Przejdź do głównej zawartości Przejdź do wyszukiwania Przejdź do głównej nawigacji

Zarządzanie energią i pomiary

Podliczanie energii z mierników Modbus: dobór licznika i przekładników

Jak dobrać jednofazowe, trójfazowe lub wielokanałowe mierniki Modbus, dobrać przekładniki prądowe i wybrać Modbus RTU lub TCP.

Podliczanie energii z mierników Modbus: dobór licznika i przekładników
Zdjęcie: taner ardalı · CC0 · Wikimedia Commons

Podliczanie energii polega na zainstalowaniu licznika na każdym obwodzie, który chcemy rozliczać: linii produkcyjnej, najemcy, agregacie chłodniczym czy kondygnacji. Większość problemów wynika z przekładników prądowych (CT), które nie pasują do prądu lub przewodu, oraz z łącza, które przekazuje odczyty do sterownika lub systemu SCADA. Ten artykuł omawia wybór przy podliczaniu energii z mierników Modbus: typ licznika, przekładnik i średnicę otworu, klasę dokładności, okablowanie, Modbus RTU lub Modbus TCP oraz to, które serie mierników ICP DAS PM się sprawdzą.

Jednofazowe, trójfazowe lub wielokanałowe

Typ licznika wyznacza lista obwodów, ich rodzaj zasilania i maksymalny prąd.

  • Jednofazowe: PM-3112 mierzy dwie pętle jednofazowe, a PM-3114 cztery, w układzie 1P2W, z wejściami napięciowymi do 300 V i przekładnikami do 200 A.
  • Trójfazowe: seria PM-3133 obsługuje układy 3P4W, 3P3W, 1P3W i 1P2W przy napięciu od 10 do 500 V. W trybie 1P2W-1CT jeden licznik może również mierzyć trzy obwody jednofazowe.
  • Wiele obwodów w jednym urządzeniu: seria PM-4324 mierzy do 8 obwodów trójfazowych lub 24 jednofazowe, albo ich mieszankę, przez 24 wejścia CT. Jest przeznaczona do budynków wielolokatorskich, biur i centrów handlowych.

Dobór przekładników prądowych: przekładnia i średnica otworu

Przekładnia CT powinna obejmować najwyższy normalny prąd roboczy obwodu. Średnica otworu musi pozwolić na objęcie przewodu razem z izolacją albo szyny zbiorczej. Każdy przekładnik należy zakładać na pojedynczy przewód fazowy, nigdy na cały wielożyłowy kabel: prądy w żyłach się równoważą i licznik pokazuje wartość bliską zeru.

Serie PM-3133, PM-2133D, PM-5133 i PM-4324 są dostarczane z dopasowanymi przekładnikami, a przyrostek w kodzie zamówienia wskazuje, które. Nie każdy przyrostek występuje we każdej serii.

PrzyrostekPrzekładnia CTŚrednica otworuZakres pomiarowy
-005P5 A10 mm0,05 do 5 A
-100P60 A10 mm0,05 do 60 A
-160P100 A16 mm0,1 do 100 A
-240P200 A24 mm0,15 do 200 A
-360P300 A36 mm0,3 do 300 A
-400P400 A36 mm0,3 do 400 A

Te przekładniki mają przewody o długości 4 m. Dla dużych przewodów seria PM-3133-RCT wykorzystuje elastyczne cewki Rogowskiego: 500 A (55 mm), 1000 A (80 mm), 2000 A (105 mm) i 4000 A (185 mm), każda mierząca od 5 A.

Wykorzystanie istniejących przekładników

Jeśli rozdzielnica ma już przekładniki o uzwojeniu wtórnym 1 A lub 5 A, PM-3033 przyjmie je bezpośrednio. Zanotuj ich przekładnię, na przykład 400/5 A, ponieważ jest potrzebna do przeskalowania odczytów. Dla przekładników 333 mV należy użyć PM-3133P, PM-2133DP lub PM-4324P, które są dostarczane bez przekładników i nie obsługują cewek Rogowskiego. Pasujące dzielone przekładniki CA-SCTxxP obejmują zakres 5 do 400 A przy średnicach otworu od 10 do 36 mm; przekładnię CT trzeba poprawnie ustawić w mierniku.

Dokładność: jak czytać dane

ICP DAS podaje dokładność mocy czynnej przy współczynniku mocy 1:

  • Lepsza niż 0,5% dla PM-3112, PM-3114, PM-3133, PM-4324 i PM-5133 z dostarczonymi przekładnikami oraz dla PM-3033 (powyżej prądu wejściowego 0,5 A dla PM-3033 i PM-5133).
  • Lepsza niż 2% dla wersji z cewkami Rogowskiego, powyżej 50 A dla cewek 500 A i 1000 A oraz powyżej 200 A dla większych.
  • Około 2 do 5% dla modeli 333 mV, zależnie od przekładnika.

Wybierz najmniejszą przekładnię CT, która obejmuje prąd maksymalny; przewymiarowany przekładnik większość czasu pracuje przy dolnej granicy zakresu. Cewki Rogowskiego pasują do dużych zasilań głównych, a nie do słabo obciążonych odpływów. Jeśli odczyty mają służyć do fakturowania najemców, sprawdź, jakiego zatwierdzenia licznika wymagają przepisy krajowe.

Okablowanie i montaż

  • Kierunek CT: montuj każdy przekładnik zgodnie z oznaczonym na nim kierunkiem. Modele trójfazowe mierzą energię dwukierunkowo, więc odwrócony przekładnik objawia się jako energia oddawana, a nie jako oczywista usterka.
  • Przyporządkowanie faz: każdy przekładnik musi znajdować się na tej samej fazie co jego wejście napięciowe, inaczej moc i współczynnik mocy będą błędne.
  • Zasilanie pomocnicze: PM-3112, PM-3114 i PM-3133 wymagają 12 do 48 VDC, przy czym alternatywą w PM-3133-MTCP jest zasilanie przez Power over Ethernet. PM-4324 i PM-2133D pracują przy 85 do 264 VAC.
  • Wyjścia: wiele modeli ma dwa przekaźniki mocy typu A (5 A przy 250 VAC) do alarmów.

Podłączenia napięciowe i przekładniki w rozdzielnicy muszą być montowane przez wykwalifikowanego elektryka.

Modbus RTU czy Modbus TCP

Wersje standardowe używają Modbus RTU na RS-485. Jedna magistrala z parą skręconą biegnie od licznika do licznika, każdy licznik ma własny adres, a magistrala jest zakończona na obu końcach. Obsługiwane są prędkości transmisji od 9600 do 115200 bit/s.

Wersje z przyrostkiem -MTCP mają port Ethernet 10/100 Mbit/s z Modbus TCP, co pozwala uniknąć osobnej magistrali tam, gdzie liczniki są rozproszone, a Ethernet jest już dostępny. Kilka serii jest też dostępnych z CANopen (przyrostek -CPS).

Wybór miernika Modbus z serii PM

SeriaObwodyWejście prądoweInterfejsy
PM-3112, PM-31142 lub 4 jednofazoweCT, 60 do 200 ARTU, TCP, CANopen
PM-31331 trójfazowy lub 3 jednofazoweCT, 5 do 400 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133-RCT1 trójfazowyRogowski, 500 do 4000 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133i1 trójfazowy, wejścia izolowane do 600 VCT, 60 do 400 ARTU, TCP, CANopen
PM-30331 trójfazowyIstniejące CT 1 A lub 5 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133P, PM-4324P, PM-2133DP1 trójfazowy; do 24 obwodów w PM-4324PCT 333 mVRTU; TCP w PM-3133P, PM-4324P
PM-4324, PM-4324A8 trójfazowych lub 24 jednofazoweCT, 60 do 400 ARTU, TCP
PM-2133D1 trójfazowy, miernik panelowy z wyświetlaczem LEDCT, 5 do 400 ARTU
PM-51331 trójfazowy, ekran dotykowy 3,5" i rejestrator danychCT, 5 do 400 ARTU

Wszystkie mierzą napięcie, prąd, moc, energię, współczynnik mocy i częstotliwość, aktualizowane co sekundę. Tam, gdzie żadne PLC ani system SCADA nie odczytuje liczników, koncentrator mierników mocy PMC lub PMD może je odpytywać i zapisywać dane.

Prześlij do działu doradztwa technicznego listę obwodów z napięciami, maksymalnymi prądami i przekrojami kabli, a zaproponujemy odpowiednie mierniki i przekładniki.

Produkty do tego zastosowania

iWSN-110X-RCT1000P-CT Current Sensing Module, 1-ch RCT Input, 433 MHz RF
iWSN-110X-RCT1000P-CT CR iWSN-110X-RCT1000P-CT Moduł pomiaru prądu, 1 wejście RCT, 433 MHz RF

iWSN-110X-RCT1000P-CT to zasilany autonomicznie moduł pomiaru prądu dla inżynierów, którzy potrzebują bezprzewodowego pomiaru natężenia prądu bez doprowadzania zasilania sieciowego do czujnika. Wbudowany akumulator litowo-jonowy jest ładowany prądem indukowanym w przekładniku rozdzielnym (split-core CT), dzięki czemu moduł można zainstalować na istniejącym przewodzie i pozostawić do samodzielnej pracy.Moduł mierzy prąd za pomocą wejścia cewki Rogowskiego o zakresie do 1000 A (cewka Φ80 mm) i zawiera wejście przekładnika rozdzielnego (split-core CT), używane wyłącznie do ładowania. Dane są przesyłane w paśmie 433 MHz RF; 16 kanałów oraz 4 identyfikatory grup pozwalają utworzyć do 64 podsieci RF, co jest pomocne, gdy na jednym obiekcie pracuje kilka czujników. Konfiguracja odbywa się za pomocą przełączników DIP i obrotowych, a interfejs rozszerzeń zapewnia dodatkową elastyczność.Monitorowanie energii i mocy tam, gdzie doprowadzenie zasilania do każdego czujnika jest niepraktyczneProjekty predykcyjnego utrzymania ruchu i analizy dużych zbiorów danychZastosowaniaOszczędzanie energii i monitorowanie zużyciaAnaliza dużych zbiorów danych (big data)Predykcyjne utrzymanie ruchu

Cena regularna: 589,00 € za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
iWSN-200U iWSN Data Concentrator, 433 MHz with RS-232/RS-485 Port
iWSN-200U CR iWSN-200U Koncentrator danych iWSN, 433 MHz z portem RS-232/RS-485

The iWSN-200U is a wireless data concentrator for iWSN sensor networks. It receives readings from up to 31 iWSN sensors over a 433 MHz radio link, buffers them, and lets a host system read the data with Modbus RTU commands over its serial port. It suits engineers who need to bring wireless sensor readings into a wired control or monitoring system without writing custom radio handling.The radio side offers 16 channels, selected with a rotary switch, and 8 group IDs set with the rotary and DIP switches. This makes it straightforward to separate and manage several 433 MHz networks in the same site. The serial port is either RS-232 or RS-485, and only one can be used at a time. Baud rates run from 1200 to 115200 bps with N81 framing.For setup, the iWSN Utility software provides a visual interface and a device tree showing the network structure and configuration status. It also offers CSV and database storage for collected data, so the concentrator can be deployed without first learning its Modbus address configuration.ApplicationsEnergy management and power metering data collection from wireless sensorsFeeding wireless iWSN sensor readings into Modbus RTU hosts such as PLCs, SCADA or data loggersDistributed wireless sensing networks managed with iWSN Utility

Cena regularna: 293,00 € za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
PM-2133D-100P Modbus RTU Three-Phase Power Meter, 60 A Clip-on CT
PM-2133D-100P CR PM-2133D-100P Trójfazowy miernik mocy z Modbus RTU, przekładnik zaciskowy 60 A

PM-2133D-100P CR to trójfazowy miernik mocy dla inżynierów, którzy potrzebują odczytów parametrów elektrycznych w czasie rzeczywistym oraz danych energetycznych przez Modbus RTU. Mierzy rzeczywiste wartości skuteczne napięcia i prądu, moc czynną, pozorną i bierną, energię, współczynnik mocy oraz częstotliwość, z dwukierunkowym pomiarem energii, a wskaźniki całkowitego współczynnika zniekształceń harmonicznych (THD) są wyświetlane na 8-cyfrowym wyświetlaczu LED.Ten wariant jest dostarczany z trzema zaciskowymi przekładnikami prądowymi 60 A, każdy o średnicy otworu 10 mm i przewodzie wyprowadzającym o długości 4 m, dzięki czemu miernik można zamontować na istniejących przewodach bez ich odłączania. Obsługuje układy połączeń 3P4W, 3P3W, 1P3W i 1P2W oraz zakres napięcia wejściowego 10 ~ 500 V.Miernik posiada jeden port RS-485 z izolacją 3000 VDC i komunikuje się przy użyciu protokołu Modbus RTU z prędkościami 9600, 19200 (domyślnie), 38400 lub 115200 bodów. Plastikowa obudowa jest przystosowana do montażu w panelu, a zakres temperatur pracy wynosi od -20 do +70 °C.ZastosowaniaMonitoring generatorówRozdzielnice i systemy dystrybucji energiiZarządzanie energią

Cena regularna: 405,00 € za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
PM-2133D-160P Modbus RTU 3-Phase Power Meter, 100A Clip-on CT
PM-2133D-160P CR PM-2133D-160P Trójfazowy miernik mocy Modbus RTU, przekładniki zaciskowe 100 A

PM-2133D-160P CR to trójfazowy miernik mocy do monitorowania energii w czasie rzeczywistym, przekazujący odczyty przez łącze Modbus RTU RS-485. Jest przeznaczony dla inżynierów potrzebujących dokładnych danych o energii czynnej, pozornej i biernej z urządzeń pracujących, niezależnie od tego, czy pomiar wykonywany jest po stronie niskiego napięcia, czy na wtórnych uzwojeniach przekładników średniego i wysokiego napięcia.Ten kod zamówieniowy zawiera trzy przekładniki prądowe zaciskowe 100 A, każdy z otworem 16 mm, zapewniające zakres pomiarowy 0,1 A do 100 A na przekładnik. Konstrukcja zaciskowa pozwala uniknąć rozłączania przewodów podczas montażu. Miernik obsługuje analizę energii w układach 3P4W, 3P3W, 1P3W i 1P2W, mierzy napięcie do 500 V i prezentuje wskazania całkowitego współczynnika zniekształceń harmonicznych (THD) na wbudowanym 8-cyfrowym wyświetlaczu LED.Zasilanie pochodzi z zakresu +85 ~ +264 VAC (dostępne również 277 VAC), a urządzenie montowane jest w panelu, w obudowie z tworzywa sztucznego przeznaczonej do pracy w temperaturze -20 ~ +70 °C. Dane odświeżane są co sekundę, a port RS-485 posiada izolację 3000 VDC.ZastosowaniaMonitorowanie generatorówRozdzielnice i systemy dystrybucjiZarządzanie energią

Cena regularna: 496,00 € za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie

Więcej o: Zarządzanie energią i pomiary

Potrzebujesz pomocy w wyborze?

Znamy ofertę ICP DAS i pomożemy dobrać odpowiedni moduł, akcesorium lub część zamienną.

Skontaktuj się z doradcą technicznym

Dla klientów biznesowych

  • Rabaty ilościowe naliczane automatycznie
  • Dostawa bez VAT w UE po weryfikacji numeru VAT
  • Karty katalogowe i pełne dane techniczne każdego produktu
Załóż konto firmowe