Jak podłączyć licznik elektryczny z komunikacją Modbus?

Inteligentne liczniki energii elektrycznej umożliwiające dwustronną komunikację to rozwiązanie, które coraz częściej wykorzystuje się zarówno w przemyśle, jak i w gospodarstwach domowych. Z tego artykułu dowiesz się, jak podłączyć licznik elektryczny wyposażony w możliwość komunikowania się za pośrednictwem protokołu Modbus.

Pamiętaj, że pełna i prawidłowa nazwa popularnego licznika prądu brzmi: licznik zużycia energii elektrycznej. Wszystkie pozostałe – również używane w tym artykule – są określeniami zwyczajowymi, potocznymi.  

Elektroniczny licznik energii elektrycznej i komunikacja Modbus

Inteligentne liczniki zużycia energii elektrycznej to urządzenia, które umożliwiają nie tylko zliczanie ilości wykorzystywanego prądu, ale także dwustronną komunikację – na przykład w celu przeprogramowania sprzętu czy przesłania danych o zużyciu energii. Podobnie jak zwykłe elektroniczne liczniki energii elektrycznej, mogą one występować w wariancie dla instalacji jednofazowej (napięcie 230 V) lub trójfazowej (napięcie 400 V).

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat inteligentnych liczników energii elektrycznej, zajrzyj do naszego artykułu “Czym są inteligentne liczniki energii elektrycznej i jak działają”.

Protokół Modbus – co to jest?

Często wykorzystywanym sposobem na komunikację w elektronicznych licznikach zużycia energii elektrycznej jest protokół Modbus. Pozwala on na współpracę z różnego rodzaju sterownikami programowalnymi lub, na przykład, na podłączenie licznika do komputera. Od strony fizycznej połączenie poprzez protokół Modbus realizowane jest najczęściej przez standard szeregowy RS-485.

Uwaga!

Aby podłączyć do komputera licznik energii elektrycznej obsługujący protokół Modbus (na przykład w celu przeprogramowania) konieczne jest użycie odpowiedniej przejściówki, takiej jak konwerter RS-485 na USB.

Jak podłączyć licznik elektryczny z komunikacją Modbus?

Na szczęście podłączenie licznika energii komunikującego się poprzez protokół Modbus niemal wcale nie różni się od podłączania zwykłych liczników zużycia energii elektrycznej. Oznacza to również konieczność zachowania podobnych zasad bezpieczeństwa.

Zanim rozpoczniesz pracę

Kwestie związane z bezpieczeństwem

Otwarcie zabezpieczonej rozdzielnicy oraz jakiekolwiek prace przy instalacji (jak podłączenie licznika zużycia energii elektrycznej) powinny być zawsze dokonywane przez osoby dysponujące odpowiednimi kwalifikacjami, uprawnieniami oraz sprzętem. Postępowanie niezgodne z tymi zasadami grozi uszkodzeniem montowanego urządzenia, zniszczeniem instalacji, konsekwencjami prawnymi czy nawet uszczerbkiem na zdrowiu, a w skrajnych przypadkach – utratą życia.

Oznaczenia stosowane przy podłączaniu licznika energii

Przed podłączeniem licznika energii dobrze jest zapoznać się ze stosowanymi przez producentów liczników oznaczeniami oraz porównać je z tymi znajdującymi się w obsługiwanej instalacji elektrycznej. Pozwoli to uniknąć wątpliwości dotyczących interpretacji schematu podłączenia licznika energii elektrycznej, dzięki czemu łatwiej będzie zainstalować i uruchomić urządzenie w prawidłowy sposób.

Poniżej prezentujemy oznaczenia zgodne ze standardem wprowadzonym w roku 2007, natomiast w nawiasach podajemy symbole stosowane w starszych instalacjach i urządzeniach.

Przewody fazowe

W jednofazowych licznikach zużycia energii elektrycznej oznaczenie przewodu fazowego to L, natomiast w licznikach trójfazowych przewody fazowe oznaczane są kolejno L1, L2 i L3. Kolory izolacji:

L1 – brązowy,

L2 – czarny,

L3 – szary.

Przewody neutralne

Przewody neutralne (zarówno w instalacjach jedno-, jak i trójfazowych) oznacza się literą N, a ich izolacja ma kolor niebieski.

Przewody uziemiające

Przewody uziemienia oznacza się literami PE, a ich izolacja jest w żółto-zielone paski.

Zaciski przekładników

Zaciski przekładników prądowych (wykorzystywanych w licznikach energii elektrycznej z pomiarem w układzie półpośrednim) oznacza się w następujący sposób:

P1, P2 – uzwojenie pierwotne (w starych instalacjach K, L),

S1, S2 – uzwojenie wtórne (w starych instalacjach k, l).

Wyjście impulsowe

Wyjście impulsowe jest oznaczane przy pomocy symboli plus i minus.

Komunikacja

Przewody komunikacyjne w standardzie RS-485 oznacza się literami A i B.

Przygotowania - rozdzielnica, narzędzia i inne elementy

Przed rozpoczęciem pracy powinno się przygotować wszystkie potrzebne przyrządy i materiały. Należy zgromadzić między innymi:

-         rękawice ochronne,

-         śrubokręt do otwarcia pokrywy rozdzielnicy, jeżeli jest przykręcana,

-         śrubokręt z odpowiednio odporną izolacją do otwierania i zamykania złącz śrubowych,

-         wybrany licznik energii elektrycznej wraz ze schematem podłączenia oraz instrukcją obsługi dołączoną przez producenta,

a także inne potrzebne elementy. Należy odłączyć zasilanie, a następnie usunąć pokrywę rozdzielnicy, w której umieszczony zostanie licznik energii elektrycznej. Po upewnieniu się, że przepływ prądu został zatrzymany, można przystąpić do dalszych czynności przygotowawczych, takich jak demontaż poprzedniego licznika (jeżeli to konieczne).

Podłączenie licznika energii elektrycznej

Podłączenie licznika energii prezentujemy na modelu trójfazowym LE-03MW CT, który jest przeznaczony do pomiaru w układzie półpośrednim i umożliwia dwustronną komunikację za pośrednictwem protokołu Modbus RTU (przez standard RS-485). Montaż elektronicznych liczników zużycia energii jednofazowych oraz trójfazowych do pomiaru bezpośredniego jest realizowany analogicznie, ale z pominięciem przewodów fazowych i/lub połączenia z przekładnikami.

Model LE-03MW CT należy podłączyć według następującego schematu: