Podliczniki z licznikami energii Modbus

Dlaczego podliczniki?

Główny licznik energii w budynku mierzy całkowite zużycie. Podliczniki dzielą je na poziom mieszkań, stref lub systemów: piętro po piętrze w biurach, mieszkanie po mieszkaniu w blokach, HVAC vs oświetlenie vs IT w budynkach komercyjnych.

Dyrektywa UE 2012/27/UE (dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej) wymaga indywidualnego pomiaru w nowych budynkach wielomieszkaniowych, jeśli jest to technicznie wykonalne i opłacalne. KNX odczytuje dane z podliczników przez Modbus i wyświetla je na sterownikach pomieszczeń, panelach energetycznych oraz wysyła do systemów rozliczeniowych.

Certyfikacja MID

MID (dyrektywa w sprawie przyrządów pomiarowych 2014/32/UE) certyfikuje liczniki energii do celów prawnych rozliczeń. Licznik z certyfikatem MID może być używany do:

• Rozliczeń najemców w blokach mieszkalnych
• Rozliczeń z dostawcą energii elektrycznej
• Umowy o efektywność energetyczną

Liczniki nie-MID są całkowicie odpowiednie do wewnętrznego monitorowania i zarządzania budynkiem, ale nie mogą być używane do rozliczeń. Schneider iEM3155 i Eastron SDM630MCT to popularne, certyfikowane MID 3-fazowe liczniki Modbus, szeroko stosowane w projektach UE.

Okablowanie: bezpośrednie vs. przekładnik prądowy

Istnieją dwie metody okablowania, wybierane w zależności od poziomu prądu mierzonego obwodu:

Podstawy mapy rejestrów Modbus

Większość liczników energii Modbus używa podobnej struktury rejestrów opartej na konwencji Eastron/Carlo Gavazzi. Rejestry są odczytywane za pomocą kodu funkcyjnego Modbus 04 (odczyt rejestrów wejściowych). Każdy rejestr ma 2 bajty; wartości zmiennoprzecinkowe 32-bitowe zajmują 2 kolejne rejestry (big-endian).

Register  Parameter              Format    Unit
─────────────────────────────────────────────────
40001     Voltage L1             Float32   V
40003     Voltage L2             Float32   V
40005     Voltage L3             Float32   V
40007     Current L1             Float32   A
40009     Current L2             Float32   A
40011     Current L3             Float32   A
40013     Active power L1        Float32   W
40015     Active power L2        Float32   W
40017     Active power L3        Float32   W
40031     Power factor (total)   Float32   —
40073     Active energy total    Float32   kWh

Read: Function code 04 (read input registers)
Each 32-bit float = 2 consecutive 16-bit registers

Bramka KNX-Modbus (MDT SCN-IP100.03, Loytec LIP-ME201) odczytuje te rejestry w konfigurowalnym interwale odpytywania (zazwyczaj 10–30 sekund) i mapuje je na obiekty grupowe KNX DPT 14.xxx, udostępniając dane energetyczne na magistrali KNX dla sterowników pomieszczeń, wizualizacji i modułów logicznych.

Praktyka okablowania rozdzielnicy

W szafie z szyną DIN liczniki energii montuje się pod nadzorowanym wyłącznikiem nadprądowym (MCB). Liczniki z przekładnikami prądowymi (CT) mają przekładniki instalowane na przewodach przed (głównym) lub za (podrzędnym) wyłącznikiem. Kluczowe zasady okablowania RS-485 Modbus:

Przykład: podliczniki w bloku mieszkalnym

Blok mieszkalny z 12 lokalami i kompletnym systemem podliczników Modbus:

Grid supply
    │
    ├── Main meter (Modbus addr 1)
    │   Schneider iEM3255, MID, CT 250A 3-phase
    │   → Billing settlement with utility
    │
    ├── Apt 01 meter (Modbus addr 2)
    │   Eastron SDM120, MID, direct 63A 1-phase
    │   → Tenant billing
    │   ...
    ├── Apt 12 meter (Modbus addr 13)
    │   Eastron SDM120, MID, direct 63A 1-phase
    │
    └── Common areas meter (Modbus addr 14)
        WirenBoard WB-MAP3H, non-MID, 3-phase CT
        → Lift, stairwell lighting, parking
        → Internal building management only

RS-485 bus: addresses 1–14, all meters daisy-chained
WirenBoard WB-7 controller reads all meters → MQTT
KNX gateway subscribes MQTT → KNX group objects
Monthly billing reports generated per apartment

Kontroler WirenBoard WB-7 odczytuje wszystkie 14 liczników przez Modbus i publikuje odczyty do MQTT. Most KNX-MQTT (lub Home Assistant z integracją KNX) udostępnia dane na magistrali KNX do wyświetlania na sterownikach pokojowych i generuje miesięczne raporty rozliczeniowe dla każdego mieszkania.