Multizähler mit PROFIBUS-Schnittstelle
Multizähler sind mit PROFIBUS-Schnittstelle verfügbar. In einem PROFIBUS-Netzwerk verhält sich der Multizähler wie ein PROFIBUS DP-Slave nach dem allgemein üblichen Standard V0 (nur zyklische Kommunikation).
In einem PROFIBUS-Netzwerk sind immer mehrere PROFIBUS-Slaves einem Master zugeordnet. Als Master kann ein PC mit PROFIBUS-Kommunikationsbaugruppe oder eine speicherprogrammierbare Steuerung, wie die SPSen der SIMATIC-Serie von Siemens, eingesetzt werden. Der Master kommuniziert zyklisch in sehr kurzen Abständen mit den angeschlossenen Slaves. Der Master schickt den Slaves ein Anforderungstelegramm, worauf die Slaves mit einem Antworttelegramm antworten. Der Kommunikationsrahmen der Telegramme (z. B. Anzahl der Sende- und Empfangsbytes) ist Slave-spezifisch und wird in einer normiert aufge-bauten Textdatei, der GSD-Datei (Geräte-Stammdaten-Datei) definiert. Diese GSD-Datei wird von den Software-Projektierungstools der verschiedenen PROFIBUS-Master eingelesen, wodurch der Master weiß, welchen Kommunikationsrahmen der jeweilige Slave benötigt.
Im normalen, zyklischen Betrieb sendet der Multizähler auf ein Anforderungstelegramm vom Master ein Antworttelegramm im festgelegten Kommunikationsrahmen. In diesem Kommunikationsrahmen sind als Nutzdaten alle 35 Messgrößen in codierter Form enthalten. Der Master erhält das Telegramm, dekodiert es und nutzt die Messdaten für verschiedenste Aufgaben weiter.
Neben der GSD-Datei wird für die Projektierung und Implementierung eines PROFIBUS-Netzwerkes mit Multizählern eine detaillierte Beschreibung der Kommunikation und dem Aufbau der Nutzdaten benötigt.
Weitere Informationen im Internet finden Sie unter
http://www.siemens.de/beta
Multizähler mit Modbus-Schnittstelle
Modbus RTU ist eine sehr verbreitete Kommunikationslösung. Es ist eine serielle, asynchrone Kommunikationsform, die als Hardwareplattform RS485-Netzwerke benötigt. RS485-Netzwerke können mit Zweidraht-Kupfer- oder Lichtwellenleitern aufgebaut werden und bieten im Vergleich zur seriellen Schnittstelle RS232 hohe Übertragungsraten.
In einem Modbus-Netzwerk hat jeder Busteilnehmer eine Busadresse im Bereich 1 bis 255. Für das gesamte Netzwerk muss die Übertragungsgeschwindigkeit einheitlich in jedem Busteilnehmer eingestellt werden. Empfohlen werden Übertragungsraten von 9600 oder 19200 bit/s. Im Bedienmenü der Multizähler werden die Adresse und die Übertragungsraten eingestellt.
Um eine Modbus-Anlage nach Kundenwünschen zu realisieren, muss eine entsprechende Software-Applikation für den Master implementiert werden. Dies setzt entsprechende Informationen über die Kommunikation mit Multizählern voraus.
Weitere Informationen im Internet finden Sie unter
http://www.siemens.de/beta
Multizähler mit LAN Koppler am LAN
Über den LAN Koppler 7KT1 390 können bis zu 10 Multizähler 7KT1 34 mit einem LAN-Netzwerk verbunden werden. Der LAN Koppler und die Multizähler werden mit einem RS485-Netzwerk miteinander verbunden. Durch die Einstellung der Busadresse “0” in den Multizählern 7KT1 34. wird festgelegt, dass diese im Modus “LAN” arbeiten. Die Einstellung der Übertragungsgeschwindigkeit ist nicht notwendig, da in diesem Modus immer eine fest eingestellte Übertragungsrate benutzt wird. Die Busadresse der Busteilnehmer muss ebenfalls nicht eingestellt werden, da der LAN Koppler die mit ihm verbundenen Multizähler automatisch erkennt und identifiziert.
Die Server-Komponenten laufen auf dem PC im Hintergrund und erledigen die Datenübertragung und die Speicherung der letzten Messwerte von allen Multizählern, die über einen oder mehrere LAN Koppler angeschlossen sind.
Weitere Hinweise zum LAN-Betrieb und zur MS Excel-Bedienoberfläche finden Sie beim LAN Koppler 7KT1 390.
Der Multizähler misst abhängig von der gewählten Anschlussart die Dreieckspannungen L1 gegen L2; L2 gegen L3 und L3 gegen L1 und/oder die Sternspannungen L1, L2, L3 gegen N.
Damit wird deutlich gemacht, dass sich alle physikalischen Einheiten, die unter diesem Symbol angezeigt werden, immer auf alle 3 Phasen beziehen.
Die Temperaturangabe des Multizählers eignet sich nicht zur genauen Messung der Umgebungstemperatur. Das Gerät verfügt nicht über einen Temperatursensor. Auch externe Temperaturfühler können nicht angeschlossen werden.
Die Temperaturangabe ermöglicht die grobe Abschätzung der Temperaturverhältnisse im Inneren des Gerätes sowie des nahen Umfeldes.
6 Messgrößen aus diesen 35 Möglichkeiten können ständig angezeigt werden:
Nr. |
Messwert |
Anzeige |
Einheit |
Zuordnung |
---|---|---|---|---|
1 |
Wirkleistung |
D1 |
W |
L1 |
2 |
Spannung |
D1 |
V |
L1 |
3 |
Strom |
D1 |
A |
L1 |
4 |
Scheinleistung |
D1 |
VA |
L1 |
5 |
cos φ |
D1 |
cos φ |
L1 |
6 |
Spannung |
D1 |
V |
L1 – L2 |
7 |
Wirkleistung |
D2 |
W |
L2 |
8 |
Spannung |
D2 |
V |
L2 |
9 |
Strom |
D2 |
A |
L2 |
10 |
Scheinleistung |
D2 |
VA |
L2 |
11 |
cos φ |
D2 |
cos φ |
L2 |
12 |
Spannung |
D2 |
V |
L2 – L3 |
13 |
Wirkleistung |
D3 |
W |
L3 |
14 |
Spannung |
D3 |
V |
L3 |
15 |
Strom |
D3 |
A |
L3 |
16 |
Scheinleistung |
D3 |
VA |
L3 |
17 |
cos φ |
D3 |
cos φ |
L3 |
18 |
Spannung |
D3 |
V |
L3 – L1 |
19 |
Temperatur |
D6 |
°C |
– |
20 |
Strom, N-Leiter |
D6 |
A |
ΣL |
21 |
Wirkleistung |
D4 |
W |
ΣL |
22 |
Blindleistung |
D5 |
Var |
ΣL |
23 |
Scheinleistung |
D5 |
Var |
ΣL |
24 |
Frequenz |
D6 |
Hz |
ΣL |
25 |
cos φ |
D1, D2, D3, D6 |
cos φ |
ΣL |
26 |
Wirkenergie Tarif 1 |
D4 |
Wh |
ΣL → |
27 |
Wirkenergie Tarif 2 |
D4 |
Wh |
ΣL → |
28 |
Wirkenergie Tarif 1 |
D4 |
Wh |
ΣL ← |
29 |
Wirkenergie Tarif 2 |
D4 |
Wh |
ΣL ← |
30 |
Blindenergie Tarif 1 |
D5 |
varh |
ΣL, ind. |
31 |
Blindenergie Tarif 2 |
D5 |
varh |
ΣL, ind. |
32 |
Blindenergie Tarif 1 |
D5 |
varh |
ΣL, kap. |
33 |
Blindenergie Tarif 2 |
D5 |
varh |
ΣL, kap. |
34 |
Scheinenergie Tarif 1 |
D5 |
VAh |
ΣL |
35 |
Scheinenergie Tarif 2 |
D5 |
VAh |
ΣL |
2 Einstellwerte werden zusätzlich angezeigt: |
||||
36 |
Wandlereinstellung |
D4 |
CT/A |
/5 |
37 |
Wandlereinstellung |
D5 |
CT/A |
5 ... 5000 |
Alle Messwerte werden über LAN übertragen.
Die Multizähler haben ein abgedecktes, kräftig leuchtendes LED-Display. Die Messwerte werden auf grünen 7-Segment-LEDs mit 11 mm Höhe, die physikalischen Einheiten mit orangen Textkürzeln angezeigt. Beide Farben sind deutlicher zu erkennen als die roten LEDs in üblichen Anzeigen. Kapazitive Lasten werden mit einem Kondensator-Symbol, induktive Lasten werden mit einem Spule-Symbol ebenfalls in orange gekennzeichnet.
Übliche Messinstrumente stellen Spannungen, Ströme, Leistungen etc. in einer starren Abfolge auf mehreren “Screens” dar. Die Multizähler sind hier mit frei einstellbaren Standard-Messgrößen je Anzeigefeld flexibler und universaler, da sich der Anwender hier seine Standardanzeige selbst zusammenstellen kann.
Eine Besonderheit ist die Analyse der unterschiedlichen Belastungen auf den Phasen. Phasenverschiebung, Schieflast, unausgewogene Belastungen können zu Teilüberlastungen führen. Der Multizähler bietet hier unterschiedliche Möglichkeiten, Messwerte zusammenzustellen und diese zu beurteilen.
Durch Drehtasten werden die Anzeigefelder angewählt und die gewünschten Anzeigen mit OK bestätigt. Dann erfolgt die horizontale Auswahl, z. B. W, V, A oder cos φ, danach die senkrechte Auswahl, z. B. L1, L1 – L2 oder ΣL. Damit ist die gewünschte Messgröße für dieses Anzeigefeld festgelegt.
Die senkrechten Angaben an der Anzeige können also jedem Messwert in den horizontalen Angaben zugeordnet werden. Die Buchstaben M(ega) und k(ilo) werden je nach Messbereich, also gemessenem Wert, automatisch zugeordnet, z. B. kW oder MW. Kapazitive Lasten werden mit einem Kondensator, induktive Lasten mit einer Spule ebenfalls automatisch gekennzeichnet.
Das Ergebnis einer Matrix-Auswahl könnte dann wie das untenstehende Bild aussehen: