Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S

From Wiren Board
Jump to navigation Jump to search
Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S
Плата WB-MAP6S

Купить в интернет-магазине

Contents

Назначение

Многоканальный счётчик электроэнергии (измеритель параметров электрической сети) предназначен для энергоменеджмента и мониторинга качества электропитания. В том числе технологического учёта электроэнергии в многоквартирных домах и офисных зданиях, для мониторинга потребителей в дата-центрах и умных офисах. Использование внешних разъёмных трансформаторов тока позволяет производить монтаж системы без отключения потребителей. Для активной энергии измеритель обеспечивает класс точности 0,5S. Для реактивной энергии - класс точности 1.

Счётчик WB-MAP6S предназначен для работы в однофазных сетях переменного тока.

Технические характеристики

Измеряемые параметры

Полный список измеряемых параметров приводится на странице Счетчики WB-MAP: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board

Характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 5.5 В—28 В постоянного тока
Потребляемая мощность максимальная 1 Вт
Потребляемая мощность средняя 0.9 Вт
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0,75 — 1 мм2 для входов управления, 2,5 мм2 — для силовых входов
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0,2 Н∙м для входов управления, 0,5 Н∙м — для силовых выходов
Каналы измерения
Число каналов 6 однофазных
Анализируемые гармоники частоты напряжения и тока 1 — 42 (только в модификации WB-MAP6SH)
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Гальванически развязанный от измерительных цепей
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485 задаются программно, по умолчанию:

скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2

Готовность к работе после подачи питания ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От -40 до +80 °С
Относительная влажность До 92%, без конденсации влаги
Готовность к работе после подачи питания 1 c
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д x Ш х В) 53 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 110 г.

Общий принцип работы

Питание счетчика

Счетчик WB-MAP6S(H) получает питание только от интерфейсной части. При отсутствии питания на интерфейсной части измерения не производятся.

Для непрерывного измерения потребления электроэнергии необходимо обеспечить надежное питание: например от отдельного блока питания.

Работа при провалах и прерываниях напряжения

Замер энергии прекращается при напряжении меньше 180 вольт (провал или прерывание напряжения), порог задается в одном из Modbus-регистров счетчика.

Накопленные значения энергии сохраняются при отключении питания счетчика.

Монтаж

Пример схемы подключения счетчика WB-MAP6S

Важно! При монтаже счетчика клемма PE обязательно должна быть соединена с защитным заземлением, а клемма N - с нейтралью. Если защитное заземление (PE) не подключено, то при случайном появлении фазового напряжения на клемме одного из токовых трансформаторов, опасное для жизни фазовое напряжение появляется и на остальных клеммах. Если защитное заземление подключено, то опасного напряжения на клеммах остальных трансформаторов тока не появится: либо сработает УЗО, либо сгорят резисторы на входах токовых трансформаторов.

Пошаговая инструкция по монтажу счетчиков MAP

На странице Монтаж многоканальных счётчиков электроэнергии WB-MAP в щите содержится краткая пошаговая инструкция по монтажу счетчиков MAP. Перед ее выполнением рекомендуем ознакомится с описанием этапов монтажа ниже. Инструкция написана для монтажа трехфазных счетчиков, но основные ее положения применимы и к однофазным.

Подключение интерфейсной части

Счетчик подключается к контроллеру через разъемы A и B RS-485. Питание интерфейсной части может подаваться непосредственно от контроллера (Клеммы Gnd (-) и Vout (+)), либо от отдельного источника питания — в этом случае линии GND контроллера и источника питания рекомендуется объединить.

Подключение высоковольтной части

К разъемам высоковольтной части счетчика подаются одна фаза, нейтраль и защитное заземление. При подключении защитное заземление (PE) и нейтраль (N) должны подключаться первыми, во избежание поражения электрическим током (см. предупреждение выше).

Подключение токовых трансформаторов

При подключении токовых трансформаторов следует верно расположить их на фазовых проводниках и правильно подключить выводы к разъемам счетчика. Также важно, чтобы каждый токовый трансформатор был подключен к проводнику той же фазы, которая подается на счетчик. К токовым входам счетчика со знаком "минус" подключаются черные провода трансформаторов тока, а ко входам со знаком "плюс" - белые (см. рисунок "Пример схемы подключения счётчика WB-MAP6S"). В счетчиках-измерителях, прошедших процедуру предварительной калибровки, к каждому токовому каналу подключается индивидуально подобранный токовый трансформатор. Трансформаторы имеют подписи с указанием номера канала.


Удлинение проводов

Провода токовых трансформаторов можно удлинять до 50 метров. Ключевой параметр при этом - сопротивление кабеля: суммарное (в обе стороны) сопротивление не должно превышать 2 Ом.

Для уменьшения наводок не рекомендуется разделять провода от трансформаторов (оставлять витой парой), прокладывать вплотную к силовым кабелям, удлинять желательно экранированным кабелем.

Мы рекомендуем использовать кабель КГВЭВ 7х1,0 или подобные - одним кабелем удобно удлинять три трансформатора одной трёхфазной нагрузки.

Очистка магнитопровода

Перед защёлкиванием трансформатора на проводе, очистите торцы магнитопровода.

Отпечатки пальцев, грязь или пыль на магнитопроводе создают воздушный зазор, который уменьшает точность измерений.

На магнитопроводе видны отпечатки пальцев и пыль. Точность измерений будет низкой.
Поверхность магнитопровода чистая.

Крепление токовых трансформаторов

Токовый трансформатор должен свободно вращаться на проводе

Воздушный зазор между половинками магнитопровода может возникнуть и из-за плохого крепления трансформатора.

Проверьте, что трансформатор:

- защелкнут ровно, без перекосов.

- свободно вращается на проводе.

Если это не так, значит есть механическое напряжение, которое создаст воздушный зазор и ошибка измерения может составить 10%.

Правильное крепление трансформатора на проводе (свободно вращается)
Неверное крепление трансформатора на проводе

Направление подключения токовых трансформаторов

Трансформатор тока с проходящим через него фазовым проводником; стрелка направлена в сторону подключенной нагрузки. Трансформатор показан в открытом состоянии.


При подключении токового трансформатора следует верно расположить его на проводнике и правильно подключить выводы к счетчику. Расположение токового трансформатора на фазовом проводнике, ведущем к нагрузке, показано стрелкой, направленной к нагрузке. Здесь следует сделать оговорку, что речь идет о тех сетях, подключенных к счетчику, которые потребляют, а не генерируют энергию. К примеру, некоторые модели инверторов, обеспечивающих дополнительное питание нагрузки потребителей от солнечных батарей или ветряных генераторов, могут отдавать в электросеть избыточную энергию. В качестве генераторов энергии могут выступать и электродвигатели, вращаемые внешними силами.

Таким образом, если в сети нет внутренних источников электроэнергии, а направление установки токового трансформатора выбрано верно, то активная мощность, где установлен трансформатор, будет иметь положительное значение, если неверно — то отрицательное. Если в сети генерируется электроэнергия, то такая оценка будет неинформативной.


Подключение измерительных трансформаторов для больших токов

Стандартный трансформатор 800/5А. Трансформаторы WB-MAP необходимо подключать на его вторичную обмотку.

Токовые трансформаторы с вторичным током 5А нельзя подключать напрямую к счетчикам WB-MAP, нужно использовать промежуточные трансформаторы, идущие в комплекте с WB-MAP (рекомендуем использовать трансформаторы 20А/25мА).

В этом случае токовые трансформаторы WB-MAP крепятся на провода от вторичной обмотки трансформатора на 5А. При этом вторичная обмотка должна быть закорочена или подключена к установленному прибору учета. Иначе токовый трансформатор выйдет из строя.

Измеренные значения необходимо пересчитать программно — с учетом коэффициентов трансформации. Например, при измерении тока во вторичной обмотке трансформатора 800/5А полученное значение тока в WB-MAP необходимо домножить на 160: 800 5 160.png, чтобы получить истинное значение. Домножать надо токи, мощности и энергии.

Настройка в ПО

Настройка токовых трансформаторов

Возможность настройки присутствует только в прошивках версии 2.1 и выше. Версия прошивки написана на наклейке, на корпусе устройства. До прошивки 2.1 счётчик WB-MAP откалиброван вместе с комплектными трансформаторами тока, которые нельзя менять на другие и нельзя менять местами между каналами.}}

Параметры трансформаторов обязательно должны быть внесены в память счётчика, иначе показания счётчика будут некорректными.

Каждый трансформатор тока имеет две характеристики, которые требуется внести в конфигурацию счётчика:

  • коэффициент трансформации;
  • фазовый сдвиг.

Фактические значения этих параметров у трансформаторов немного отличаются от экземпляра к экземпляру. Трансформаторы, поставляемые Wiren Board, откалиброваны на специальном стенде, и на них есть наклейка со значениями параметров.

Параметры трансформаторов (по два на каждый трансформатор) нужно записать в память счётчика перед началом работы.

В Wiren Board

Рекомендованный способ настройки — через веб-интерфейс. При добавлении устройства WB-MAP в конфигурацию драйвера последовательных портов, нужно создать setup-секцию с соответствующими настроечными регистрами.

В примерах ниже задаются параметры трёх трансформаторов, подключенных к первому каналу счётчика:

Трансформатор на канале Регистр коэффициента трансформации (K) Пример значения Регистр фазового сдвига (Δ°) Пример значения
1 0x1462 3001 0x1465 501
2 0x1461 3002 0x1464 502
3 0x1460 3003 0x1463 503
4 0x2462 3004 0x2465 504
5 0x2461 3005 0x2464 505
6 0x2460 3007 0x2463 506

При задании параметров через setup-секцию, они будут отправляться на WB-MAP6S каждый раз при подключении прибора. Это значит, что один WB-MAP можно свободно менять на другой: настройки трансформаторов запишутся и в новый.

Пример указания параметров трансформаторов (количество витков) в интерфейсе
Пример указания параметров трансформаторов (фазовый сдвиг) в интерфейсе

Другой способ настройки - через утилиту Modbus-client. Настройки записываются в память конкретного WB-MAP один раз:

$ modbus_client --debug -mrtu -pnone -b9600 -s2 /dev/ttyRS485-2 -a1 -t0x10 -r0x1460 3003 3002 3001 503 502 501
$ modbus_client --debug -mrtu -pnone -b9600 -s2 /dev/ttyRS485-2 -a1 -t0x10 -r0x2460 3006 3005 3004 506 505 504

Индикация

Индикаторы

Счетчик имеет 3 светодиодных индикатора:

  • S — зеленый индикатор статуса, мигает при обмене данными по Modbus.
  • Индикатор CF1 — (индикатор под нижним клеммником токовых трансформаторов, отмечен красной точкой на рисунке) индикатор потребляемой суммарной энергии по всем каналам (учитывается только активная энергия). Мигание индикаторов означает потребление электроэнергии.

Представление в web-интерфейсе

Выбор правильного шаблона в интерфейсе Wiren Board

Выбрерите шаблон, соответствующий модели и версии прошивки счётчика. Для новых прошивок (версия >= 2.1), в том числе для всех счётчиков, выпущенных не ранее осени 2019, нужно выбирать шаблон с fw2 в названии. Точная версия прошивки обычно указана на наклейке, сбоку счётчика, в строке "FW:"

В старых и новых шаблонах используются разные коэффициенты пересчёта параметров, поэтому при выборе неверного шаблона ток и мощность будут отображаться неверно.

Шаблоны для счетчиков с новой прошивкой входят в пакет wb-mqtt-serial, начиная с версии 1.48.

Полный список названий параметров, отображаемых в web-интерфейсе приводится на странице Счетчик WB-MAP6S: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485. Поддерживаются все основные команды Modbus: Подробнее - Коды функций чтения и записи регистров

Настроить параметры модуля можно двумя способами:

  • через командную строку с помощью утилиты modbus_client

Для доступа к командной строке можно использовать SSH.

Параметры порта

По умолчанию устройства имеют следующие настройки :

  • Скорость: 9600. Четность: Нет. Cтоп-биты: 2

При необходимости их можно изменить: Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на отдельной наклейке с штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, потому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

Адрес можно изменить, записав новое значение в holding регистр 128(0x80). Запись значения адреса возможна широковещательной командой по адресу 0.

Если адрес устройства неизвестен и его необходимо выяснить, можно использовать способ, описаный в этой статье: Определение и изменение Modbus-адреса устройств Wirenboard

Карта регистров

Счетчик поддерживает большое количество Modbus-регистров, которые хранят значения измеряемых и вычисляемых величин, а также регистры управления счетчиком.

Таблица Modbus-регистров измеряемых и вычисляемых величин.

Таблица управляющих Modbus-регистров счетчиков WB-MAP6S.

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры

Corel Draw 2018: Файл:WB-MAP6S.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MAP6S.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MAP6S.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MAP6S.pdf