbus TCP

Il PAC5200 è compatibile con EpiSensor Edge tramite la sua porta Ethernet integrata: Edge lo legge come client Modbus TCP con la funzione 03. Siemens pubblica la mappa dei registri holding, il formato Float32 e l’ordine dei registri, quindi una lettura di tensione si può verificare sul display prima di aggiungere altri punti.

SENTRON PAC5200, 7KM5412-6BA00-1EA2 (pannello, display grafico) e 7KM5412-6CA00-1EA8 (guida DIN, senza display), con il manuale di comunicazione E50417-C1040-C568-A1, edizione 03.2015. Verifica in sito: leggere la tensione L1 al registro 0201 e confrontarla con il display, il che stabilisce anche l’offset dei registri. Monitoraggio in sola lettura: impostare la porta Modbus TCP con accesso in sola lettura e non scrivere nulla sull’orologio né sulle segnalazioni comandabili.

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Modelli

Specifiche

Il PAC5200 è la versione con registratore della famiglia SENTRON PAC5100/5200: oltre ai valori misurati di base e alle armoniche fino al 40° ordine aggiunge la misura della qualità dell’energia secondo IEC 61000-4-30 classe S, valori minimi, massimi e medi, flicker secondo IEC 61000-4-15, rilevamento degli eventi, report EN 50160 e 2 GB di memoria interna. Si configura tramite il suo server web e comunica in Modbus TCP su una porta RJ45; non ha interfaccia seriale.²

Codici d’ordine

7KM5412-6BA00-1EA2: montaggio a incasso su pannello con display grafico, frontale IP40. 7KM5412-6CA00-1EA8: dispositivo a scatto per guida DIN senza display, IP20. 96 × 96 × 100 mm.²

Ingressi di tensione

Quattro ingressi. Tensione nominale fase-neutro 63,5, 110, 230 o 400 V (347 V secondo UL) e fase-fase 110, 190, 400 o 690 V (600 V secondo UL); massimo 480 V fase-neutro e 831 V fase-fase; da 42,5 a 69 Hz.²

Ingressi di corrente

Tre ingressi per trasformatori di corrente esterni, corrente nominale 1 A o 5 A da parametrizzazione, massimo 2 × la corrente nominale.²

Precisione

Corrente classe 0,2; potenza attiva, reattiva e apparente classe 0,5 secondo IEC 61557-12; energia attiva classe 0,5S secondo IEC 62053-22 ed energia reattiva classe 2 secondo IEC 62053-23. Misura della qualità dell’energia secondo IEC 61000-4-30 classe S.²

Ethernet

RJ45, 10/100Base-T sulla parte superiore del dispositivo, Modbus TCP. Indirizzo predefinito 192.168.0.55; porta 502 più una porta utente opzionale da 10000 a 65535; fino a quattro connessioni TCP; accesso completo o in sola lettura per porta.^1, 2

Alimentazione ausiliaria

Da 24 a 250 V CC o da 110 a 230 V CA, ciascuna ±20%; al massimo 5 W in CC e 16 VA in CA.²

Uscite

Due uscite binarie. Nessun ingresso digitale.²

Ambiente

Funzionamento da -25 a +55 °C (sotto 0 °C il display è meno leggibile); immagazzinamento da -40 a +70 °C; fino al 95% di umidità relativa per 30 giorni all’anno, 75% di media annua, senza condensa in funzionamento; morsetti IP2x.²

Interfaccia

Misure documentate e limiti di integrazione per SENTRON PAC5200.

• I registri sono numerati in decimale a partire da 0001 e sono tutti registri holding, letti solo con FC03, fino a 125 registri per richiesta. Siemens non dice se il registro 0201 viaggia come indirizzo PDU 200 o 201; stabilirlo una volta con la lettura qui sotto.
• Ogni valore misurato è un float a 32 bit IEEE 754 su due registri. Il manuale indica che il registro più basso contiene il byte più significativo, quindi decodificare con la word alta per prima (ABCD). I valori sono in V, A, W, var, VA, Hz e %, non in kilo-unità.
• Tensioni di fase Va, Vb e Vc a 0201, 0203 e 0205, tensione di neutro VN a 0207, tensioni concatenate Vab, Vbc e Vca a 0217, 0219 e 0221 e tensione di fase media a 0223.
• Correnti Ia, Ib e Ic a 0209, 0211 e 0213, corrente di neutro a 0215 e corrente media a 0225.
• Potenza attiva Pa, Pb, Pc e totale P a 0227, 0229, 0231 e 0233 in W, positiva in prelievo e negativa in immissione. Potenza reattiva da Qa a Q a 0235-0241 (var, positiva induttiva) e potenza apparente da Sa a S a 0243-0249 (VA).
• Fattore di potenza attiva cos φ a, b, c e totale da 0251 a 0257, fattore di potenza da PFa a PF da 0259 a 0265, frequenza di rete a 0275 (Hz), squilibrio di tensione a 0277 e squilibrio di corrente a 0279 (%). I registri da 0281 a 0292 non fanno parte della mappa.
• THDS di tensione a, b e c a 0295, 0297 e 0299 e THDS di corrente a 0301, 0303 e 0305. Quali valori fase-neutro o fase-fase esistano dipende dal tipo di collegamento impostato sul dispositivo.
• Tre codici float indicano uno stato invece di un valore: 7F800000 è un overflow (oltre 1,2 × la tensione nominale o 2 × la corrente nominale), 7F800001 è non valido (ad esempio la frequenza con la tensione sotto il 15% della nominale) e 7F800002 è non calcolato per il tipo di rete selezionato. Registrarli come dati mancanti.
• I contatori di energia sono conteggi di impulsi a 32 bit con segno su due registri, registro più significativo per primo: energia attiva totale prelevata a 0813 e immessa a 0821, per fase da 0807 a 0811 e da 0815 a 0819, reattiva induttiva totale a 0829, capacitiva a 0837 e apparente totale a 0845. Moltiplicare per il float a 0801 (Wh, varh o VAh per impulso) per ottenere l’energia.
• I bit di stato dei contatori si trovano da 0803 a 0806: overflow, e non valido per un minuto dopo un azzeramento o l’avvio del dispositivo. A tensione e corrente nominali il dispositivo conta 60 000 impulsi all’ora, e Siemens colloca l’overflow circa quattro anni dopo un azzeramento con carico nominale continuo.
• L’orologio da 0065 a 0068 e le segnalazioni comandabili a 0141, che comprendono un azzeramento dei contatori di energia, sono scrivibili con FC06 e FC16. Tenerli fuori dal polling.

Configurazione

1. Identificare il dispositivo

   Leggere il codice d’ordine sull’etichetta: 7KM5412 è un PAC5200, 7KM5212 un PAC5100. Annotare se è la versione da pannello con display (6BA00-1EA2) o la versione per guida DIN (6CA00-1EA8) e registrare la versione del firmware, che il dispositivo riporta ai registri da 0077 a 0082.

2. Controllare le impostazioni di rete e di accesso

   Nel server web annotare l’indirizzo IP, la porta Modbus TCP e il numero di client già connessi. Impostare in sola lettura il diritto di accesso della porta usata da Edge; Siemens consente l’accesso completo o in sola lettura per ogni porta.

3. Stabilire l’offset dei registri

   Leggere con FC03 la stringa del tipo di dispositivo ai registri da 0001 a 0008. Se l’indirizzo PDU 0 restituisce un testo leggibile come SENTRON_PAC, i numeri di registro sono a base uno e 0201 si invia come 200. Se l’indirizzo 0 viene rifiutato, inviare ogni numero di registro così come è stampato.

4. Eseguire una lettura di tensione

   Leggere due registri per Va al registro 0201, come nella lettura svolta qui sotto, decodificarli come Float32 big-endian e confrontare il risultato con la tensione L1 sul display o nel server web.

5. Aggiungere i punti necessari

   Aggiungere corrente, potenza, frequenza e fattore di potenza dalla stessa tabella, poi i contatori di energia con il fattore di conversione a 0801. Trattare i codici float di stato e i bit di stato dei contatori come dati mancanti e tenere FC06 e FC16 fuori dalla configurazione.

Domande comuni

Il registro 0201 si invia come 200 o come 201?

Siemens numera i registri a partire da 0001 ma non indica l’offset rispetto all’indirizzo PDU. Leggere la stringa del tipo di dispositivo ai registri da 0001 a 0008: se l’indirizzo PDU 0 restituisce un testo come SENTRON_PAC, la numerazione è a base uno e 0201 si invia come 200. Confermare con la lettura di tensione prima di aggiungere punti.¹

Quale ordine dei byte usa il PAC5200 per i float?

Big-endian, con il registro più significativo per primo. Il manuale di comunicazione dice che i dati più grandi di un byte sono memorizzati con il byte più significativo all’indirizzo di registro più basso e trasmessi per primi, cioè l’ordine ABCD per un Float32. Un’impostazione del decoder di PAC4200 o PAC3220 non è una prova per questo dispositivo.¹

Come si ottengono i kWh dai registri di energia?

I contatori da 0807 a 0846 sono conteggi di impulsi a 32 bit con segno. Leggere il float a 0801, l’energia per impulso in Wh, varh o VAh, e moltiplicare. Ad esempio, l’energia attiva totale prelevata è il conteggio a 0813 per il valore a 0801, diviso per 1000 per i kWh. Controllare i bit di stato dei contatori da 0803 a 0806 prima di fidarsi di un valore.¹

Quale contatore è l’importazione e quale l’esportazione?

Siemens li chiama demand (prelievo) e supply (immissione). La potenza attiva è positiva in prelievo e negativa in immissione, quindi WP_dmd a 0813 conta l’energia prelevata dalla rete e WP_sup a 0821 quella reimmessa. Se sembrano invertiti, controllare il verso dei trasformatori di corrente e le impostazioni di collegamento sul dispositivo.^1, 2

Il PAC5200 ha RS-485?

No. La sua unica interfaccia dati è la porta Ethernet RJ45 con Modbus TCP, quindi Edge lo legge attraverso la rete IP del sito e non tramite uno ZMB-31 o una porta seriale del Gateway.^1, 2

Edge e un sistema SCADA esistente possono leggere il contatore contemporaneamente?

Sì, entro il limite di connessioni. Il PAC5200 accetta quattro connessioni TCP sulla porta 502, oppure due sulla porta 502 e due sulla porta utente quando ne è configurata una. Assegnare a Edge una connessione propria e una porta in sola lettura.¹