Перейти к содержанию

Навигация

WB-MAP6S Modbus Power Meter: различия между версиями

WB-MAP6S Modbus Power Meter (просмотреть исходный код)

Версия 11:04, 23 января 2024

1994 байта добавлено ,  3 месяца назад
→‎Как проводятся измерения
м (A.Degtyarev переименовал страницу Power Meter WB-MAP6S в WB-MAP6S Modbus Power Meter: Добавил упоминание Modbus)
 
(не показано 48 промежуточных версий 7 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{DISPLAYTITLE:Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S}}  
{{DISPLAYTITLE:Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S}}  
{{PDF}}
'''[https://wirenboard.com/product/WB-MAP6S/ Купить в интернет-магазине]'''
[[Файл:WB-MAP6S side.jpg|350px|thumb|right|Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S]]
[[Файл:WB-MAP6S side.jpg|350px|thumb|right|Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP6S]]
[[Файл:WB-MAP6S PCB.png|350px|thumb|right|Плата WB-MAP6S]]
[[Файл:WB-MAP6S PCB.png|350px|thumb|right|Плата WB-MAP6S]]
[[Файл:Transformators.jpg|350px|thumb|right|Разъемные трансформаторы тока для счетчика]]
[[Файл:Transformators.jpg|350px|thumb|right|Разъемные трансформаторы тока для счетчика]]
'''[https://contactless.ru/store/%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C-WB-MAP6S-p100428579 Купить в интернет-магазине]'''
== Назначение==
== Назначение==
{{Wbincludes:MAP Purpose}}
{{Wbincludes:MAP Purpose}}


Счётчик WB-MAP6S предназначен для работы в однофазных сетях переменного тока.
Счётчик WB-MAP6S предназначен для работы в однофазных сетях переменного тока.
== Меры безопасности ==
{{Wbincludes:Safety}}


== Технические характеристики==
== Технические характеристики==
Строка 35: Строка 38:
|Число каналов
|Число каналов
| 6 однофазных
| 6 однофазных
|-
|Максимальный измеряемый ток
|60 мА rms на вторичной обмотке трансформатора
|-
|Температурный коэффициент сопротивления резисторов токовых входов
|50PPM (ранее: 200PPM до партии v1.7N/E2 включительно)
|-
|-
|Анализируемые гармоники частоты напряжения и тока  
|Анализируемые гармоники частоты напряжения и тока  
Строка 48: Строка 57:


==Общий принцип работы==
==Общий принцип работы==
===Как проводятся измерения===
Внутри устройства установлены измерительные микросхемы Atmel M90E32AS с тремя каналами тока и напряжения. В WB-MAP6S, в отличие от трёхфазных вариантов, входы напряжений микросхемы объединены параллельно.
Микросхема измеряет мгновенное напряжение и мгновенный ток, вычисляет их произведение, т.е. мгновенную мощность, и выводит в регистры сглаженное значение этого произведения как мощность, интеграл произведения — как энергию. Микросхема также вычисляет реактивную мощность как произведение мгновенного тока на мгновенное напряжение, сдвинутое по фазе на 90 градусов.
Алгоритмы измерения и расчёта основных параметров:
* ''Urms(В)''. Среднеквадратичное (эффективное) значение напряжения между Lx и N. Коммерческие счётчики считают прямым подсчётом средневадратичного. Измерители WB-MAP считают как среднее за ~30 полупериодов, т.е. ~3 раза в секунду.
* ''Irms x (А)''. Среднеквадратичное (эффективное) значение тока между Lx и N. Коммерческие счётчики считают прямым подсчётом средневадратичного. Измерители WB-MAP считают как среднее за ~30 полупериодов, т.е. ~3 раза в секунду.
* ''P x (Вт)''. Активная мощность. За эту мощность вы платите деньги поставщику электроэнергии. Коммерческие счётчики и измерители WB-MAP считают её прямым интегрированием мгновенных значений напряжения и тока.
* ''Q x (вар)''. Реактивная мощность. Для нелинейной нагрузки не определена, при поверке и метрологических испытаниях нормируется только для линейной нагрузки. Коммерческие счётчики иногда выводят неактивную мощность N вместо Q, так как они совпадают для линейных нагрузок. А иногда просто к неактивной мощности добавляют знак в соответствии с квадрантом задержки тока от напряжения. Измерители WB-MAP у несинусоидальных токов измеряют реактивную мощность фундаментальной составляющей в соответствии с IEC 62053-24: умножают мгновенный ток на мгновенное напряжение, сдвинутое на 90 градусов.
* ''S x (В*А)''. Кажущаяся мощность. По определению это Irms * Urms. Измерители WB-MAP так и считают. Можно пользоваться в смысле «нагрузка с S=2 кВт греет провода так же, как резистивная нагрузка с P=2 кВт». Физический смысл в том, что ток (Irms) такой же.
* ''N x (вар)''. Неактивная мощность. Определяется как N^2 = S^2 - P^2. Измерители WB-MAP так и считают. Физический смысл примерно «бесполезно греет провода так же, как двигатель с Q=N».
* ''PF x''. Коэффициент мощности. По определению это PF = P/S. Измерители WB-MAP так и считают. Физический смысл: какая часть полной мощности идет на совершение полезной работы.
* ''Phase angle Ix и U (гр.)''. Угол фазового сдвига между напряжением и током. В диапазоне от 0° до 360°. Измерители WB-MAP от фазных напряжений выделяют основную частоту (первую гармонику) и детектируют переход через ноль. Далее угол вычисляется по разнице времени перехода через ноль.
=== Питание счетчика ===
=== Питание счетчика ===
Счетчик WB-MAP6S(H) '''получает питание только от интерфейсной части.''' При отсутствии питания на интерфейсной части измерения '''не''' производятся.
Счетчик WB-MAP6S(H) '''получает питание только от интерфейсной части.''' При отсутствии питания на интерфейсной части измерения '''не''' производятся.
Строка 54: Строка 78:


{{Wbincludes:MAP power down}}
{{Wbincludes:MAP power down}}
== Монтаж ==
== Монтаж ==
[[File:MAP6S-CONNECT.png |350px|thumb|right|Пример схемы подключения счетчика WB-MAP6S]]
[[File:MAP6S-CONNECT.png |350px|thumb|right|Пример схемы подключения счетчика WB-MAP6S]]
{{Wbincludes:MAP Connection Step By Step}}


'''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.
Инструкция написана для монтажа трехфазных счетчиков, но основные ее положения применимы и к однофазным.
'''
===Пошаговая инструкция по монтажу счетчиков MAP===
На странице [[Power_Meter_WB-MAP_Installation|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===
===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.
{{Wbincludes:Mount "V+ GND A B"}}


===Подключение высоковольтной части===
===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).
{{note|info|Обязательно соедините клемму PE с защитным заземлением, а клемму N с нейтралью.}}
К разъемам высоковольтной части счетчика подаются одна фаза, нейтраль и защитное заземление.
 
Если защитное заземление (PE) не подключено, то при случайном появлении фазного напряжения на проводах одного из токовых трансформаторов, напряжение появится и на остальных проводах трансформаторов. Тогда как при подключенном защитном заземлении сработает УЗО, или сгорят резисторы на входах токовых трансформаторов.


===Подключение токовых трансформаторов===
===Подключение токовых трансформаторов===
 
{{Wbincludes:MAP Transformers Correct connection}}
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.
{{Wbincludes:MAP Transformers Connection}}
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.
 
<gallery mode="traditional " widths ="200px" heights="250px">
Image: Dust_ct.png| На магнитопроводе видны отпечатки пальцев и пыль. Точность измерений будет низкой
Image: Clean_ct.png| Поверхность магнитопровода чистая
</gallery>
 
==== Крепление токовых трансформаторов ====
 
[[File:Rotate_Transformer.png|300px|thumb|right|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%'''.
 
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
Image: Trasformer_OK-min.gif| Правильное крепление трансформатора на проводе (свободно вращается)
Image: Transformer_ERR-min.gif| Неверное крепление трансформатора на проводе
</gallery>


==== Направление подключения токовых трансформаторов ====
==== Направление подключения токовых трансформаторов ====
[[File:Current_Transformer_with_Wire.png |400px|thumb|right|Трансформатор тока с проходящим через него фазовым проводником; стрелка направлена в сторону подключенной нагрузки. Трансформатор показан в открытом состоянии.]]
[[File:Current_Transformer_with_Wire.png |400px|thumb|right|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.


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.
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.
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  ====
{{Wbincludes:MAP Transformers Big Current}}


==== Подключение измерительных трансформаторов для больших токов ====  
== Настройка в ПО ==
[[File:CT_high_amperage.png|300px|thumb|right|Стандартный трансформатор 800/5А. Трансформаторы WB-MAP необходимо подключать на его вторичную обмотку.]]
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}}
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).
=== Настройка токовых трансформаторов ===
[[File:Map6s ct setup example.png|thumb|right|500 px|Настройка трансформатора первого канала счётчика WB-MAP6S в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board{{SupportedSinceRelease
| release= wb-2110
| nobanner= true
}}]]
{{note|note|Настроить трансформаторы можно '''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 или местами между каналами.}}
Если при покупке счётчика и трансформаторов вы не заказывали услугу «Настройка счётчика», то вам нужно самостоятельно внести параметры трансформаторов в его память, иначе показания счётчика будут неверными.


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.
Каждый трансформатор тока имеет две характеристики, которые требуется внести в конфигурацию счётчика:
Иначе токовый трансформатор выйдет из строя.
* '''Turns Lx''' — коэффициент трансформации.
* '''Phi Lx''' —  фазовый сдвиг.


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: [[File:800_5_160.png]], чтобы получить истинное значение. Домножать надо токи, мощности и энергии.
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.
 
==== Пример настройки с помощью modbus_client ====
Если вы не можете использовать настройку в веб-интерфейсе, например, у вас нет контроллера Wiren Board, то вы можете записать нужные значения в [[#Карта регистров | регистры счётчика]] с помощью утилиты [[modbus_client]].
 
В примере задаются параметры трёх трансформаторов, подключенных к первому каналу счётчика:
{| class="wikitable"
! 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 || 3006 || 0x2463 ||506
|}


== Настройка в ПО ==
Настройки записываются в память конкретного WB-MAP один раз:
{{:WB-MAP6S_CT_Configuration}}
<syntaxhighlight lang="bash">
$ 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
</syntaxhighlight>


== Индикация ==
== Индикация ==
Строка 141: Строка 163:
Счетчик имеет 3 светодиодных индикатора:  
Счетчик имеет 3 светодиодных индикатора:  
* S — зеленый индикатор статуса, мигает при обмене данными по Modbus.
* 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.
* CF1 и СF2 — индикаторы рядом с нижним и верхним клеммниками токовых трансформаторов (отмечено красной точкой на рисунке). Мигают при потреблении электроэнергии. Учитывается суммарная активная энергия по трем каналам.


== Представление в веб-интерфейсе ==
== Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board==
[[Файл:WB-MAP6S_webui_devices.png|300px|thumb|right|Элементы индикации модуля WB-MAP6S в веб-интерфейсе]]
[[Файл:WB-MAP6S_webui_devices.png|300px|thumb|right|Элементы индикации модуля WB-MAP6S в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board]]
=== 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.
=== Выбор шаблона ===
{{WebUIAddDevice
| template=WB-MAP6S fw2
}}


Шаблоны для счетчиков с новой прошивкой входят в пакет wb-mqtt-serial, начиная с версии 1.48.
Если ваше устройство было выпущено до осени 2019 года и имеет прошивку ниже 2.1 — используйте шаблон без fw2. Версию прошивки можно посмотреть на наклейке на корпусе устройства, строка ''FW''.
 
=== Просмотр значений ===
В веб-интерфейсе контроллера вы можете просматривать полученные со счётчика значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на [[RS-485:Configuration_via_Web_Interface#Отключение каналов, смена режимов и настройка параметров | странице выбора шаблона]].


Полный список названий параметров, отображаемых в веб-интерфейсе приводится на странице [[Power Meter WB-MAP6S Measuring Parameters|Счетчик WB-MAP6S: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board]]
Полный список названий параметров, отображаемых в веб-интерфейсе приводится на странице [[Power Meter WB-MAP6S Measuring Parameters|Счетчик WB-MAP6S: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board]]


{{Wbincludes:Modbus}}
{{Wbincludes:Modbus}}
===Расширение Быстрый Modbus===
{{note|note| Начиная с версии прошивки '''2.4.0''' устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.}}
{{Wbincludes:Fast Modbus Description}}


=== Карта регистров ===
=== Карта регистров ===
Строка 163: Строка 194:
[[Power_Meter_WB-MAP6S_Control_Registers|Таблица управляющих Modbus-регистров счетчиков WB-MAP6S]].
[[Power_Meter_WB-MAP6S_Control_Registers|Таблица управляющих Modbus-регистров счетчиков WB-MAP6S]].


{{Wbincludes:Firmware update}}
==Обновление прошивки и сброс настроек==
{{Modbus Device Firmware Update
| old=true
| changelog=WB-MAP6S: Changelog}}
 
Заводские калибровки и параметры трансформаторов хранятся в отдельной памяти и не стираются при обновлении прошивки.


== Известные неисправности ==
== Известные неисправности ==
[[WB-MAP6S:_Errata |Список известных неисправностей]]
[[WB-MAP6S:_Errata |Список известных неисправностей]]
== Ревизии устройства ==
== Ревизии устройства ==
{{Wbincludes:Revision}}
[[WB-MAP6S_Revisions | Список ревизий]]
|-
|1.2
|v1.2A - ...
|пока не производились
|
*с разъемными клеммниками DEGSON
|-
|1.1
|260, v1.1A, v1.1B
|07.2018 - ...
|
*исправлена нумерация токовых каналов
|-
|1.0
|214, 236
|01.2018 - 06.2018
|
*первая версия: с разъемными клеммниками KEFA
|-
|}


== Изображения и чертежи устройства ==
== Изображения и чертежи устройства ==
Строка 194: Строка 210:
{{Wbincludes:CDR lib}}
{{Wbincludes:CDR lib}}


'''Corel Draw PDF:''' [[File:WB-MAP6S.cdr.pdf]]
'''SVG:''' [[File:WB-MAP6S.svg.zip]]


'''Autocad 2013 DXF:''' [[File:WB-MAP6S.dxf.zip]]
'''Autocad 2013 DXF:''' [[File:WB-MAP6S.dxf.zip]]


'''Autocad PDF:''' [[File:WB-MAP6S.pdf]]
'''Autocad PDF:''' [[File:WB-MAP6S.pdf]]
{{Wbincludes: AutoCAD_base}}
Источник — https://wirenboard.com/wiki/Служебная:Сравнение_версий/46675...78697