Integració del comptador d'energia Modbus TCP: registres i proves
Integració del comptador d'energia Modbus TCP per a la monitorització local
Modbus TCP permet que una aplicació local llegeixi directament les mesures elèctriques d'un comptador d'energia Wi-Fi IAMMETER.
És adequat per a:
- sistemes PLC i SCADA;
- Home Assistant i Node-RED;
- sistemes locals de gestió d'energia (EMS);
- sistemes de gestió d'edificis (BMS);
- monitorització i automatització d'un segon;
- aplicacions que han de funcionar sense IAMMETER-Cloud.
IAMMETER energy meter
│
│ Wi-Fi / LAN
│ Modbus TCP
▼
Home Assistant, Node-RED, PLC, SCADA or custom EMS
El client inicia cada sol·licitud. El comptador retorna els valors dels registres per a la tensió, el corrent, la potència activa, l'energia importada, l'energia exportada, el factor de potència, la freqüència i altres mesures admeses.
Modbus TCP és una interfície de consulta local. Si el comptador ha de publicar dades a un broker, utilitzeu MQTT. Si ha de pujar dades a un servidor de client, consulteu Recepció de dades d'IAMMETER al vostre propi servidor.
1. Per què utilitzar Modbus TCP?
En comparació amb la consulta al núvol o les pujades periòdiques del comptador, Modbus TCP ofereix:
- accés directe a través de la xarxa local;
- cap dependència d'IAMMETER-Cloud en el camí de dades;
- una interfície estàndard basada en registres;
- consulta d'un segon per a les aplicacions admeses;
- valors signats de potència activa per a la monitorització bidireccional de l'energia;
- compatibilitat amb les eines habituals d'automatització i industrials.
Els usos típics inclouen:
- controlar una càrrega a partir de la potència de xarxa en temps real;
- llegir localment la producció solar, l'intercanvi amb la xarxa o la càrrega del circuit;
- afegir un comptador d'energia a Home Assistant;
- recollir mesures a Node-RED;
- integrar les dades elèctriques en un PLC, SCADA, EMS o BMS.
2. Comptadors IAMMETER compatibles
Els models actuals de comptadors d'energia IAMMETER admeten els modes disponibles d'integració oberta i amb Home Assistant, incloent-hi Modbus TCP. El WEM3162, discontinuat, no es té en compte en aquesta guia.
La diferència principal entre models és el nombre i la finalitat dels canals de mesura:
- els comptadors d'un sol canal exposen el bloc de registres de la fase A;
- els comptadors de doble canal o de fase dividida utilitzen els blocs de canals corresponents;
- els comptadors trifàsics exposen els blocs de les fases A, B i C;
- els comptadors compatibles també poden exposar totals i mesures reactives opcionals.
Valideu sempre la resposta dels registres amb el model i el firmware exactes utilitzats al projecte.
WEM3046T i WEM3046TE
Els WEM3046T i WEM3046TE mesuren la sortida secundària de 5 A d'un transformador de corrent extern.
Per tant, els valors de corrent, potència i energia del costat primari han d'utilitzar la relació del TC extern corresponent. Aquest requisit d'escalat es deu al disseny d'entrada de TC de 5 A del comptador; no és un comportament específic de Modbus TCP ni de cap plataforma.
Documenteu i proveu el tractament de la relació del TC allà on s'integrin aquests models.
3. Paràmetres de connexió
L'exemple oficial d'IAMMETER per a Modbus Poll utilitza:
| Paràmetre | Valor d'exemple |
|---|---|
| Connexió | Modbus TCP/IP |
| Amfitrió | Adreça IP local del comptador |
| Port TCP | 502 |
| ID de dispositiu / unitat | 1 |
| Codi de funció | 03 — lectura de registres d'holding |
| Temps d'espera de resposta | 1000 ms a l'exemple |
Utilitzeu l'adreça IP LAN del comptador com a amfitrió. Reservar l'adreça a l'encaminador pot evitar que una integració deixi de funcionar després d'un canvi d'adreça DHCP.
Els valors anteriors són els paràmetres que es mostren a l'exemple oficial. Confirmeu el firmware real i la configuració del lloc abans de codificar-los en programari de producció.
4. Prova ràpida amb Modbus Poll
Per confirmar la connectivitat abans de configurar una plataforma completa:
- connecteu l'ordinador i el comptador IAMMETER a la mateixa LAN;
- trobeu l'adreça IP local del comptador;
- creeu una connexió Modbus TCP/IP al port
502; - establiu l'ID de dispositiu a
1; - seleccioneu el codi de funció
03; - sol·liciteu els registres d'holding a partir de l'adreça
0; - compareu els valors bruts retornats amb les regles d'escalat següents.
La captura de pantalla utilitza una velocitat d'exploració de visualització de 500 ms per a la prova. Per a un ús normal, la documentació d'IAMMETER recomana una consulta d'un segon en lloc de tractar la configuració més ràpida del client com l'interval de producció admès.
Si la connexió falla, comproveu:
- que el comptador i el client siguin a la mateixa xarxa accessible;
- l'adreça IP del comptador;
- el port TCP 502 i les regles del tallafocs;
- l'ID de dispositiu i el codi de funció;
- si una altra aplicació ja controla el flux de treball de consulta previst;
- la versió del firmware del comptador.
5. Tipus de dades i escalat dels registres
IAMMETER utilitza registres d'holding de 16 bits.
Valors de 16 bits
La tensió, el corrent, el factor de potència i la freqüència utilitzen un registre:
| Mesura | Tipus brut | Conversió |
|---|---|---|
| Tensió | 16 bits sense signe | V = raw / 100 |
| Corrent | 16 bits sense signe | A = raw / 100 |
| Factor de potència | 16 bits sense signe | PF = raw / 1000 |
| Freqüència | 16 bits sense signe | Hz = raw / 100 |
Valors de 32 bits
La potència activa, l'energia acumulada i els valors reactius utilitzen dos registres consecutius.
L'exemple oficial de Modbus Poll mostra primer la paraula de 16 bits d'ordre superior. Combineu les paraules així:
raw32 = (register[n] << 16) | register[n + 1]
Interpreteu la potència activa i reactiva com a valors de 32 bits amb signe. Interpreteu els comptadors d'impulsos d'energia acumulada com a valors de 32 bits sense signe.
| Mesura | Tipus brut | Conversió |
|---|---|---|
| Potència activa | 32 bits amb signe | W = raw32 |
| Energia importada | 32 bits sense signe | kWh = raw32 / 800 |
| Energia exportada | 32 bits sense signe | kWh = raw32 / 800 |
| Potència reactiva | 32 bits amb signe | var = raw32 |
| Energia reactiva inductiva/capacitiva | 32 bits sense signe | kvarh = raw32 / 1000 |
La potència activa amb signe permet que una integració distingeixi direccions de potència oposades. Confirmeu la convenció de signes amb l'orientació del TC i el cablejat de l'aplicació durant la posada en marxa.
6. Mapa de registres Modbus principal
Les adreces de registre següents són desplaçaments decimals. El client ha d'utilitzar el codi de funció 03.
Fase A
| Adreça | Longitud | Mesura | Conversió |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | Tensió | Sense signe, /100 V |
| 1 | 1 | Corrent | Sense signe, /100 A |
| 2 | 2 | Potència activa | Amb signe, W |
| 4 | 2 | Energia importada | Sense signe, /800 kWh |
| 6 | 2 | Energia exportada | Sense signe, /800 kWh |
| 8 | 1 | Factor de potència | Sense signe, /1000 |
| 9 | 1 | Identificador de model al mapa antic | No l'utilitzeu com a únic catàleg de models actual |
Fase B
| Adreça | Longitud | Mesura | Conversió |
|---|---|---|---|
| 10 | 1 | Tensió | Sense signe, /100 V |
| 11 | 1 | Corrent | Sense signe, /100 A |
| 12 | 2 | Potència activa | Amb signe, W |
| 14 | 2 | Energia importada | Sense signe, /800 kWh |
| 16 | 2 | Energia exportada | Sense signe, /800 kWh |
| 18 | 1 | Factor de potència | Sense signe, /1000 |
| 19 | 1 | Reservat | No utilitzat |
Fase C
| Adreça | Longitud | Mesura | Conversió |
|---|---|---|---|
| 20 | 1 | Tensió | Sense signe, /100 V |
| 21 | 1 | Corrent | Sense signe, /100 A |
| 22 | 2 | Potència activa | Amb signe, W |
| 24 | 2 | Energia importada | Sense signe, /800 kWh |
| 26 | 2 | Energia exportada | Sense signe, /800 kWh |
| 28 | 1 | Factor de potència | Sense signe, /1000 |
| 29 | 1 | Reservat | No utilitzat |
Freqüència i totals
| Adreça | Longitud | Mesura | Conversió |
|---|---|---|---|
| 30 | 1 | Freqüència | Sense signe, /100 Hz |
| 31 | 1 | Reservat | No utilitzat |
| 32 | 2 | Potència activa total | Amb signe, W |
| 34 | 2 | Energia importada total | Sense signe, /800 kWh |
| 36 | 2 | Energia exportada total | Sense signe, /800 kWh |
Els registres de totals són els més rellevants per als comptadors multicanal. Per a una integració d'un sol canal, utilitzeu els valors de la fase A corresponents i valideu qualsevol total retornat.
7. Registres reactius opcionals
Els registres reactius només estan disponibles quan la mesura reactiva és compatible i està activada pel comptador i el firmware corresponents.
| Adreça | Longitud | Mesura | Conversió |
|---|---|---|---|
| 38 | 2 | Potència reactiva de la fase A | Amb signe, var |
| 40 | 2 | Energia reactiva inductiva de la fase A | Sense signe, /1000 kvarh |
| 42 | 2 | Energia reactiva capacitiva de la fase A | Sense signe, /1000 kvarh |
| 44 | 2 | Potència reactiva de la fase B | Amb signe, var |
| 46 | 2 | Energia reactiva inductiva de la fase B | Sense signe, /1000 kvarh |
| 48 | 2 | Energia reactiva capacitiva de la fase B | Sense signe, /1000 kvarh |
| 50 | 2 | Potència reactiva de la fase C | Amb signe, var |
| 52 | 2 | Energia reactiva inductiva de la fase C | Sense signe, /1000 kvarh |
| 54 | 2 | Energia reactiva capacitiva de la fase C | Sense signe, /1000 kvarh |
No assumiu que aquests valors són actius a totes les instal·lacions. Confirmeu el model, el firmware i la configuració de mesura reactiva.
8. Registres d'informació del dispositiu
| Adreça | Longitud | Descripció |
|---|---|---|
| 56 | 8 | Número de sèrie del dispositiu |
| 64 | 1 | Temps de funcionament en segons |
Tracteu els números de sèrie i altres identificadors de dispositiu com a dades operatives. Eviteu publicar valors sense depurar en captures de pantalla, registres o exemples públics.
9. Exemples d'integració
Home Assistant
Modbus TCP és l'opció d'IAMMETER per a Home Assistant per als usuaris que necessiten lectures locals ràpides i automatització.
Utilitzeu la guia d'integració d'IAMMETER amb Home Assistant com a entrada principal per a HA. Separa la configuració del costat del comptador de la configuració de Home Assistant i enllaça amb els mètodes actuals d'implementació de Modbus.
Vídeo:
Node-RED
Node-RED pot consultar els registres d'holding, normalitzar els valors bruts i enviar les mesures a fluxos d'automatització, bases de dades o quadres de comandament.
PLC, SCADA, EMS i BMS
Per a una integració industrial o comercial:
- documenteu la versió del mapa de registres utilitzat;
- apliqueu la conversió correcta amb/sense signe;
- valideu l'ordre de bytes i de paraules;
- confirmeu l'orientació del TC i la relació del TC;
- definiu el comportament de temps d'espera i de reintent;
- superviseu l'última consulta correcta;
- eviteu velocitats de consulta no admeses;
- proveu la interrupció i la recuperació de la xarxa.
Programari personalitzat
Un client Modbus TCP personalitzat ha de separar:
- la lògica de connexió i de reintent;
- les lectures de registres;
- la descodificació de 16 i 32 bits;
- la correspondència de model de comptador i de canal;
- la normalització de la relació del TC quan sigui necessària;
- l'emmagatzematge i la lògica de l'aplicació.
10. Modbus TCP o una altra interfície d'IAMMETER?
| Requisit | Interfície recomanada |
|---|---|
| Consulta local d'un segon | Modbus TCP |
| Recuperació JSON senzilla a la LAN | API HTTP local |
| Publicar dades a diversos consumidors | MQTT |
| El comptador puja dades a un servei web de client | HTTP/HTTPS |
| El comptador puja a un servidor de sockets personalitzat | TCP/TLS |
| Comparació de plataformes preparada | Guia d'integració de codi obert |
Guies relacionades:
- APIs locals i interfícies obertes d'IAMMETER
- Plataformes de monitorització d'energia de codi obert
- Desenvolupeu el vostre propi sistema de monitorització d'energia
- Utilitzeu IAMMETER sense Internet ni núvol
11. Firmware
Modbus TCP ja no és una actualització experimental descrita només pel procés de publicació original del 2022. Per a una instal·lació actual, utilitzeu l'últim firmware disponible per al model de comptador:
Anoteu la versió del firmware utilitzada per validar el mapa de registres i el comportament de consulta.
12. Informació de la versió anterior
Aquest article es va publicar originalment quan el suport de Modbus TCP es va introduir mitjançant una actualització de firmware.
Les instruccions anteriors feien referència al firmware 75.68 com a requisit previ d'actualització i demanaven als usuaris que sol·licitessin una actualització mitjançant el sistema de comentaris. Aquest procés es conserva aquí només com a context històric i no s'ha d'utilitzar per a una instal·lació nova.
Recurs de la versió original:
Última actualització: 16 de juliol de 2026
