Субучёт с энергомерами Modbus

Зачем нужен субучёт?

Основной счётчик здания измеряет общее потребление. Субучёт разделяет его на уровни арендаторов, зон или систем: поэтажно в офисах, поквартирно в домах, HVAC vs освещение vs ИТ в коммерческих зданиях.

Директива ЕС 2012/27/ЕС (Директива по энергоэффективности) требует индивидуального учёта для новых многоквартирных домов, где это технически осуществимо и экономически эффективно. KNX считывает данные субучёта через Modbus и отображает их на комнатных контроллерах, энергетических панелях и передаёт в биллинговые системы.

Сертификация MID

MID (Директива по измерительным приборам 2014/32/ЕС) сертифицирует энергомеры для законного биллинга. Сертифицированный MID счётчик может использоваться для:

• Выставления счетов арендаторам в многоквартирных домах
• Расчётов с поставщиком электроэнергии
• Энергосервисных контрактов

Счётчики без MID отлично подходят для внутреннего мониторинга и управления зданием, но не могут использоваться для биллинга. Schneider iEM3155 и Eastron SDM630MCT — популярные сертифицированные MID трёхфазные счётчики Modbus, широко используемые в проектах ЕС.

Подключение: прямое vs через ТТ

Существует два метода подключения, выбираемых в зависимости от тока измеряемой цепи:

Основы карты регистров Modbus

Большинство счетчиков энергии Modbus используют схожую структуру регистров, основанную на соглашении Eastron/Carlo Gavazzi. Регистры читаются по коду функции Modbus 04 (чтение входных регистров). Каждый регистр — 2 байта; 32-битные значения с плавающей запятой занимают 2 последовательных регистра (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

Шлюз KNX-Modbus (MDT SCN-IP100.03, Loytec LIP-ME201) считывает эти регистры с настраиваемым интервалом опроса (обычно 10–30 секунд) и отображает их в групповые объекты KNX DPT 14.xxx, делая данные об энергии доступными на шине KNX для контроллеров помещений, визуализации и логических модулей.

Практика монтажа щитов

В щите на DIN-рейку счетчики энергии устанавливаются ниже автоматического выключателя, который они контролируют. Счетчики с ТТ имеют трансформаторы, установленные на проводниках до (основной) или после (подчиненный) автомата. Ключевые правила проводки RS-485 Modbus:

Пример: поквартирный учет в многоквартирном доме

12-квартирный дом с полной системой поквартирного учета 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

Контроллер WirenBoard WB-7 считывает все 14 счетчиков по Modbus и публикует показания в MQTT. Мост KNX-MQTT (или Home Assistant с интеграцией KNX) передает данные на шину KNX для отображения на комнатных контроллерах и формирует ежемесячные отчеты по каждой квартире.