Устройство и принцип работы > Руководство по эксплуатации > Модуль измерения параметров трехфазной электрической сети МЭ210-701

Принцип работы

Работой модуля управляет Мастер сети. Модуль передает в сеть данные о состоянии дискретных входов и полученные значения с измерительных входов при запросе Мастера. Модуль устанавливает состояние выходов по команде Мастера.

В качестве Мастера сети можно использовать:

ПК;
ПЛК;
панель оператора;
удаленный облачный сервис.

Сигнал с измерительных входов поступает в прибор в результате последовательного опроса датчиков, а затем преобразуется в цифровые значения. В процессе обработки сигналов осуществляется их фильтрация от помех и коррекция показаний в соответствии с заданными параметрами.

Опрос входов и обработка полученных сигналов модулем осуществляется последовательно по замкнутому циклу.

Индикация и управление

На лицевой панели прибора расположены элементы индикации — светодиоды. Назначение светодиодов приведено в таблице

Примечание

В нижней части лицевой панели расположено поле «IP».

Поле «IP» предназначено для нанесения IP-адреса модуля тонким маркером на корпус или на бумажную наклейку.

Назначение светодиодов

Светодиод	Состояние светодиода	Назначение
Питание (зеленый)	Светится	Напряжение питания прибора подано
Eth 1 (зеленый)	Мигает	Передача данных по порту 1 Ethernet
Eth 2 (зеленый)	Мигает	Передача данных по порту 2 Ethernet
Авария (красный)*	Не светится	Сбои отсутствуют
	Светится постоянно	Сбой основного приложения и/или конфигурации
	Включается на 200 мс один раз в три секунды	Необходимо заменить батарею питания часов (напряжение батареи ниже 2 В)
	Включается на 100 мс два раза в секунду (через паузу 400 мс)	Модуль находится в безопасном состоянии
	Включен 900 мс, 100 мс выключен	Аппаратный сбой периферии (Flash, RTC, Ethernet Switch)
Индикаторы дискретных выходов	Светится зеленым	Замкнутое состояние входа или выхода
Индикаторы дискретных выходов	Не светится	Разомкнутое состояние входа или выхода
Индикаторы состояния дискретных входов	Светится	Вход замкнут
Индикаторы состояния дискретных входов	Не светится	Вход не замкнут
Индикаторы состояния измерительных входов	Светится зеленым	Измерительная цепь подключена и идет измерение
	Светится красным	Ошибка (см. раздел)
	Мигают красным (все одновременно)	Выход из строя измерительного узла, необходимо обратиться в сервисный центр
RS-485	Мигает	Идет обмен
Примечание * Приоритеты индикации светодиода «Авария» от большего к меньшему: аппаратный сбой, программные ошибки, безопасный режим, уровень заряда батареи.

Под крышкой на лицевой панели находятся (см. раздел):

разъем USB для подключения к ПК;
сервисная кнопка;
клеммники.

Сервисная кнопка предназначена для выполнения следующих функций:

восстановление заводских настроек (см. раздел)
;
установка IP-адреса (см. раздел)
;
обновление встроенного программного обеспечения (см. раздел).

Часы реального времени

В приборе есть встроенные часы реального времени (RTC). Часы реального времени работают от собственного батарейного источника питания.

Отсчет времени производится по UTC в секундах, начиная с 00:00 01 января 2000 года. Значение RTC используется для записи в архив.

Подробнее о настройке часов реального времени см. раздел.

Запись архива

В модуль встроена флеш-память (flash), размеченная под файловую систему с шифрованием файлов. Алгоритм шифрования — Data Encryption Standard (DES) в режиме сцепления блоков шифротекста (CBC). В качестве ключа используется строка superkey. Вектор инициализации генерируется с помощью хеш-функции (см. приложение А). Аргументом функции является пароль, заданный в ПО «OWEN Configurator». В конце файла сохраняется контрольная сумма, рассчитанная по алгоритму CRC32 (контрольная сумма также шифрируется).

Архив модуля сохраняется в виде набора файлов. Период архивации, ограничение на размер одного файла и их количество задается пользователем в ПО «OWEN Configurator». Если архив полностью заполнен, то данные перезаписываются, начиная с самых старых данных самого старого файла.

Файл архива состоит из набора записей. Записи разделены символами переноса строки (0x0A0D). Каждая запись соответствует одному параметру и состоит из полей, разделенных символом «;» (без кавычек). Формат записи приведен в таблице.

Формат записи в файле архива

Параметр	Тип	Размер	Комментарий
Метка времени	binary data	4 байта	В секундах начиная с 00:00 01.01.2000 (UTC+0)
Разделитель	строка	1 байт	Символ «;» (без кавычек)
Уникальный идентификатор параметра (UID)	строка	8 байт	В виде строки из HEX-символов с ведущими нулями
Разделитель	строка	1 байт	Символ «;» (без кавычек)
Значение параметра	строка	зависит от параметра	В виде строки из HEX-символов с ведущими нулями
Разделитель	строка	1 байт	Символ «;» (без кавычек)
Статус параметра	binary data	1 байт	1 – значение параметра корректно, 0 – значение параметра некорректно и его дальнейшая обработка не рекомендована
Перенос строки	binary data	2 байта	\n\r (0x0A0D)

Пример расшифрованной записи:

0x52 0x82 0xD1 0x24 0x3B 0x30 0x30 0x30 0x30 0x61 0x39 0x30 0x30 0x3B 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x31 0x3B 0x31 0x0A 0x0D

где

0x52 0x82 0xD1 0x24 – метка времени. Для получения даты и времени в формате UnixTime необходимо изменить порядок байт на противоположный и добавить константу-смещение (число секунд между 00:00:00 01.01.1970 и 00:00:00 01.01.2000): 0x24D18252 (HEX) + 946684800 (DEC) = 1564394971 (DEC, соответствует 29 июля 2019 г., 10:09:31);
0x3B – разделитель;
0x30 0x30 0x30 0x30 0x61 0x39 0x30 0x30 – уникальный идентификатор параметра (00003ba00);
0x3B – разделитель;
0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x31 – значение параметра (00000001);
0x3B – разделитель;
0x31 — статус параметра (1 – значение параметра корректно);
0x0A 0x0D – символы переноса строки.

Прибор фиксирует время в архивных файлах по встроенным часам реального времени. Также можно задать часовой пояс, который будет считываться внешним ПО (например, OwenCloud). Запись во флеш-память (flash) происходит с определенной частотой, рассчитанной таким образом, чтобы ресурса флеш-памяти (flash) прибора хватило на срок не менее 10 лет работы.

Считывание архива может быть произведено:

облачным сервисом OwenCloud (производится автоматически в случае потери и дальнейшего восстановления связи);
ПО «OWEN Configurator» (например, для ручного анализа);
пользовательским ПО (с помощью 20 функции Modbus).

Список архивируемых параметров доступен в ПО «OWEN Configurator» на вкладке Информация об устройстве. Порядок записи параметров в архив соответствует порядку параметров на вкладке.

Примечание

Для модуля МЭ210-701 по умолчанию в архиве сохраняются параметры электросети.

Примечание

Если для решения пользовательских задач в архиве необходимо сохранять измеренные профили мощности, необходимо скачать файл встроенного ПО с соответствующими настройками с сайта www.owen.ru . На сайте доступны оба варианта пользовательского ПО – с архивированием профиля мощности и текущих измерений.

Примечание

После обновления встроенного ПО все настройки прибора кроме сетевых сбросятся на заводские.

Архив считывается с помощью 20 функции Modbus (0x14). Данная функция возвращает содержание регистров файла памяти. Функция позволяет с помощью одного запроса прочитать одну или несколько записей из одного или нескольких файлов.

В запросе чтения файла для каждой записи указывается:

тип ссылки – 1 байт (должен быть равен 6);
номер файла – 2 байта;
начальный адрес регистра внутри файла – 2 байта;
количество регистров для чтения – 2 байта.

Примечание

Номер файла в запросе по Modbus рассчитывается как 4096 + порядковый номер файла. Порядковая нумерация файлов ведется с нуля. Параметр Последний индекс архива содержит порядковый номер файла архива, в который последний раз производилась запись данных.

Количество считываемых регистров в запросе должно быть подобрано таким образом, чтобы длина ответа не превышала допустимую длину пакета Modbus (256 байт).

Размер файла архива заранее не известен, поэтому следует считывать порции данных с помощью отдельных запросов. Если в ответ на запрос будет получено сообщение с кодом ошибки 0х04 (MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE), то можно сделать вывод, что адреса регистров в запросе находятся за пределами файла. Чтобы считать последние данные файла, требуется уменьшить количество регистров в запросе.

Внимание

При выключении питания модуля производимая в момент снятия питания запись в файле архива может не сохраниться.

Режимы обмена данными

Модуль поддерживает следующие режимы обмена данными:

обмен по протоколу Modbus TCP (порт 502) — до 3 одновременных соединений с разными Мастерами сети;
обмен с Мастером по протоколу Modbus RTU;
соединение и обмен данными с ПК с помощью ПО «OWEN Configurator»;
обмен с удаленным облачным сервисом OwenCloud (необходим доступ в Интернет).

Возможен одновременный опрос по интерфейсам Ethernet и RS-485.

Примечание

При опросе по Modbus TCP и Modbus RTU адреса регистров совпадают.

Работа по протоколу Modbus TCP

Чтение и запись параметров по протоколу Modbus TCP

Операция	Функция
Чтение	3 (0х03) или 4 (0х04)
Запись	6 (0х06) или 16 (0х10)

Список регистров Modbus считывается с прибора с помощью ПО «OWEN Configurator» во вкладке «Параметры устройства». Список регистров Modbus представлен в таблицах ниже.

Порядок байт – старшим байтом вперед.

Порядок регистров – младшим регистром вперед.

Общие регистры оперативного обмена по протоколу Modbus

Название	Регистр	Размер/тип/описание
Название (имя) прибора для показа пользователю (DEV)	0xF000	Символьная строка до 32 байт, кодировка Win-1251
Версия встроенного ПО прибора для показа пользователю (VER)	0xF010	Символьная строка до 32 байт, кодировка Win-1251
Название платформы	0xF020	Символьная строка до 32 байт, кодировка Win-1251
Версия платформы	0xF030	Символьная строка до 32 байт, кодировка Win-1251
Версия аппаратного обеспечения	0xF040	Символьная строка до 16 байт, кодировка Win-1251
Дополнительная символьная информация	0xF048	Символьная строка до 16 байт, кодировка Win-1251
Время	0xF080	4 байта, в секундах с 2000 г.
Часовой пояс	0xF082	2 байта, signed short, смещение в минутах от Гринвича
Заводской номер прибора	0xF084	Символьная строка 32 байта, кодировка Win-1251, используется 17 символов

Регистры обмена по протоколу Modbus

Параметр	Значение (ед. изм.)	Адрес регистра		Тип доступа	Формат данных
Параметр	Значение (ед. изм.)	DEC	HEX	Тип доступа	Формат данных
Новое время	Дата/Время в секундах с 1 января 2000 г.	61565	0xF07D	Чтение и запись	UINT 32
Записать новое время	0 – не записывать; 1 – записать	61567	0xF07F	Чтение и запись	UINT 16
Время в миллисекундах	—	61563	0xF07B	Только чтение	UINT 32
MAC адрес	—	61696	0xF100	Только чтение	UINT 48
Текущий IP-адрес	—	26	0x1A	Только чтение	UINT 32
Текущая маска подсети	—	28	0x1C	Только чтение	UINT 32
Текущий IP-адрес шлюза	—	30	0x1E	Только чтение	UINT 32
DNS сервер 1	—	12	0xC	Чтение и запись	UINT 32
DNS сервер 2	—	14	0xE	Чтение и запись	UINT 32
Установить IP-адрес	—	20	0x14	Чтение и запись	UINT 32
Установить маску подсети	—	22	0x16	Чтение и запись	UINT 32
Установить IP-адрес шлюза	—	24	0x18	Чтение и запись	UINT 32
Режим DHCP	0 – выключено; 1 – включено; 2 – разовая установка кнопкой	32	0x20	Чтение и запись	UINT 16
Подключение к OwenCloud	0 –выключено; 1 – включено	35	0x23	Чтение и запись	UINT 16
Статус подключения к OwenCloud	0 – нет связи; 1 – соединение; 2 – работа; 3 – ошибка; 4 – нет пароля	36	0x24	Чтение и запись	UINT 16
Напряжение батареи RTC	0…3300 (мВ)	801	0x321	Только чтение	UINT 16
Тайм-аут перехода в безопасное состояние (для Modbus Slave)	0…60 (секунд)	700	0x2BC	Чтение и запись	UINT 8
Разрешение конфигурирования (из OwenCloud)	0 – заблокировано; 1 – разрешено	701	0x2BD	Чтение и запись	UINT 16
Управление и запись значений (из OwenCloud)	0 – заблокировано; 1 – разрешено	702	0x2BE	Чтение и запись	UINT 16
Доступ к регистрам Modbus (из OwenCloud)	0 – полный запрет; 1 – только чтение; 2 – только запись; 3 – полный доступ	703	0x2BF	Чтение и запись	UINT 16
Период архивирования	10…3600 (секунд); заводская настройка – 30	900	0x384	Чтение и запись	UINT 16
Количество архивов	10…1024	901	0x385	Чтение и запись	UINT 16
Размер архива	200…2048	902	0x386	Чтение и запись	UINT 16
Последний индекс архива	0…65535	903	0x387	Только чтение	UINT 16
Старт калибровки	—	6000	0x1770	Чтение и запись	UINT 8
Статус калибровки	—	6002	0x1772	Только чтение	UINT 32
Статус ошибок измерений	—	5340	0x14DC	Только чтение	UINT 32
Период интегрирования мощностей	3 минуты, 30 минут, 1 час, 4 часа, 8 часов, 12 часов, 24 часа	5217	0x1461	Чтение и запись	UINT 16
Коэффициент трансформации напряжения фазы А	0,01…2000	5200	0x1450	Чтение и запись	FLOAT 32
Коэффициент трансформации тока фазы А	0,01…2000	5202	0x1452	Чтение и запись	FLOAT 32
Коэффициент трансформации напряжения фазы В	0,01…2000	5204	0x1454	Чтение и запись	FLOAT 32
Коэффициент трансформации тока фазы В	0,01…2000	5206	0x1456	Чтение и запись	FLOAT 32
Коэффициент трансформации напряжения фазы С	0,01…2000	5208	0x1458	Чтение и запись	FLOAT 32
Коэффициент трансформации тока фазы С	0,01…2000	5210	0x145A	Чтение и запись	FLOAT 32
Частота сети	0…60 (Гц)	5336	0x14D8	Только чтение	FLOAT 32
Напряжение фазы А	0…840000 (В)	5240	0x1478	Только чтение	FLOAT 32
Ток фазы А	0…22000 (А)	5252	0x1484	Только чтение	FLOAT 32
Активная мощность фазы А	–4620…4620 (кВт)	5264	0x1490	Только чтение	FLOAT 32
Реактивная мощность фазы А	–4620…4620 (кВАР)	5276	0x149C	Только чтение	FLOAT 32
Полная мощность фазы А	–4620…4620 (кВА)	5288	0x14A8	Только чтение	FLOAT 32
Коэффициент мощности фазы А	0…1	5300	0x14B4	Только чтение	FLOAT 32
Напряжение фазы В	0…840000 (В)	5242	0x147A	Только чтение	FLOAT 32
Ток фазы В	0…22000 (А)	5254	0x1486	Только чтение	FLOAT 32
Активная мощность фазы В	–4620…4620 (кВт)	5266	0x1492	Только чтение	FLOAT 32
Реактивная мощность фазы В	–4620…4620 (кВАР)	5278	0x149E	Только чтение	FLOAT 32
Полная мощность фазы В	–4620…4620 (кВА)	5290	0x14AA	Только чтение	FLOAT 32
Коэффициент мощности фазы В	0…1	5302	0x14B6	Только чтение	FLOAT 32
Напряжение фазы С	0…840000 (В)	5244	0x147C	Только чтение	FLOAT 32
Ток фазы С	0…22000 (А)	5256	0x1488	Только чтение	FLOAT 32
Активная мощность фазы С	–4620…4620 (кВт)	5268	0x1494	Только чтение	FLOAT 32
Реактивная мощность фазы С	–4620…4620 (кВАР)	5280	0x14A0	Только чтение	FLOAT 32
Полная мощность фазы С	–4620…4620 (кВА)	5292	0x14AC	Только чтение	FLOAT 32
Коэффициент мощности фазы С	0…1	5304	0x14B8	Только чтение	FLOAT 32
Межфазный угол A-B	0…360 (град.)	5312	0x14C0	Только чтение	FLOAT 32
Межфазный угол B-C	0…360 (град.)	5314	0x14C2	Только чтение	FLOAT 32
Межфазный угол C-A	0…360 (град.)	5316	0x14C4	Только чтение	FLOAT 32
Межфазное напряжение A-B	0…700 (В)	5324	0x14CC	Только чтение	FLOAT 32
Межфазное напряжение B-C	0…700 (В)	5326	0x14CE	Только чтение	FLOAT 32
Межфазное напряжение C-A	0…700 (В)	5328	0x14D0	Только чтение	FLOAT 32
Время и дата записи профиля мощности	Дата/Время в секундах с 1 января 2000 г.	5218	0x1462	Только чтение	UINT 32
Сброс профиля мощности	0 – сбросить; 1 – не сброшен	5490	0x1572	Чтение и запись	UINT 16
Профиль активной мощности (+) фазы А	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5400	0x1518	Только чтение	FLOAT 32
Профиль активной мощности (-) фазы А	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5406	0x151E	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (+) фазы А	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5412	0x1524	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (-) фазы А	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5418	0x152A	Только чтение	FLOAT 32
Профиль полной мощности фазы А	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВА/ч)	5424	0x1530	Только чтение	FLOAT 32
Профиль активной мощности (+) фазы В	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5402	0x151A	Только чтение	FLOAT 32
Профиль активной мощности (-) фазы В	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5408	0x1520	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (+) фазы В	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5414	0x1526	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (-) фазы В	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5420	0x152C	Только чтение	FLOAT 32
Профиль полной мощности фазы В	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВА/ч)	5426	0x1532	Только чтение	FLOAT 32
Профиль активной мощности (+) фазы С	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5404	0x151C	Только чтение	FLOAT 32
Профиль активной мощности (-) фазы С	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВт/ч)	5410	0x1522	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (+) фазы С	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5416	0x1528	Только чтение	FLOAT 32
Профиль реактивной мощности (-) фазы С	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВАР/ч)	5422	0x152E	Только чтение	FLOAT 32
Профиль полной мощности фазы С	–7,9∙10²⁹…7,9∙10²⁹ (кВА/ч)	5428	0x1534	Только чтение	FLOAT 32
Состояние дискретных выходов	0…3	468	0x1D4	Только чтение	UINT 8
Изменить состояние дискретных выходов	0…3	470	0x1D6	Чтение и запись	UINT 8
Режим работы выхода 1	0 – переключение логического сигнала; 1 – ШИМ	272	0x110	Чтение и запись	UINT 16
Период ШИМ выхода 1	1000…60000 (миллисекунд)	308	0x134	Чтение и запись	UINT 16
Коэффициент заполнения ШИМ выхода 1	0…1000 (0,10 %)	340	0x154	Чтение и запись	UINT 16
Безопасное состояние выхода 1	0…1000	474	0x1DA	Чтение и запись	UINT 16
Режим работы выхода 2	0 – переключение логического сигнала; 1 – ШИМ	273	0x111	Чтение и запись	UINT 16
Период ШИМ выхода 2	1000…60000 (миллисекунд)	309	0x135	Чтение и запись	UINT 16
Коэффициент заполнения ШИМ выхода 2	0…1000 (0,10 %)	341	0x155	Чтение и запись	UINT 16
Безопасное состояние выхода 2	0…1000	475	0x1DB	Чтение и запись	UINT 16
Состояние дискретных входов	—	51	0x33	Только чтение	UINT 8
Включение фильтра антидребезга входа 1	0 – выключено; 1 – включено	96	0x60	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 1	0…4294967295 импульсов	160	0xA0	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 1	0 – сбросить; 1 – не сброшен	224	0xE0	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 2	0 – выключено; 1 – включено	97	0x61	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 2	0…4294967295 импульсов	162	0xA2	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 2	0 – сбросить; 1 – не сброшен	225	0xE1	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 3	0 – выключено; 1 – включено	98	0x62	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 3	0…4294967295 импульсов	164	0xA4	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 3	0 – сбросить; 1 – не сброшен	226	0xE2	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 4	0 – выключено; 1 – включено	99	0x63	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 4	0…4294967295 импульсов	166	0xA6	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 4	0 – сбросить; 1 – не сброшен	227	0xE3	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 5	0 – выключено; 1 – включено	100	0x64	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 5	0…4294967295 импульсов	168	0xA8	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 5	0 – сбросить; 1 – не сброшен	228	0xE4	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 6	0 – выключено; 1 – включено	101	0x65	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 6	0…4294967295 импульсов	170	0xAA	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 6	0 – сбросить; 1 – не сброшен	229	0xE5	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 7	0 – выключено; 1 – включено	102	0x66	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 7	0…4294967295 импульсов	172	0xAC	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 7	0 – сбросить; 1 – не сброшен	230	0xE6	Чтение и запись	UINT 16
Включение фильтра антидребезга входа 8	0 – выключено; 1 – включено	103	0x67	Чтение и запись	UINT 16
Значение счетчика импульсов входа 8	0…4294967295 импульсов	174	0xAE	Только чтение	UINT 32
Сброс значения счетчика импульсов входа 8	0 – сбросить; 1 – не сброшен	231	0xE7	Чтение и запись	UINT 16
Скорость COM-порта RS-485	1200…115200 (бит/с)	521	0x209	Чтение и запись	UINT 16
Размер данных RS-485	8 (бит)	522	0x20A	Только чтение	UINT 16
Кол. стоп-битов RS-485	1, 2 (бит)	523	0x20B	Чтение и запись	UINT 16
Контроль четности RS-485	Нет, чет, нечет	524	0x20C	Чтение и запись	UINT 16
Задержка ответа RS-485	0…20 (мс)	525	0x20D	Чтение и запись	UINT 8
Адрес устройства RS-485	0…255	526	0x20E	Чтение и запись	UINT 8

Используемые форматы данных

Формат данных	Кол-во регистров	Размер	Описание
Unsigned 8	1	1 байт	Целое число без знака
Unsigned 16	1	2 байта
Unsigned 32	2	4 байта
Signed 16	1	2 байта	Целое число со знаком
Date time 32	2	4 байта	Дата/Время в секундах с 1 января 2000 г.

Работа по протоколу Modbus RTU

Работа по протоколу Modbus RTU осуществляется через интерфейс RS-485. Каждый прибор в сети RS-485 должен иметь свой уникальный адрес. Адрес задается с помощью ПО «OWEN Configurator» (см. раздел).

Для организации обмена данными в сети по интерфейсу RS-485 необходим Мастер сети. Функция Мастера сети – инициировать обмен данными между Отправителем и Получателем данных. МЭ210-701 не может быть Мастером сети, он выступает в роли Отправителя данных.

В качестве Мастера сети можно использовать:

программируемые контроллеры (ПЛК);
ПК с подключенным преобразователем USB/RS-485 (например, АС4).

Список регистров аналогичен, представленному в разделе.

Коды ошибок для протокола Modbus

Во время работы модуля по протоколу Modbus возможно возникновение ошибок, представленных в таблице. В случае возникновения ошибки модуль отправляет Мастеру сети ответ с кодом ошибки.

Список возможных ошибок

Название ошибки	Возвращаемый код	Описание ошибки
MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION	01 (0x01)	Недопустимый код функции – ошибка возникает, если модуль не поддерживает функцию Modbus, указанную в запросе
MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	02 (0x02)	Недопустимый адрес регистра – ошибка возникает, если в запросе указаны адреса регистров, отсутствующие в модуле
MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE	03 (0x03)	Недопустимое значение данных – ошибка возникает, если запрос содержит недопустимое значение для записи в регистр
MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE	04 (0x04)	Ошибка возникает, если запрошенное действие не может быть завершено

Во время обмена по протоколу Modbus модуль проверяет соответствие запросов спецификации Modbus. Не прошедшие проверку запросы игнорируются модулем. Запросы, в которых указан адрес, не соответствующий адресу модуля, также игнорируются.

Далее проверяется код функции. Если в модуль приходит запрос с кодом функции, не указанной в таблице, возникает ошибка MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION.

Список поддерживаемых функций

Название функции	Код функции	Описание функции
MODBUS_READ_HOLDING_REGISTERS	3 (0x03)	Чтение значений из одного или нескольких регистров хранения
MODBUS_READ_INPUT_REGISTERS	4 (0x04)	Чтение значений из одного или нескольких регистров ввода
MODBUS_WRITE_SINGLE_REGISTER	6 (0x06)	Запись значения в один регистр
MODBUS_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS	16 (0x10)	Запись значений в несколько регистров
MODBUS_READ_FILE_RECORD	20 (0x14)	Чтение архива из файла
MODBUS_WRITE_FILE_RECORD	21 (0x15)	Запись архива в файл

Ситуации, приводящие к возникновению ошибок во время работы с регистрами, описаны в таблице.

Ошибки во время работы с регистрами

Используемая функция	Наименование ошибки	Возможные ситуации, приводящие к ошибке
MODBUS_READ_HOLDING_REGISTERS	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	количество запрашиваемых регистров больше максимального возможного числа (125); запрос несуществующего параметра
MODBUS_READ_INPUT_REGISTERS	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	количество запрашиваемых регистров больше максимального возможного числа (125); запрос несуществующего параметра
MODBUS_WRITE_SINGLE_REGISTER	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	попытка записи параметра, размер которого превышает 2 байта; попытка записи параметра, доступ на запись к которому запрещен; попытка записи параметра такого типа, запись в который не может быть осуществлена данной функцией. Поддерживаемые типы: знаковые и беззнаковые целые (размер не более 2 байт); перечисляемые; float16 (на данный момент в модуле такой тип не используется). запрос несуществующего параметра
MODBUS_WRITE_SINGLE_REGISTER	MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE	выход за пределы максимального или минимального ограничений для параметра
MODBUS_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	запись несуществующего параметра; попытка записи параметра, доступ на запись к которому запрещен; количество записываемых регистров больше максимального возможного числа (123)
MODBUS_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS	MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE	не найден терминирующий символ (\0) в строковом параметре; размер запрашиваемых данных меньше размера первого или последнего в запросе параметра; выход за пределы максимального или минимального ограничений для параметра

Ситуации, приводящие к возникновению ошибок во время работы с архивом, описаны в таблице.

Ошибки во время работы с архивом

Используемая функция	Наименование ошибки	Возможные ситуации, приводящие к ошибке
MODBUS_READ_FILE_RECORD	MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION	ошибочный размер данных (0x07 <= data length <= 0xF5)
	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	reference type не соответствует спецификации; не удалось открыть файл для чтения (возможно, он отсутствует)
	MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE	не удалось переместиться к нужному смещению в файле
	MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE	ошибка удаления файла при запросе на удаление; запрос слишком большого количества данных (больше 250 байт); недопустимый record number (больше 0x270F); недопустимый record length (больше 0x7A)
MODBUS_WRITE_FILE_RECORD	MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION	ошибочный размер данных (0x09 <= data length <= 0xFB)
	MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS	reference type не соответствует спецификации; не удалось открыть файл для записи
	MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE	запрашиваемый файл отсутствует; запрашиваемый файл доступен только для чтения; не удалось записать необходимое количество байт

Работа по протоколу MQTT

Архитектура MQTT определяет три типа устройств в сети:

брокер – устройство (обычно – ПК с серверным ПО), которое осуществляет передачу сообщений от издателей к подписчикам;
издатели – устройства, которые являются источниками данных для подписчиков;
подписчики – устройства, которые получают данные от издателей.

Одно устройство может совмещать функции издателя и подписчика.

Структурная схема обмена по протоколу MQTT

Подписка и публикация данных происходит в рамках топиков. Топик представляет собой символьную строку с кодировкой UTF-8, которая позволяет однозначно идентифицировать определенный параметр. Топики состоят из уровней, разделяемых симводом «/».

Примечание

Топики MQTT могут включать в себя заполнители – специальные символы, которые обрабатываются брокером особым образом. Существует два типа заполнителей – одноуровневый заполнитель «+» и многоуровневый заполнитель «#».

Предупреждение

Топики являются чувствительными к регистру.

Структура топиков модулей: Серия/Имя_устройства/Функция/Имя_узла/Параметр, где:

Серия – наименование серии устройства, всегда имеет значение MX210;
Имя_устройства – имя конкретного модуля, заданное в ПО Owen Configurator (см. раздел);
Функция – GET (чтение значений входов или выходов модуля) или SET (запись значений выходов модуля);
Имя_узла – тип входов или выходов (DI/DO/AI/AO);
Параметр – название конкретного параметра (см. таблицу).

Уровни топиков модуля

Серия	Имя устройства	Функция	Имя узла	Параметр	Описание	Формат значения
MX210	Device	GET	DI	MASK	Битовая маска дискретных входов	Целочисленный
		GET	DI1–DI8	COUNTER	Значение счетчика	Целочисленный
		SET	DO	MASK	Битовая маска дискретных выходов	Целочисленный
		GET	DO	STATE	Битовая маска дискретных выходов	Целочисленный
		GET	DO	DIAGNOSTICS	Битовая маска диагностики дискретных выходов*	Целочисленный
MX210	Device	GET	MEASURMENT/PHASE/A	VOLTAGE	Напряжение	С плавающей точкой
				CURRENT	Сила тока
				PF	Коэффициент мощности
			MEASURMENT/PHASE/B	VOLTAGE	Напряжение
				CURRENT	Сила тока
				PF	Коэффициент мощности
			MEASURMENT/PHASE/C	VOLTAGE	Напряжение
				CURRENT	Сила тока
				PF	Коэффициент мощности
			MEASURMENT/PHASE/A/POWER	ACTIVE	Активная мощность
				REACTIVE	Реактивная мощность
				APPARENT	Полная мощность
			MEASURMENT/PHASE/B/POWER	ACTIVE	Активная мощность
				REACTIVE	Реактивная мощность
				APPARENT	Полная мощность
			MEASURMENT/PHASE/C/POWER	ACTIVE	Активная мощность
				REACTIVE	Реактивная мощность
				APPARENT	Полная мощность
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/AB	ANGLE	Межфазный угол
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/AB	VOLTAGE	Межфазное напряжение
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/BC	ANGLE	Межфазный угол
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/BC	VOLTAGE	Межфазное напряжение
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/CA	ANGLE	Межфазный угол
			MEASURMENT/PHASE2PHASE/CA	VOLTAGE	Межфазное напряжение
			MEASUREMENT	FREQUNCY	Частота сети

1. Чтение значения дискретных входов

MX210/Device/GET/DI/MASK

Пример полученного значения: 15 (замкнуты входы 1–4)

2. Запись значений дискретных выходов

MX210/Device/SET/DO/MASK

Пример записываемого значения: 15 (включить выходы 1–4)

3. Использование одноуровневого заполнителя

MX210/Device/GET/+/COUNTER – будет получена информация о значениях счетчиков всех дискретных входов модуля, то есть этот топик эквивалентен набору топиков:

MX210/Device/GET/DI1/COUNTER

MX210/Device/GET/DI2/COUNTER

MX210/Device/GET/…/COUNTER

MX210/Device/GET/DIn/COUNTER

4. Использование многоуровневого заполнителя

MX210/Device/GET/# – будет получена информация о всех параметрах модуля, доступных для чтения (GET), то есть этот топик эквивалентен набору топиков:

MX210/Device/GET/DI/MASK

MX210/Device1/GET/DI1/COUNTER

MX210/Device/GET/DI2/COUNTER

MX210/Device/GET/…/COUNTER

MX210/Device/GET/DIn/COUNTER

Работа по протоколу SNMP

Протокол основан на архитектуре «Клиент/Сервер», при этом в терминологии протокола клиенты называются менеджерами, а серверы – агентами.

Менеджеры могут производить чтение (GET) и запись (SET) параметров агентов. Агенты могут отправлять менеджерам уведомления (трапы) – например, о переходе оборудования в аварийное состояние.

Каждый параметр агента имеет уникальный идентификатор (OID), представляющий собой последовательность цифр, разделенных точками. Для упрощения настройки обмена производители устройств-агентов обычно предоставляют MIB-файлы, которые включают в себя список параметров прибора с их названиями и идентификаторами. Эти файлы могут быть импортированы в SNMP-менеджер.

Структурная схема обмена по протоколу SNMP

Работа с измерительными входами

Действующее напряжение

Входной сигнал, поступающий на клеммы прибора, преобразуется делителем напряжения, реализованным на прецизионных резисторах, и поступает на фильтр нижних частот со срезом на частоте 70 кГц и подавлением 20 дБ/дек. Последующая обработка сигнала выполняется специализированным ΣΔ-АЦП и микроконтроллером, где рассчитывается действующее значение напряжения V_rms по следующей формуле:

где V – значение фазного напряжения;

Т – период;

K_V – коэффициент трансформации по напряжению.

Действующий ток

Входной сигнал, поступающий на клеммы прибора, проходит через токовый шунт и поступает на фильтр нижних частот со срезом на частоте 70 кГц и подавлением 20 дБ/дек. Последующая обработка сигнала выполняется специализированным ΣΔ-АЦП и микроконтроллером, где действующий ток I_rms рассчитывается по следующей формуле:

где I – значение фазного тока;

K_I – коэффициент трансформации по току.

Полная, активная и реактивная мощности

Значения полной, активной и реактивной мощности получают вычислением по формулам, приведенным ниже:

полная мощность —
активная мощность —

где φ – угол смещения между V и I.
реактивная мощность —

Частота первой гармоники

Примечание

Частота сети измеряется только по фазе А.

Для измерения частоты первой гармоники используется функция специализированного АЦП «пересечение сигналом нулевого уровня». В первом канале напряжения АЦП формирует сигналы для микроконтроллера, разница между которыми по времени пересчитывается в частоту. Значение частоты должно попадать в диапазон от 45 до 65 Гц.

Коэффициент мощности

Значения коэффициента мощности cos φ прибор подсчитывает по следующей формуле:

Коэффициент мощности прибор вычисляет в номинальном диапазоне измерения. Для измерений за пределами номинального диапазона следует применять измерительный трансформатор.

Коэффициент трансформации

Внешние трансформаторы используют, если измеряемые величины выходят из рабочего диапазона прибора.

Коэффициент трансформации задается при помощи ПО «OWEN Configurator».

Коэффициенты можно задавать независимо для каждой фазы.

Режим встроенной фильтрации

При включении режима фильтрации прибор производит фильтрацию полученных данных с усреднением по времени равным 1 с, частота сэмплирования 8 кГц.

Режим измерения угла

В приборе есть настраиваемая возможность измерения следующих типов углов:

межфазные по напряжениям;
межфазные по токам.

Единовременно может измеряться только один тип угла.

Профиль мощности

Пример суточного графика профиля мощности

Для записи значения профиля мощности потребления и мощности отдачи предусмотрены отдельные регистры Modbus.

Показания мощности накапливаются в АЦП путем суммирования значений с частотой опроса 8 кГц (по факту это интеграл по времени).

Чтение профиля мощности с АЦП производится с частотой 1 Гц. Обновление данных в регистрах происходит с периодичностью, указанной пользователем при конфигурировании. Для корректного учета профиля мощности ее значение пишется в архив. Частота архивации настраивается пользователем.

Диагностика работы измерительных входов

В модуле реализована диагностика следующих неисправностей:

превышение значения токов или напряжений;
обрыв фаз;
сбой чередования фаз;
отсутствие связи с АЦП.

Статусные биты неисправностей собираются в битовую маску для передачи Мастеру. Значение битов представлены в таблице ниже.

Биты слова статуса

Номер бита	Значение
0	Ошибка связи с модулем
1	Нет напряжения на фазе А
2	Нет напряжения на фазе В
3	Нет напряжения на фазе С
4	Нет нагрузки на фазе А
5	Нет нагрузки на фазе В
6	Нет нагрузки на фазе С
7	Перенапряжение на фазе А (напряжение более 410 В)
8	Перенапряжение на фазе В (напряжение более 410 В)
9	Перенапряжение на фазе С (напряжение более 410 В)
10	Перегрузка на фазе А (ток более 5,01 А)
11	Перегрузка на фазе В (ток более 5,01 А)
12	Перегрузка на фазе С (ток более 5,01 А)
13	Ошибка калибровки
14	Не используется
15	Не используется

Режимы работы входов типа «сухой контакт»

Группа входов DI1–DI8 модуля выполняет определение логического уровня.

Для каждого входа задействован счетчик импульсов, поступающих на вход.

Параметры счетчика импульсов

Параметр	Значение
Разрядность	32 бит
Максимальная частота входного сигнала	400 Гц
Подавление дребезга	Вкл. / Выкл. Настраивается в ПО «OWEN Configurator» и по Modbus
Время подавления дребезга	50 мс (не настраивается)

Внимание

Для работы с сигналами частотой более 40 Гц при скважности 0,5 и менее не следует включать подавление дребезга контактов, так как полезный сигнал будет принят за дребезг и пропущен.

Если счетчик переполнился, то соответствующий регистр обнуляется автоматически. Последовательность действий для принудительного обнуления приведена, см. раздел

Значения состояния дискретных входов хранятся в виде битовой маски и считываются из соответствующего регистра.

Режимы работы дискретных выходов

Каждый дискретный выход может работать в одном из следующих режимов:

переключение логического сигнала;
генерация ШИМ сигнала.

Для выбора режима и изменения параметров выхода следует записать значения в соответствующие Modbus-регистры (см. раздел).

Безопасное состояние выходных элементов

Каждый выход прибора можно перевести в безопасное состояние.

Модуль переводит выход в безопасное состояние, если прибор не получает команд от Мастера сети после того, как истекает время, заданное в регистре «Таймаут». На выходе модуля устанавливается значение параметра «Безопасное состояние» в процентах (от 0 до 100 %). Это значение определяет коэффициент заполнения ШИМ.

Тайм-аут задается пользователем. Если значение регистра «Таймаут» равно 0, то безопасное состояние не используется. Выходы будут работать в режиме, который был установлен при предыдущем использовании модуля, до получения новой команды от Мастера сети или от облачного сервиса.

Принудительное обнуление счетчика

Если счетчик состояний входа переполнился, то соответствующий регистр обнуляется автоматически. Для принудительного обнуления счетчика следует записать значение 0 в регистр сброса значения счетчика.