Eaton Series NRX Installation Instructions Manual

Instructional Leaflet

IL01301034E

Effective December 2010

Supersedes March 2010

IL01301034EH02

Installation instructions for Series NRX

Modbus communications adapter module (MCAM)

Instructions apply to:

Series NRX, Type NF Frame

ANSI, UL1066, UL489/IEC IZMX16, IZM91

1600 NRX SUB-TITLE IMAGE (12/15/2010) 

WARNING

(1) ONLY QUALIFIED ELECTRICAL PERSONNEL SHOULD BE

PERMITTED TO WORK ON THE EQUIPMENT.

(2) ALWAYS DE-ENERGIZE PRIMARY AND SECONDARY CIRCUITS

IF A CIRCUIT BREAKER CANNOT BE REMOVED TO A SAFE WORK

LOCATION.

(3) DRAWOUT CIRCUIT BREAKERS SHOULD BE LEVERED (RACKED)

OUT TO THE DISCONNECT POSITION.

(4) ALL CIRCUIT BREAKERS SHOULD BE SWITCHED TO THE OFF

POSITION AND MECHANISM SPRINGS DISCHARGED. FAILURE TO

FOLLOW THESE STEPS FOR ALL PROCEDURES DESCRIBED IN THIS

INSTRUCTION LEAFLET COULD RESULT IN DEATH, BODILY INJURY,

OR PROPERTY DAMAGE.



WARNING

THE INSTRUCTIONS CONTAINED IN THIS IL AND ON PRODUCT

LABELS HAVE TO BE FOLLOWED. OBSERVE THE FIVE SAFETY RULES:

– DISCONNECTING

– ENSURE THAT DEVICES CANNOT BE

ACCIDENTALLY RESTARTED

– VERIFY ISOLATION FROM THE SUPPLY

– EARTHING AND SHORT-CIRCUITING

– COVERING OR PROVIDING BARRIERS TO

ADJACENT LIVE PARTS

DISCONNECT THE EQUIPMENT FROM THE SUPPLY. USE ONLY

AUTHORIZED SPARE PARTS IN THE REPAIR OF THE EQUIPMENT.

THE SPECIFIED MAINTENANCE INTERVALS AS WELL AS THE

INSTRUCTIONS FOR REPAIR AND EXCHANGE MUST BE STRICTLY

ADHERED TO PREVENT INJURY TO PERSONNEL AND DAMAGE TO

THE SWITCHBOARD.

Series NRX, Type RF Frame

IEC, IZMX40

4000 NRX RF DRAWOUT SUBTITLE IMAGE (12/15/2010)

Section 1: General information

The Series NRX E Modbus T communications adapter module (MCAM) ( Figure 1 ) is an accessory that will operate as a communicating device in conjunction with a compatible

Series NRX trip unit/breaker in a master communications network ( Figure 2 ).

The Modbus adapter communicates to a master on a

Modbus network using the Modbus RTU (remote terminal unit) protocol. Information is exchanged through the MCAM between the Modbus master and the Digitrip unit using assigned registers.

Figure 1. Series NRX Modbus Communications Adapter

Module

Instructional Leaflet IL01301034E Effective December 2010

Master

Device

MCAM

Module

1

Series

NRX

Breaker

MCAM

Module

2

Communications

Network

Series

NRX

Breaker

MCAM

Module

3

Series

NRX

Breaker

Figure 2. Modbus Communications Adapter Modules in a

Modbus Network ed circuit breakers, a separate DIN rail mounting configuration is preferred. Consult the customer support center for additional information.

The following tools should be available:

•

•

#T-15 Torx

Small flat blade screwdriver

For drawout circuit breakers, secondary terminal blocks as well as the Modbus communications adapter module are

DIN rail mounted on the top front portion of the drawout cassette. The module is designed to install or replace the four terminal blocks (eight contacts in total) at secondary contacts 19–26. Refer to the master connection diagram that can be found in the breaker instruction manual. For additional information relative to secondary terminal block installation and/or removal beyond that which is presented in this section, refer to IL01301037E.

Proceed with the following seven steps:

Step 1: Using a T-15 Torx, remove the four mounting screws holding the terminal block alignment bracket in place.

The Modbus communications adapter module is a slave device and as such requires a master device for control command initiation. Each Modbus communications adapter module provides:

•

•

Circuit breaker open/close/reset control

NRX trip unit source/residual ground selection (if applicable)

•

•

•

•

Flashing Status LED indicating module has power

Modbus communication enable/disable selection jumper for remote open/close control

DIN rail mounting (11 mm H, 28 mm W DIN rail minimum requirement)

Input power for module from 24 Vdc

The Modbus communications adapter module is designed to be installed, operated, and maintained by adequately trained people. These instructions do not cover all details or variations of the equipment for its storage, delivery, installation, checkout, safe operation, or maintenance.

If you have any questions or need additional information or instructions, please contact your local Eaton representative or visit www.eaton.com.

Figure 3. Step 1

Step 2: Carefully slide the alignment bracket out from between any mounted terminal blocks and put it aside with its mounting hardware for re-installment after the communications adapter module is connected to the DIN rail.

Section 2: Installation of Modbus communications adapter module

The following steps outline the installation procedure for a

Series NRX Modbus communications adapter module in a drawout circuit breaker configuration only. For fixed-mount-


2 EATON CORPORATION www.eaton.com

Effective December 2010 Instructional Leaflet IL01301034E

Step 3: Remove the terminal block in location 19/20 by inserting a small screwdriver in the recessed area in the top front of the terminal block as shown, and gently pry down to release and remove the block from the DIN rail.

Step 6: Carefully slide the terminal block alignment bracket back into position. Before securing the bracket in place, inspect it from the bottom to ensure that the teeth on the bracket separate each individual terminal block.

One installed terminal block only should be visible between two teeth when the alignment bracket is properly positioned. Secure the terminal block alignment bracket using the four screws previously removed. Hand tighten the four mounting screws.


Step 4: Repeat the same procedure performed in Step 3 to remove terminal blocks at locations 21/22, 23/24, and

25/26.

N ote: The extra DIN rail mounting screw located in the space where the four terminal blocks were mounted may need to be removed to allow the unit’s pogo pin ground to properly hit the metal DIN rail.


Step 7: A mounted communications module appears as shown and the installation procedure is complete. The module can now be wired in keeping with the information presented in Section 3.

Mounting Screw


Step 5: Tilt the communications module forward to engage the upper part of the DIN rail, and then snap it back into the

DIN rail for complete engagement.



EATON CORPORATION www.eaton.com

3


Section 3: Basic Modbus RS-485 Network

Wiring

The following simplified rules apply to a given system consisting of a cable link between master and slave devices

( Figure 2 ). For more complex considerations, please refer to standard Modbus RTU wiring specification rules for the

RS-485 network.

1. The recommended Modbus cable has twisted-pair wires

(24 AWG stranded 7 x 32 conductors with PVC insulation) having an aluminum/mylar foil shield with drain wire.

2. The maximum system capacity is 4,000 feet of communications cable and 247 devices on the Modbus RTU network.

3. Make sure there is twisted-pair wire that is recommended for Modbus RTU network use. Use shielded twistedpair wire to connect each slave to the Modbus RTU network, daisy-chain style. The polarity of the twisted pair is CRITICALLY important.

Table 2. Modbus Connector Pin-Outs ab

1

2

3

4

RS-485 Network-B (non-inverting)

RS-485 Network-A (inverting)

Common

Shield a This 4-pin connector provides the interface to the

Modbus network.

b Connect shield wire to ground at master device end only. Interconnect shielding where devices are daisy-chained.

Section 5: Jumpers and indicator LEDS

Refer to Figure 10 to become familiar with specific jumper and LED locations on the Modbus communications adapter module.

Section 4: Modbus communications adapter module connections



WARNING

ALL APPLICABLE SAFETY CODES, SAFETY STANDARDS, AND

SAFETY REGULATIONS MUST BE STRICTLY ADHERED TO WHEN

INSTALLING, OPERATING, OR MAINTAINING THIS EQUIPMENT.

FAILURE TO COMPLY COULD RESULT IN DEATH, BODILY INJURY,

OR PROPERTY DAMAGE.

For installation specifics, refer to Figure 3 and Figure 4 on page and page respectively for wiring diagrams, as well as pin-out Table 1 (power connections) and Table 2 (Modbus connections).

Jumper

Plug for

Source

Sensing

Jumper Plugs for

Communicaton Control

LEDs

Table 1. Power Connector Pin-Outs a

Input Signal Input Signal

3

4

1

2

5

24 Vdc +

24 Vdc –

Control signal common

Control open signal

Control close signal a Module power uses a 5-pin input connector. Power requirement is 24 Vdc, 10 watts.

Figure 10. Modbus Communications Adapter Module

(Front View Closeup)

MicroController LED (Status)

This indicator will be flashing green whenever the module is powered up and when the microprocessor is executing instructions. When the Series NRX Modbus communications adapter module is connected to a Series NRX trip unit for the first time, this LED will alternately flash red and green to signal a learning process between both units. This automatic process will take approximately 15 seconds and occurs only once during the initial startup. The LED will also flash red if the module is not connected to or unable to communicate with a Series Digitrip unit.



Modbus RS-485 network Tx LED (Transmit)

This LED will be lit whenever the module is transmitting on the Modbus RTU network.

Modbus RS-485 network Rx LED (Receive)

This LED will be lit whenever the module is receiving from the Modbus RTU network.

Modbus control jumper

This jumper provides the user with a means of enabling or disabling remote communication control commands to the

Digitrip unit. With jumper placed in the ENABLE position, remote Open and Close Breaker commands can be acted upon. With the jumper in the DISABLE position, these commands will not be accepted.

Source/residual ground selection jumper

This jumper selects the protection configuration for Digitrip units with ground fault protection or ground fault alarm functionality. Consult Series NRX trip unit instructions (IL

01301051E for Digitrip 520) for further information on ground sensing. This jumper is not applicable and does not function for non-ground fault style trip units.

121 Ohms a The Series NRX communications module is a separate device that snaps into the DIN rail starting at location 19–26. (Removal of the four contact blocks is required.) b The trip unit auxiliary voltage is 24 Vdc ±10% and should be sourced from a reliable service.

c Ground the shield at the master device and refer to Section 3 on page 4.

, with 10 watt capability.

d Set the jumper on the module to enable or disable the remote open and close communication control commands, as desired.

e When the communications module is employed and source ground or zero sequence ground sensing method is required, the ground fault function is enabled by this jumper. f Connectors are ULT/CSAT rated 300V, VDE rated 250V. Recommended: Weidmuller (BL 3.5/90/5BK) Orientation: 90° lead exit, but other lead orientations are possible. Wire guage: #18 AWG/0.82 mm.

g The final device in the daisy-chain configuration must have a 121 ohms termination resistor installed across terminals #1 and #2 on TB #2.

Figure 11. Series NRX Modbus Communication with Digitrip 520M


5

Instructional Leaflet IL01301034E Effective December 2010 a Spring release and shunt trip wiring as shown for optional communication close or open capability.

b Choose spring release coil voltage rating as desired if communications is required.

c Choose shunt trip voltage rating to be the same as spring release voltage rating if communication is required.

d Control power voltage rating must match ST and SR coil voltage rating.

e Close duration is 2 seconds on communication activation when communication control is enabled.

Figure 12. Communications Control (SR an ST wiring)

Section 6: Viewing/setting Modbus address

The Series Digitrip unit is used as the means to display and modify the programmed Modbus address setting of the MCAM module. All modules are shipped with a factory set default address of 220. The allowable address range is

001–247.

A trip unit containing a full display, such as the Digitrip

1150, will provide the MCAM settings in menu form. To set or view MCAM settings on a Digitrip 520M limited display, the following sequence is used.

To set or view the address, depress and hold the Reset/

Battery Test button located on the front of the Series NRX trip unit for approximately 5 seconds until the address information is displayed. This button must be held in continuously during the process. The Digitrip trip unit display will then alternate between ‘SP00’ (denoting the address display mode) and the programmed Modbus address value.

To select a new address, depress the trip unit Scroll Display to increment the address value shown. Users may simultaneously depress and hold in the Scroll and Reset/Battery

Test buttons for fast advance. The next setting will be displayed when the Reset/Battery Test button is released and then once again depressed.

Once the last setting (SP03) has been viewed and the

Reset/Battery Test button has been released, the new

Modbus settings will be saved.

A block diagram of the setting sequence and programming options is shown in Figure 13 . For the Series NRX Modbus communications adapter module, four communication settings are available and can be viewed as shown in Table 3 .



Figure 13. Setting Sequence Programming Flow Chart for

Digitrip 520M Trip Unit

Table 3. MCAM Communications Setting Ranges

Communication address

Baud rate

Parity

Stop bit

SP00

SP01

SP02

SP03

SP00

SP01

SP02

SP03

Address

Range

001–247

Baud Rate

00–03

Parity

00–02

Stop Bit

00–01

001–247

00 = 1200

01 = 4800

02 = 9600

03 = 19200

00 = None

01 = Odd

02 = Even

00 = 1 bit

01 = 2 bits

Section 7: Network communications protocol

In order to satisfy the MCAM communications needs, please refer to the following reference material:

“Modicon Modbus Protocol” http://www.modicon.com/techpubs/toc7.html

The contents of Modbus registers are product objects (for example, I

A

—phase A current). The MCAM ensures that unique objects reside in identical registers independent of

Eaton products. Consequently, Eaton products use a single register map of objects ( Table 4 or Table 5 ).

Objects occupy two registers except for certain energy (real and reactive) objects. These energy objects occupy four registers. The MCAM can support a maximum of 122 registers within a single Modbus transaction.

To accommodate Modbus masters that can only access to register 9999, some Eaton registers initially assigned above

9999 have been assigned dual access, both at the original register (to provide compatibility) and at a new register assignment below 9999. The format is given as low/high register numbers followed by (low ter addresses). An example is: 4xxxx/4yyyyy (XXXX+1

16

YYYY+1

16

). Refer to Table 6 .

16

/high

16

Modbus regis-

/

Only the RTU communications mode is recognized by the

MCAM.

Function codes

The MCAM responds to a limited number of Modbus function codes. These are function codes 03, 04, 06, 08, and

16 (10

16

). Function codes 03 and 04 are used interchangeably to obtain register data. Function code 06 can only be used to set the few single configuration registers (Section

<Register Access Configuration>).

Block of registers

A block of registers (from the register column of Table 4 or Table 5 ) can be established in the MCAM to remap the object registers of an Eaton product. The block of registers list is stored in non-volatile memory.

Function code 16 (10

16

) is used to load the object assignments for the block of registers. The block assignments are stored beginning at register 41001/420481 (03E8

16

/5000

16

).

Only the first object register address is assigned within the block of registers. For example, although object I registers 404611 (1202 address (1202

16

) and 404612 (1203

16

A

occupies

), only register

16

) is loaded into the block of assignment registers. Verification of this block of assignment registers can be read from the MCAM by a read function code 03 or 04 from these 41001/420481 (03E8

16

/5000

16

) registers.

Data pertaining to the objects configured in the block of assignment registers is mapped into registers starting at

41201/420737 (04B0

16

/5100

16

) and continuing in successive order for each object assigned. The number of objects and their placement order in this data block of registers is dependent on the configuration of the block of assignment registers. The total number of data block of registers is limited to 100.

N ote: An object can occupy two or four registers.


7


The data can be obtained from the data block of registers by a read function code 03 or 04. The address of the starting object must be aligned with a starting address of an object within the data block of registers. The number of registers to obtain must align with an ending address of an object within the data block of registers.

Register access configurations

Non-volatile register 42001/425345 (07D0

16

/6300

16

) is used to configure the MCAM to respond to a group of data objects, of which some objects are invalid within that group. When non-zero (factory default value), any attempt to access a group of data objects that contain an invalid object will result in an illegal data object exception code 02.

Refer to a later section entitled “Exception codes.”

When register 42001/425345 (07D0

16

/6300

16 with an illegal value, if available else 0000 in the invalid objects.

16

) is set to zero, however, the MCAM will respond to a group of objects with data contained in the valid objects of the group along

data contained


16

/6301

16

) is used to configure 32-bit IEEE T floating point word order. When non-zero (factory default), the floating point low order word is first in the Modbus register space.

When register 42002/425346 (07D1

Modbus register space.

16

/6301

16

) is set to zero, however, the floating point high order word is first in the


16

/6302

16

) is used to configure 32-bit fixed point and 64-bit energy word order.

When non-zero (factory default), the fixed point and energy low order word is first in the Modbus register space.

When register 42003/425347 (07D2 in the Modbus register space.

16

/6302

16

) is set to zero, however, the fixed point and energy high order word is first

Registers not containing a 32-bit or 64-bit format, such as

Status and Product ID binary encoded objects, and MCAM control of product registers are not affected by the word order configuration registers.

Configuring any or all registers 42001/425345 through

42003/425347 (07D0

16

/6300

16

through 07D2

16

/6302

16

) is accomplished using a write function code 06 or 16 (10

16

).

Control of product

Since a control error could result in unwanted actions initiated by a device, the MCAM requires a specific protocol by the Modbus master in order to perform control-related functions within the product.

A set of registers is reserved for the control protocol.

They begin at register 42901/425089 (0B54 extend through 42903/425091 (0B56

16

/6202

1’s complement using function code 16 (10

16

/6200

16

16

16

) and

). These three registers are written with a ‘slave action number’ and its

). The current

‘slave action numbers’, their support being product dependent, are listed in Table 7 . The format of the data is shown in Figure 14 . These three registers, and only these three registers, must be written in one Modbus transaction.

Figure 14. Control of Product Data Format

If the ‘slave action number’ and it 1’s complement are valid, the MCAM issues the ‘slave action’ control command to the product. If the slave action request is successfully acknowledged by the product, the MCAM returns a normal function code 16 (10

16

) response to the Modbus master.

The Modbus master may further determine if the product completed the slave action function successfully by interrogating the product, for example, by reading its status.

If the product does not acknowledge the slave action request, the MCAM returns an exception code 04. If the

‘slave action number’ and its 1’s complement are invalid, the MCAM responds to the Modbus master with a data value illegal exception code 03. Refer to a later section entitled “Exception codes.”



Date and time registers

Access to date and time registers provide the opportunity for a Modbus master to set up and/or read real-time clock information within an Eaton product. Eight registers, beginning at register number 402921 (i.e., holding register address 0B68

16

), are reserved for this information, as defined in Table 8 . Registers are read using function code

03 or 04 and written using function code 16 (10

16

).

Energy format

Energy objects in the MCAM are supported in two-register fixed point object format and a four-register power/mantissa format. These objects do not support IEEE floating point format.

The two-register format is presented in units of kilowatthours and is valid for products reporting energy in watthours or kilowatthours only. Products reporting in units greater than kilowatthours (for example, megawatthours) could not guarantee consistent kilowatthour resolution up to and through their rollover values.

All products reporting energy (independent of energy units) support the energy objects occupying four registers—

Register 3 through Register 0. Register 3 is the high order register and Register 0 is the low order register.

Register 3 high byte contains a value corresponding to engineering units (power of 10 signed exponent). Register

3 low byte contains a mantissa multiplier value (power of 2 signed exponent).

Register 2 through Register 0 contains a 48-bit energy mantissa in units of watthours. Net and total energy objects are signed values. All other energy objects are unsigned values.

The data format of these four registers is given in Figure 15 .

Figure 15. Four-Register Energy Data Format

Supported diagnostic sub-functions

It is possible to obtain diagnostics from the MCAM or an attached product using function code 08. Refer to Table 9 .

Exception codes

Under certain circumstances, the MCAM will return an exception code.

•

If the function in the query is not supported by the

MCAM, exception code 01 is returned in the response

•

If the data (object) register is illegal, exception code 02 is returned in the response

•

•

•

•

•

If the data in the query is illegal, exception code 03 is returned

If the attached product fails (usually a timeout), exception code 04 is returned

In certain circumstances, an exception code 05 (NAK) is returned

If the MCAM cannot perform the requested function, exception code 07 (NAK) is returned

If only a partial register is used in the query, exception code 84 is returned


9


Table 4. Modbus Register Map in Register Number Order

Objects (Complete List)

Name

L-L voltage

L-N voltage

Peak current

Power

Numeric

Status cause a Primary

Secondary

Cause

Current

I

N

V

AB

V

BC

I

A

I

B

I

C

I

G

V

CA

V

AN

V

BN

V

CN

Peak I

A

demand

Peak I

B

demand

Peak I

C

demand

Real 3-phase

(power)

Reactive 3-phase

(power)

Power factor

Apparent

3-phase (power)

Apparent

Units

A

A

V

V

A

W

V

V

V

A

A

V

A

A

A

VAR

VA

Modbus Register Number

404625

404627

404631

404633

404635

404641

404643

404645

404651

IEEE

Float

Fixed

Point (FP)

404609 or 406145 hi byte

404609 or 406145 lo byte

404610 or 406146

404611

404613

404615

404617

404619

404623

406147

406149

406151

406153

406155

406159

406161

406163

406167

406169

406171

406177

406179

406181

406187

404653

404655

406189

406191

Modbus Register Address

1210

1212

1216

1218

121A

1220

1222

1224

122A

1202

1204

1206

1208

120A

120E

IEEE Float

(Hex)

Fixed Point

(FP) (Hex)

1200 or 1800 hi byte

1200 or 1800 lo byte

1201 or 1801

1802

1804

1806

1808

180A

180E

1810

1812

1816

1818

181A

1820

1822

1824

182A

122C

122E

182C

182E

FP Scale

Factor

10

10

10

10

10

1

10

10

10

10

10

10

10

10

10

1

1 x x x x x x x x

Modbus Products

Series

NRX

520M

Series

NRX

1150 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x pf 404659 406195 1232 1832 100 x

N ote: Objects are two registers in length unless specified otherwise.

a The primary and secondary codes are mapped to the high and low bytes, respectively, of registers 404609 (1200 status codes are shown in Table 11 . The cause-of-status codes are mapped to registers 404610 (1201

16 ary and cause-of-status must be read as a single two register object.

16

) and 406145 (1800

16

) and 406146 (1801

16

). The primary status codes are shown in Table 10 . The secondary

). The cause-of-status codes are shown in Table 12 . The primary/secondb These numeric entries have specific definitions dependent on the particular Eaton product.



Modbus Register Map in Register Number Order (continued)


Name

Frequency

Power

Power factor

Product ID

Frequency

(K) Energy

Energy (four reg. objects)

Forward

Reverse

Total b

Apparent

Forward

Reverse

Total b

Apparent

Numeric Units

Freq

Peak demand

Real 3-phase (power) W

Hz

W pf pf b

Prod ID

Freq Hz

KWh

KWh

KWh

KVAh

Wh

Wh

Wh

VAh


N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

IEEE

Float

404661

404697

404715

Fixed

Point (FP)

406197

406233

406251

404717

404719 or 406255

406253

404721 406257

N/A

N/A

N/A

406259

406261

406263

406271

406305

406309

406313

406329


N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

IEEE Float (Hex)

1234

1258

126A

126C

126E or 186E

1270

N/A

N/A

N/A

187E

18A0

18A4

18A8

18B8

1870

1872

1874

1876

Fixed Point

(FP) (Hex)

1834

1858

186A

186C

1

1

1

1

1

100

1

1

1

FP Scale

Factor

10

1

1

100

Modbus Products

Series

NRX

520M

Series

NRX

1150 x x x x x x x x x x x x x x x

N ote: Objects are two registers in length unless specified otherwise.



16

) and 406145 (1800

16

) and 406146 (1801

16




11


Table 5. Modbus Register Map in Functional Number Order


Name Numeric

Product ID Prod ID

Status cause a Primary

Secondary

Current

L-L voltage

L-N voltage

Frequency

Power

V

BN

V

CN

Freq

Freq

Cause

I

A

I

B

I

C

V

AB

V

BC

V

CA

V

AN

I

G

I

N

Peak I

A

demand

Peak I

B

demand

Peak I

C

demand

Real 3-phase

(power)

Peak demand

Units

V

V

V

V

Hz

Hz

W

V

V

A

A

A

A

A

A

A

A


404641

404643

404645

404623

404625

404627

404631

404633

404635

404661

404721

404715

IEEE

Float

Fixed

Point (FP)

404719 or 406255

404609 or 406145 hi byte

404609 or 406145 lo byte

404610 or 406146

404611 406147

404613 406149

404615

404617

404619

406151

406153

406155

406177

406179

406181

406159

406161

406163

406167

406169

406171

406197

406257

406251


1212

1216

1218

121A

1220

1222

1224

120E

1210

1234

1270

126A

IEEE Float (Hex)

126E or 186E

1200 or 1800 hi byte

1200 or 1800 lo byte

1201 or 1801

1202

1204

1206

1208

120A

Fixed Point (FP) (Hex)

1812

1816

1818

181A

1834

1870

186A

1820

1822

1824

180E

1810

1802

1804

1806

1808

180A

FP Scale

Factor

10

10

10

10

10

100

1

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10 x x x x x x x x x

Modbus Products

Series

NRX

520M x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Series

NRX

1150

W 404697 406233 1258 1858 1 x

N ote: All objects are two registers in length unless specified otherwise.



16

) and 406145 (1800

16

) and 406146 (1801

16





Modbus Register Map in Functional Number Order (continued)


Name

Power

Power factor

(K) Energy

Energy (four reg. objects)

Numeric

Real 3-phase

(power)

Reactive

3-phase

Apparent

3-phase pf b

Apparent

Forward

Reverse

Total b

Apparent

Forward

Reverse

Total b

Apparent

Units

W

VAR

VA

KWh

KVAh

Wh

Wh

Wh

VAh pf pf

KWh

KWh


IEEE

Float

404651

404653

404655

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

404717

404659

N/A

N/A

Fixed

Point (FP)

406187

406189

406191

406253

406195

406259

406261

406263

406271

406305

406309

406313

406329


IEEE Float

(Hex)

122A

122C

122E

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

126C

1232

N/A

N/A

Fixed Point (FP) (Hex)

182A

182C

182E

1876

187E

18A0

18A4

18A8

18B8

186C

1832

1872

1874

1

1

1

1

1

1

1

1

100

100

FP Scale

Factor

1

1

1

Modbus Products

Series

NRX

520M

Series

NRX

1150 x x x x x x x x x x x x x

N ote: All objects are two registers in length unless specified otherwise.



16

) and 406145 (1800

16

) and 406146 (1801

16



Table 6. MCAM Configuration Registers

Register Definition

Mapped block of registers configuration

Mapped block of registers data

Invalid object access configuration

Floating Pt data word order configuration

Fixed Pt data word order configuration

Supervisory control query

Date and time registers

R/W

R/W

R

R/W

R/W

R/W

R/W

R/W

41201

42001

42002

42003

42901

42921

Modbus Register

10

Number

Low High

41001 420481

420737

425345

425346

425347

425089


16

Low High

03E8 5000

04B0

07D0

07D1

5100

6300

6301

07D2

0B54

0B68

6302

6200

1

3

8

Number of Registers

1 0

100

4 * 100

1

1


13


Table 7. Control ‘Slave Action Number’ Definitions

Control

Group

Reset

Circuit breaker openclose

Definition

Reset trip

Reset (peak) demand-watts

Reset (synchronize) demand watts window

Snapshot command

Reset (peak) demand-currents

Reset all min./max. values

Unlock waveform buffer (clear upload-inprogress)

Reset min./max. currents

Reset min./max. PF-apparent

Open request

Close request

Enable Maintenance Mode

Disable Maintenance Mode

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

Byte 2 Byte 1 Byte 0

0

0

0

0

2

4

0

0

1

1

1

4

5

64 (40

16

)

128 (80

16

)

1

0

0

0

1

1

0

1

8

9

13

16

0

Table 8. Date and Time Register Definitions

Definition

Month

Day

Register Number

(Decimal)

402921

402922

Register Address

(Hexadecimal)

0B68

0B69

Year

Day of week

Hour

Minute

Second

1/100th second

402923

402924

402925

402926

402927

402928

0B6A

0B6B

0B6C

0B6D

0B6E

0B6F

Data Range

(Decimal)

1–12

1–31

1=Sunday...7=Saturday

0–23

0–59

0–59

0–99

Table 9. Diagnostic Sub-Function Numbers

26

27

28

23

24

25

29

20

21

22

17

18

15

16

12

13

14

4

10

11

0

1

Sub-Function

No. (Decimal) Name

Echo query

Restart communications

Force listen

Clear MCAM/slave product counters

Modbus UART bus message count

Modbus UART communication error count

MCAM exception error count

MCAM message count

MCAM no response count

MCAM NAK count

MCAM busy count

Modbus UART over run error count

Clear Modbus UART counters

Slave product checksum error count

Slave product over run count

Modbus UART framing error count

Modbus UART noise error count

Modbus UART parity error count

MCAM firmware version & rev

MCAM firmware month & day

MCAM firmware year

Reset MCAM block-of-registers

Table 10. Primary Status Code Definitions

Code Definition

3

4

13

0

1

2

Unknown

Open

Closed

Tripped

Alarmed

Pickup

3

7

8

Table 11. Secondary Status Code Definitions

Code

0

Definition

Unknown

Test mode

Powered up

Alarm



Table 12. Cause-of-Status Code Definitions

43

46

61

62

63

33

37

39

27

30

31

19

26

17

18

12

15

16

1

3

11

Code Definition

0 Unknown

Normal operating mode

Instantaneous phase overcurrent

Overvoltage

66

67

68

Code Definition

65 Reverse power

Fixed instantaneous phase overcurrent #2

Reverse phase

Reverse sequence

Undervoltage

Underfrequency

Overfrequency

Current unbalance

Voltage unbalance

Apparent power factor

Power demand

69

71

72

73

75

76

77

Phase current loss

Alarm active

Bad frame

Phase currents near pickup

Making current release


Set points error

64

VA demand

Total harmonic distortion

Operations count

Control via communications

Coil supervision

RAM error

EEROM error

Watchdog

Long delay phase overcurrent

Short delay phase overcurrent


Bad/missing rating plug

78

80

82

84

85

146

148

149

153

154

156

157

Over-temperature

Long delay neutral overcurrent

Historical data

Ground fault (instantaneous or delay)

Earth fault (instantaneous or delay)

Frequency out of range

Check auxiliary switch

Overcurrent

Maintenance mode

Breaker mech. fault

Disconnect position

Trip Actuator

Section 8: Troubleshooting

The following are the most common issues experienced with the installation of a Series NRX Modbus communications adapter module. If you have additional questions or need further information and/or instructions, please contact your local Eaton representative or visit www.eaton.com.

Observation 1—Status LED not flashing

Action —Verify proper input power to module connectors.

Observation 2—Status LED flashing green, but module does not change state in response to master command requests

Action —Verify correct module address.

Action —Verify communication cable is connected correctly from master to module.


15


Disclaimer of warranties and limitation of liability

The information, recommendations, descriptions, and safety notations in this document are based on Eaton Corporation’s

(“Eaton”) experience and judgment, and may not cover all contingencies. If further information is required, an Eaton sales office should be consulted.

Sale of the product shown in this literature is subject to the terms and conditions outlined in appropriate Eaton selling policies or other contractual agreement between Eaton and the purchaser.

THERE ARE NO UNDERSTANDINGS, AGREEMENTS,

WARRANTIES, EXPRESSED OR IMPLIED, INCLUDING

WARRANTIES OF FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE

OR MERCHANTABILITY, OTHER THAN THOSE SPECIFICALLY

SET OUT IN ANY EXISTING CONTRACT BETWEEN THE

PARTIES. ANY SUCH CONTRACT STATES THE ENTIRE

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DOCUMENT SHALL NOT BECOME PART OF OR MODIFY

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In no event will Eaton be responsible to the purchaser or user in contract, in tort (including negligence), strict liability, or otherwise for any special, indirect, incidental, or consequential damage or loss whatsoever, including but not limited to damage or loss of use of equipment, plant or power system, cost of capital, loss of power, additional expenses in the use of existing power facilities, or claims against the purchaser or user by its customers resulting from the use of the information, recommendations, and descriptions contained herein.

The information contained in this manual is subject to change without notice.

Eaton Corporation

Electrical Group

1000 Cherrington Parkway

Moon Township, PA 15108

United States

877-ETN-CARE (877-386-2273)

Eaton.com

© 2010 Eaton Corporation

All Rights Reserved

Printed in USA

Publication No. IL01301012E

December 2010

PowerChain Management is a registered trademark of Eaton Corporation.

All other trademarks are property of their respective owners.

Montageanweisung

IL01301034E

Gültig ab Dezember 2010

Ersetzt September 2010

IL01301034EH02

Montageanweisung für das Modbus

Kommunikationsadaptermodul (MCAM)

IZM91 und IZMX16



WARNUNG

(1) DIE INSTANDHALTUNG DARF NUR DURCH ENTSPRECHEND

ELEKTRONTECHNISCH QUALIFIZIERTES PERSONAL ERFOLGEN.

(2) VOR BEGINN DER ARBEITEN MUSS DER SPANNUNGSFREIE

ZUSTAND DER SCHALTANLAGE HERGESTELLT UND WÄHREND DER

ARBEITEN SICHERGESTELLT SEIN.

(3) SCHALTER IN AUSFAHRTECHNIK MÜSSEN IN TRENNSTELLUNG

GEFAHREN WERDEN.

(4) DIE SCHALTER SIND AUF AUS ZU STELLEN UND DER FEDERSPEICHER

IST ZU ENTSPANNEN.

BEIM BETRIEB ELEKTRISCHER GERÄTE STEHEN ZWANGSLÄUFIG

BESTIMMTE TEILE DIESER GERÄTE UNTER GEFÄHRLICHER

SPANNUNG.

UNSACHGEMÄSSER UMGANG MIT DIESEN GERÄTEN KANN

DESHALB ZU TOD ODER SCHWEREN KÖRPERVERLETZUNGEN SOWIE

ERHEBLICHEN SACHSCHÄDEN FÜHREN.



WARNUNG

BEACHTEN SIE BEI INSTANDHALTUNGSMASSNAHMEN AN DIESEM

GERÄT ALLE IN DIESER AWA UND AUF DEM PRODUKT SELBST

AUFGEFÜHRTEN HINWEISE. DIE FÜNF SICHERHEITSREGELN SIND

EINZUHALTEN:

– FREISCHALTEN

– GEGEN WIEDEREINSCHALTEN SICHERN

– SPANNUNGSFREIHEIT FESTSTELLEN

– ERDEN UND KURZSCHLIESSEN

– BENACHBARTE, UNTER SPANNUNG STEHENDE TEILE ABDECKEN

ODER ABSCHRANKEN

DAS GERÄT IST VOM NETZ ZU TRENNEN. ES DÜRFEN NUR VOM

HERSTELLER ZUGELASSENE ERSATZTEILE VERWENDET WERDEN.

DIE VORGESCHRIEBENEN WARTUNGSINTERVALLE SOWIE

DIE ANWEISUNGEN FÜR REPARATUR UND AUSTAUSCH SIND

UNBEDINGT EINZUHALTEN, UM SCHÄDEN AN PERSONEN UND

ANLAGEN ZU VERMEIDEN.

Abschnitt 1: Allgemeine Informationen

Das IZM91 und IZMX16 ModbusT

Kommunikationsadaptermodul ( Abb.1

) ist ein Zubehörteil, welches als Kommunikationseinheit zusammen mit einer kompatiblen IZM91 und IZMX16 Auslöseeinheit/

Leistungsschalter in einem übergeordneten

Kommunikationsnetzwerk verwendet wird ( Abb.2

). Der Typ des Moduls lautet MCAM.

Das MCAM kommuniziert über das Modbus RTU (Remote

Terminal Unit) Protokoll mit einem Master im Modbus-

Netzwerk. Alle Information werden mittels fest zugewiesenen Registern über das MCAM zwischen dem Modbus-

Master und der Auslöseeinheit ausgetauscht.

Abbildung 1. IZM91 und IZMX16 Modbus-

Kommunikationsadaptermodul Module

Montageanweisung IL01301034E Gültig ab Dezember 2010

Master

Gerät

MCAM

Module

1

MCAM

Module

2

Kommunikations-

Netzwerk

MCAM

Module

3

IZM91 & IZMX16

Leistungsschalter

IZM91 & IZMX16

Leistungsschalter

IZM91 & IZMX16

Leistungsschalter

Abbildung 2. Modbus- Kommunikationsadaptermodule in einem Modbus-Netzwerk

Das Modbus-Kommunikationsadaptermodul ist ein reines Slave-Gerät und benötigt daher einen Master zu Initiierung der Steuerbefehle. Jedes Modbus-

Kommunikationsadaptermodul enthält:

•

Schalter öffnen/schließen/zurücksetzen

•

Auswahl an der Auslöseeinheit zwischen Quelle/

Erdschluss (wenn verfügbar)

•

Eine blinkende Statusleuchte zeigt an, dass das Modul aktiv ist

•

Steckbrücke zur Aktivierung/Deaktivierung der Modbus-

Kommunikation, um eine Fernsteuerung zum Ein-/

Ausschalten des Leistungsschalters zu ermöglichen

•

DIN-Hutschienenmontage (Minimalanforderungen der

Hutschiene: Höhe: 11 mm, Breite: 28 mm)

•

Die Eingangsleistung des Moduls beträgt 24 Vdc

Die Installation, Bedienung und Instandhaltung des

Modbus- Kommunikationsadaptermoduls ist von qualifizierten, eingewiesenen Personen durchzuführen. Diese

Anleitung deckt nicht alle möglichen Eventualitäten, die während Installation, dem Betrieb oder der Instandhaltung auftreten können, oder alle Details und Variationen der beschriebenen Betriebsmittel ab.

Abbildung 3. Schritt 1

Abschnitt 2: Installation eines Modbus

Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls

Die folgenden Schritte zeigen ausschließlich die

Vorgehensweise zur Installation eines IZM91 und IZMX16

Modbus-Kommunikationsadaptermoduls in einer ausziehbaren Konfiguration eines Leistungsschalters. Bei fest eingebauten Leistungsschaltern wird eine separate Konfiguration zur DINHutschienenmontage bevorzugt. Wenden Sie sich hierzu bitte an unseren Kundendienst, um weiterführende

Informationen zu erhalten.

Halten Sie die folgenden Werkzeuge bereit:

•

#T-15 Torx

•

Kleiner Schlitzschraubendreher

Bei ausziehbaren Leistungsschaltern werden die sekundären Klemmenblöcke sowie das Modbus-

Kommunikationsadaptermodul auf einer DIN-Hutschiene

über der Front der ausziehbaren Kassette des

Leistungsschalters montiert. Das Modul ist so konzipiert, dass es die vier Klemmenblöcke (insgesamt acht Kontakte) der Sekundärkontakte 19–26 hinzufügt bzw. ersetzt.

Siehe Hauptschaltplan in der Bedienungsanleitung des

Leistungsschalters AWB1230-1628. Weitere Informationen hinsichtlich der Installation und/oder Ausbau der sekundären

Klemmenblöcke und mehr, welches in diesem Abschnitt enthalten ist, finden Sie unter AWA1230-2610.

Fahren Sie mit den folgenden sieben Schritten fort:

Schritt 1: Entfernen Sie mit einem T-15 Torx-

Schraubendreher die vier Befestigungsschrauben, welche den Ausrichthalterung des Klemmenblocks fixieren.


Gültig ab Dezember 2010 Montageanweisung IL01301034E

Schritt 2: Schieben Sie nun die Ausrichthalterung zwischen einem beliebigen Klemmenblock vorsichtig nach außen und legen Sie diesen nun mit dem gesamten Montagezubehör für den späteren Wiedereinbau, nach der Installation des

Kommunikationsadaptermoduls auf der DIN-Hutschiene, beiseite.


Schritt 3: Entfernen Sie nun den Klemmenblock der

Position 19/20, indem Sie einen kleinen Schraubendreher in den zurückgesetzten Bereich an der oberen Front des

Klemmenblocks, wie abgebildet, stecken und diesen nun vorsichtig nach unten drücken, um den Klemmenblock auszurasten und diesen von der DINHutschiene entfernen zu können.

Befestigungsschraube


Schritt 5: Kippen Sie nun das Kommunikationsmodul nach vorne, und setzen Sie es auf der DIN-Hutschiene auf und rasten Sie es dann vollständig auf der DIN-Hutschiene auf.


Schritt 4: Wiederholen Sie die Vorgehensweise von Schritt

3, um die Klemmenblöcke an den Positionen 21/22, 23/24 und 25/26 zu entfernen.

A nmerkung: Die zusätzliche Befestigungsschraube der DIN-

Hutschiene, die sich im Zwischenraum der vier Klemmenblöcke befindet, muss möglicherweise entfernt werden, damit der Erdungs-

Federstift (Pogo-Pin) eine gute Verbindung mit der DIN-Hutschiene hat.


Schritt 6: Schieben Sie nun die Ausrichteklammer des

Klemmenblocks wieder in Position.

Überprüfen Sie die

Unterseite der Ausrichthalterung, dass die Zahnung der Klammer jeden einzelnen Klemmenblock trennt, bevor Sie die Ausrichthalterung installieren. Ist die

Ausrichthalterung ordnungsgemäß eingebaut, sollte zwischen der Zahnung der Ausrichteklammer immer nur ein Klemmenblock sichtbar sein.

Befestigen Sie die Ausrichthalterung mit den vier zuvor entfernten Befestigungsschrauben. Ziehen Sie die vier

Befestigungsschrauben von Hand fest.



3


Schritt 7: Die Installation ist somit abgeschlossen und das

Kommunikationsmodul sollte wie nebenstehend abgebildet montiert sein. Das Modul kann nun, unter Berücksichtigung der in Abschnitt 3 aufgeführten Informationen, verdrahtet werden.

Abschnitt 4: Anschlüsse des Modbus Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls



WARNUNG

BEI DER INSTALLATION, DEM BETRIEB UND DER WARTUNG

DIESES GERÄTES MÜSSEN STETS ALLE ANZUWENDENDEN

SICHERHEITSRICHTLINIEN, -NORMEN UND -GESETZE STRIKT

EINGEHALTEN WERDEN. NICHTBEACHTUNG KANN ZU

SACHSCHÄDEN, VERLETZUNGEN ODER TOD FÜHREN.

Besonderheiten zur Installation finden Sie in den

Schaltplänen in Abb.3

und Abb.4

auf page 3 und page 3 ff. sowie den Anschlussbelegungen in Tabelle

1 (Versorgungsanschlüsse) und Tabelle 2 (Modbus-

Anschlüsse).

Tabelle 1. Anschlussbelegung Spannungsversorgunga a


Abschnitt 3: Grundlegende Verdrahtung des Modbus RS-485 Netzwerks

Die folgenden vereinfachten Regeln gelten für ein bestehendes System, welches aus einer Kabelverbindung zwischen dem Master und den Slaves besteht ( Abb.22

).

Beachten Sie bitte bei komplexeren Systemkonfigurationen die Modbus RTU Standard-Verdrahtungsvorgaben für das

RS-485 Netzwerk.

1. Das empfohlene Modbus Kabel ist ein Twisted-Pair Kabel

(Litze mit 24AWG und 7 x 32 Leitern mit PVC Isolierung), welches eine Abschirmfolie aus Aluminium/Mylar und eine Beilauflitze enthält.

2. Die maximale Systemleistung beträgt 1,2 km Kabellänge und 247 Teilnehmer am Modbus RTU-Netzwerk.

3. Gewährleisten Sie, dass das Twisted- Pair Kabel für die

Anwendung als Modbus RTU-Netzwerkkabel geeignet ist. Verwenden Sie das abgeschirmte Twisted-Pair Kabel, um jeden Slave in das Modbus RTU-Netzwerk einzuschleifen („daisychain“ Verkettung). Die Polarität der beiden Leiter ist müssen unbedingt beachtet werden.

Eingangssignal Input Signal

3

4

5

1

2

24 Vdc +

24 Vdc –

Steuersignal Masse

Steuersignal „Öffnen”

Steuersignal „Schließen” a Die Spannungsversorgung des Moduls ist über einen 5-poligen Steckverbinder. Leistungsbedarf ist 24 Vdc, 10 Watt.

Tabelle 2. Modbus Anschlussbelegung ab

Pin Nummer Eingangssignal

1

2

3

4

RS-485 Netzwerk-B (nicht-invertierend)

RS-485 Netzwerk-A (invertierend)

Masse

Schirm a Dieser 4-polige Anschluss ist die Schnittstelle zum Modbus-Netzwerk.

b Verbinden Sie den Kabelschirm nur am Master mit Masse. Wenn Geräte prioritätsverkettet sind, verbinden Sie die Schirme miteinander.



Abschnitt 5: Brücken und Anzeige-LEDs

Eine Übersicht zu den jeweiligen Positionen der Steckbrücken und LEDs auf dem Modbus-

Kommunikationsadaptermodul finden Sie in Abb.10

.

Steckbrücke zur

Quellenerkennung

LEDs

Steckbrücke zur

Kommunikationssteuerung

Abbildung 10. Modbus- Kommunikationsadaptermodul

(Frontansicht) MicroController LED (Status)

Mikrocontroller LED (Status)

Diese LED blinkt immer dann grün, wenn das

Modul in Betrieb ist und der Mikroprozessor Befehle ausführt. Wird das IZM91 und IZMX16 Modbus-

Kommunikationsadaptermodul zum ersten Mal an einer

Auslöseeinheit verwendet, blinkt diese LED abwechselnd rot und Steckbrücke zur Quellenerkennung LEDs

Steckbrücke zur Kommunikationssteuerung grün, um den

Lernvorgang zwischen den beiden Einheiten zu signalisieren. Dieser Vorgang findet bei der ersten Einrichtung automatisch statt und dauert ca.15 Sekunden. Die LED blinkt auch rot, wenn das Modul nicht angeschlossen ist oder mit der IZM91 und IZMX16 Auslöseeinheit nicht kommunizieren kann.

Modbus RS-485 Netzwerk Tx LED (Senden)

Diese LED leuchtet, wenn das Modul Daten in das Modbus

RTUNetzwerk sendet.

Modbus RS-485 Netzwerk Rx LED (Empfangen)

Diese LED leuchtet, wenn das Modul Daten vom Modbus

RTUNetzwerk empfängt.

Modbus-Steuerbrücke

Über diese Steckbrücke können die

Kommunikationssteuerbefehle zur Fernsteuerung der

Auslöseeinheit aktiviert oder deaktiviert werden. Befindet sich die Steckbrücke in der Position Enable, kann auf die

Öffnen und Schließen Befehle für den Leistungsschalter reagiert werden. Befindet sich die Steckbrücke in der

Position Disable, werden diese Befehle nicht entgegengenommen.

Steckbrücke zur Auswahl zwischen Quelle/Erdschluss

Über diese Steckbrücke kann die Schutzart der Auslöseeinheiten auf Erdschluss- oder

Erdschlussalarmfunktion konfiguriert werden. Weitere

Informationen zur Erdungserkennung finden Sie in den Handbüchern (AWB1230-1629) der IZM91 und

IZMX16 Auslöseeinheiten. Diese Steckbrücke ist für

Auslöseeinheiten ohne Erdungserkennung nicht verfügbar und funktionsfähig.


5


+

24 Vdc

–

5 4 3 2 1

TB #1

TB2-1

TB2-2

4 3 2 1

TB #

120 Ohm

Quellenerdung

Aktivieren

Deaktivieren

Komm Steuerung

Aktivieren

Deaktivieren

Kommunikations

Modul

19 20 21 22 23 24 25 26

Leistungsschalter

IZM91 und

IZMX16

IZMX16...U... (Digitrip 520M)

IZMX16...P... (Digitrip 1150) c Das Kommunikationsmodul IZM91 und IZM16 ist ein zusätzliches Gerät, welches auf die DIN Hutschienen ab den Positionen 19 bis 26 aufgebracht werden kann. (Hierzu müssen die vier Kontaktblöcke entfernt werden.) d Die Hilfsspannung der Auslöseeinheit beträgt 24 Vdc ±10% und sollte von einer ausfallsicheren und stabilen Quelle kommen.

e Erden Sie die Schirmung am Master-Gerät, siehe Abschnitt 3 auf Seite 4.

f Setzen Sie die Steckbrücke am Modul, um die Öffnen und Schließen Befehle für die Fernsteuerung entsprechend zu aktivieren oder zu deaktivieren.

g Wird das Kommunikationsmodul eingesetzt, ist die Quellenerdschluss- oder Nullstrom-Erdschlusserkennungsmethode erforderlich, die Erdschlussfunktion wird durch diese Brücke aktiviert.

h Die Anschlüsse sind nach ULT/CSAT auf 300V und nach VDE auf 250V ausgelegt. Der empfohlene Steckverbinder ist ein Weidmüller # BL 3,5/90/5 BK, mit Orientierung: 90° Austrittswinkelung, es sind jedoch auch andere Winkelungen möglich. Schutzdraht #18 AWG/0,82 mm.

i Das letzte Gerät in der verketteten Buskonfiguration muss mit einem 120 Ohm Abschlusswiderstand über Teilnehmer #1 und #2 an TB #2 versehen werden.

Abbildung 11. IZM91 und IZMX16 Modbus-Kommunikation mit Digitrip 520M



Optionale externe

Kontakte

CS (oder PB)

Auslösen

CS (oder PB)

Schliessen

Steuerspannung

TB1

Kommunikationsmodul

Leistungsschalter

IZM91 und IZMX16 j Die Verdrahtung des Federauslösers und des Arbeitsstromauslösers für die optionale Kommunikation zum Öffnen oder Schließen dargestellt.

k Wählen Sie die gewünschte Bemessungsleistung der Spulenspannung des Federauslösers entsprechend aus, wenn die Kommunikationsfunktion gewünscht ist.Ist eine Kommunikation erforderlich, setzen

Sie die Nennspannung der Nebenschlussauslösung auf den gleichen Wert wie die Nennspannung der

Federauslösung.

l Die Höhe der Steuerspannung muss identisch mit der Nennspannung der ST und SR-Spule sein.

m Die Schließdauer beträgt nach dem Aktivieren der Kommunikation zwei Sekunden, wenn die

Kommunikationsfunktion aktiviert ist.

Abbildung 12. Kommunikationssteuerung (Verdrahtung SR und ST

Abschnitt 6: Modbus- Adressen anzeigen/ einstellen

Die programmierte Modbus-Adresse des MCAM-Moduls kann über die IZM91 und IZMX16 Auslöseeinheiten angezeigt und verändert werden. Alle Module werden ab

Werk auf die Adresse 220 voreingestellt. Der zulässige

Adressbereich liegt zwischen 001 bis 247.

Verfügt die Auslöseeinheit über eine vollständige Anzeige, wie beispielsweise das Digitrip 1150, können die

Einstellungen des MCAM-Moduls über das Menü aufgerufen werden. Verwenden Sie die folgende Vorgehensweise, um die Einstellung des MCAM-Moduls auf der eingeschränkten Anzeige der Auslöseeinheit 520M anzeigen und einstellen zu können.

Betätigen und halten Sie die Prüftaste Reset/Battery auf der Frontseite der Auslöseeinheit für ca. 5 Sekunden, bis die Adressinformation angezeigt wird, um die Adresse des MCAM-Moduls aufzurufen und einzustellen. Diese

Taste muss während der gesamte Dauer des Vorgangs gedrückt bleiben . Die Anzeige der Auslöseeinheit wechselt dann zwischen „SP00” (welches den Anzeigemodus der Adresse kennzeichnet) und der programmierten

Modbus-Adresse.


7


Betätigen Sie nun die Scroll-Anzeige der Auslöseeinheit und erhöhen sie den angezeigten Adresswert, um einen neue

Adresse auszuwählen. Für einen schnelleren Vorlauf, halten

Sie beide Tasten (Scroll und Reset/Battery Test) gleichzeitig. Wenn Sie die Prüftaste Reset/ Battery loslassen und erneut betätigen und gedrückt halten, wird der nächste

Einstellwert angezeigt.

Sobald der letzte Einstellwert (SP03) angezeigt wird und die

Prüftaste Reset/ Batterie losgelassen wurde, werden die neuen Modbus-Einstellungen gespeichert.

Ein Ablaufdiagramm der Einstellreihenfolge und der

Programmiermöglichkeiten ist in Abb.13

dargestellt. Für das Modbus- Kommunikationsadaptermodul sind vier

Kommunikationseinstellungen verfügbar, welche, wie in

Tabelle 3 dargestellt, angezeigt werden können.

Tabelle 3. MCAM Kommunikation Einstellbereiche

Kommunikation Adresse

Datenübertragungsrate

Parität

Stoppbit

SP00

SP01

SP02

SP03

001–247

00 = 1200

01 = 4800

02 = 9600

03 = 19200

00 = keine

01 = ungerade

02 = gerade

00 = 1 Bit

01 = 2 Bit

SP00

SP01

SP02

SP03

Adressbereich

001–247

Baudrate

00–03

Parität

00–02

Stoppbit

00–01

Abbildung 13. Einstellreihenfolge und

Programmierdiagramm für die Auslöseeinheit IZM91 und

IZMX16 520M

Abschnitt 7: Netzwerk Kommunikationsprotokoll

Damit die Kommunikationsanforderungen des MCAM-

Modusl vollständig erfüllt werden, finden Sie weitere

Informationen in den folgenden Referenzmaterialien:

“Modicon Modbus Protokoll” http://www.modicon.com/ techpubs/toc7. html

Die Inhalte der Modbus-Register sind Produktobjekte (z.B.

IA - Strom Phase A). Das MCAM-Modul gewährleistet hier, dass sich eindeutige Objekte immer in den identischen

Registern befinden, unabhängig welche Eaton Produkte eingesetzt werden. Infolgedessen verwenden alle Eaton-

Produkte eine einzige Registerzuordnung der Objekte

( Tabelle 4 oder Tabelle 5 ).

Objekte belegen stets zwei Register, mit Ausnahme von einigen Energieobjekten (Effektiv- und Blindwerte). Diese

Objekte belegen vier Register. Das MCAMModul kann bis zu 122 Register mit einer einzelnen Modbus-Transaktion verwalten.

Damit auch Modbus-Master verwendet werden können, die nur bis Register 9999 zugreifen können, wurden einige

Eaton-Register, die über 9999 zugeordnet sind, mit einem

Dual-Zugriff versehen. Dies erfolgt sowohl auf der ursprünglichen Registerebene (um die Kompatibilität zu wahren) und auf der neuen Registerzuordnung unter 9999. Das

Format wird in Form von einem nachstehenden Low/High der Registerwerte angegeben (Low16/High16 Modbus-

Registeradresse). Dies wird beispielsweise so dargestellt:

4xxxx/4yyyy (XXXX+116/YYYY+116). Siehe Tabelle 6 .

Das MCAM-Modul erkennt ausschließlich den RTU-

Kommunikationsmodus.



Funktionscodes

Das MCAM-Modul reagiert auf eine eingeschränkte Anzahl der Modbus- Fubktionscodes. Diese Funktionscodes lauten

03, 04, 06, 08 und 16 (1016). Die Funktionscodes 03 und 04 können für den Aufruf der Registerdaten abwechselnd verwendet werden. Funktionscode 06 kann nur zur Einstellung der wenigen einzelnen Konfigurationsregister (Abschnitt

<Konfiguration Registerzugriff>) verwendet werden.

Registerblock

Ein Registerblock (aus der Registerspalte von Tabelle 4 oder

Tabelle 5) kann im MCAM-Modul eingerichtet werden, um das Objektregister eines Eaton- Produkts neu zu ordnen.

Die Liste des Registerblocks ist in einem nichtflüchtigem

Speicher abgelegt.

Der Funktionscode 16 (1016) wird zum Laden der

Objektzuordnungen des Registerblocks verwendet. Die

Blockzuordnungen werden ab Register 41001/420481

(03E816/500016) gespeichert. Es ist nur die erste

Objektregister-Adresse dem Registerblock zugeordnet. Obwohl beispielsweise das Objekt IA die Register

404611 (120216) und 404612 (120316) belegt, wird nur die Registeradresse (129216) in den Zuordnungs-

Registerblock geladen. Die Verifizierung dieses Zuordnungs-

Registerblocks kann aus dem MCAM-Modul mittels dem Lese- Funktionscode 03 oder 04 aus den Registern

41001/420481 (03E816/500016) ausgelesen werden.

Die Daten, welche die Zuordnungs- Registerblock konfigurierten Objekte enthalten sind, werden den Registern ab der Adresse 41201/420737 (04B016/510016) und in weiter aufsteigender Reihenfolge für jedes weitere

Objekt zugeordnet. Die Anzahl der Objekte und deren

Platzierungsreihenfolge in diesem Zuordnungs-Registerblock ist von der Konfiguration des Zuordnungs- Registerblocks abhängig. Die Gesamtmenge der Registerdatenblöcke ist auf 100 beschränkt.

A nmerkung: Ein Objekt kann zwei oder vier Register belegen.

Die Daten können mittels dem Lese- Funktionscode 03 oder 04 aus den Registerdatenblöcken gelesen werden.

Die Adresse des Startobjekts muss der Startadresse eines

Objekts innerhalb des Registerdatenblocks angepasst werden. Die Anzahl der auszulesenden Register muss über die

Endadresse des Objekts innerhalb des Registerdatenblocks angepasst werden.

Konfiguration Registerzugriff

Das MCAM-Modul wird über das nichtflüchtige Register

42001/425345 (07D016/630016) konfiguriert, um mit einer

Gruppe von Datenobjekten interagieren zu können, die einige ungültige Objekte enthalten. Jeder Versuch, ein

Gruppe von Datenobjekten, welche ungültige Datenobjekte enthält, mit einem Wert ungleich Null (ab Werk voreingestellter Wert) anzusprechen führt zu einem unzulässigen

Datenobjekt-Ausnahmecode 02. Weitere Informationen finden Sie im nachfolgenden Abschnitt mit dem Titel

„Ausnahmecodes”.

Wird das Register 42001/425345 (07D016/630016) jedoch auf null gesetzt, reagiert das MCAM-Modul auf eine

Objektgruppe mit Dateninhalten in den gültigen Objekten der Gruppe zusammen mit allen ungültigen Werten, sofern enthalten, ansonsten sind die ungültigen Objekte mit

000016 Dateninhalten versehen.

Zur Konfiguration der 32-Bit IEEET Fließkomma

Wortreihenfolge wird das nichtflüchtige Register

42002/425346 (07D116/630116) verwendet. Ist der Wert nicht null (Werkseinstellung), befindet sich die niederwertige Fließkomma Wortreihenfolge im ersten Modbus-

Registerplatz.

Wird das Register 42002/425346 (07D116/630116) auf null gesetzt, befindet sich die höherwertige Fließkomma

Wortreihenfolge im ersten Modbus- Registerplatz.

Zur Konfiguration der 32-Bit Festpunkt und 64-Bit

Energie-Wortreihenfolge wird das nichtflüchtige Register

42002/425347 (07D116/630216) verwendet. Ist der Wert nicht null (Werkseinstellung), befindet sich der Festpunkt und die niederwertige Energie-Wortreihenfolge im ersten

Modbus-Registerplatz.

Wird das Register 42003/425347 (07D216/630216) auf null gesetzt, befindet sich der Festpunkt und die höherwertige

Energie-Wortreihenfolge im ersten Modbus-Registerplatz.

Register, die kein 32-bit oder 64-Bit Format enthalten, wie beispielsweise die binär codierten Objekte Status und

Produkt-ID sowie die MCAM-Steuerung der Produktregister, werden von den Konfigurationsregister der Wortreihenfolge nicht beeinflusst.

Die Konfiguration eines Registers oder aller Register

42001/425345 bis 42003/425347 (07D016/630016 bis 07D216/630216) erfolgt mittels einem Schreib-

Funktionscode 06 oder 16 (1016)


9


Steuerung des Produkts

Durch einen Steuerungsfehler können durch einen Modbus-

Teilnehmer ungewohnte Aktionen ausgelöst werden. Um dies zu verhindern benötigt das MCAM-Modul ein spezifisches Protokoll des Modbus-Masters, um Funktionen auf

Steuerungsebene im Produkt auszuführen.

Für das Steuerungsprotokoll ist ein Registersatz reserviert.

Dieser beginnt mit Register 42901/425089 (0B5416/620016) und erstreckt sich bis Register 42903/425091

(0B5616/620216). Diese drei Register werden mittels einer

‘Slave Aktionszahl’ (Slave Action Number) und seinem 1er-

Komplement über den Funktionscode 16 (1016) beschrieben. Die aktuellen ‘Slave Aktionszahlen’ (Slave Action

Numbers), die Produktabhängig sind, werden in Tabelle 7 aufgeführt. Das Format der Daten ist in Abb.14

dargestellt.

Diese drei Register sind die einzigen, die in einer einzigen

Modbus Transaktion geschrieben werden müssen.

Register 42901/425089 (0B54

16

/6200

16

)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Slave Aktionsbyte 1 Slave Aktionsbyte 0

Register 42902/425090 (0B55

16

/6201

16

)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1er-Komplement des

Slave Aktionsbyte 0

Slave Aktionsbyte 2

Register 42903/425091 (0B56

16

/6202

16

)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1er-Komplement des

Slave Aktionsbyte 2

1er-Komplement des

Slave Aktionsbyte 1

Abbildung 14. Steuerung des Produkt- Datenformats

Ist die „Slave-Aktionszahl” und dessen zugehöriges 1er-

Komplement gültig, stellt das MCAM-Modul den „Slave-

Aktion” Steuerbefehl an das Produkt aus. Wird die Anfrage einer „Slave-Aktion” erfolgreich vom Produkt bestätigt, gibt das MCAMModul als Antwort einen normalen

Funktionscode 16 (1016) an den Modbus- Master zurück.

Der Modbus-Master kann dann das Produkt weiter prüfen, ob dieses die „Slave-Aktion” Funktion erfolgreich durchgeführt hat, indem beispielsweise der Status des Produkts ausgelesen wird.

Wird die Anfrage der „Slave-Aktion” vom Produkt nicht bestätigt, so gibt das MCAM-Modul den Ausnahmecode

04 aus. Ist die „Slave-Aktionszahl” und dessen zugehöriges 1er-Komplement ungültig, antwortet das MCAM-

Modul dem Modbus-Master mit einem Ausnahmecode

03 für einen ungültigen Datenwert. Weitere Informationen finden Sie im nachfolgenden Abschnitt mit dem Titel

„Ausnahmecodes”.

Datum und Uhrzeit Register

Durch einen Zugriff auf die Datum und Uhrzeit-Register ist der Modbus-Master in der Lage, die Echtzeit Daten in einem Eaton-Produkt einzustellen und/oder zu lesen. Für diese Information sind acht Register reserviert, beginnend mit 402921 (d.h. Halte-Registeradresse 0B6816), wie in Tabelle 8 definiert. Die Register werden über den Funktionscode 03 oder 04 gelesen und mittels dem

Funktionscode 16 (1016) geschrieben.

Energieformat

Energieobjekte im MCAM-Modul werden mit einem

Festpunkt Objektformat über zwei Register und einem

Potenz/Mantisse Format in vier Registern unterstützt. Diese

Objekte unterstützen das IEEE Fließpunkt- Format nicht.

Das Zwei-Register Format wird in Einheiten von kWh dargestellt und ist für Produkte gültig, welche Energiedaten in Wh oder kWh ausgeben. Für Produkte, die höhere

Einheiten als kWh ausgeben (z. B. MWh), kann keine konsistente Auflösung in kWh bis und über die maximal anzeigbaren Werte gewährleistet werden.

Alle Produkte, die Energiewerte ausgeben (unabhängig der

Energieeinheit) unterstützen die Energieobjekte, welche sich über die vier Register — Register 3 bis Register 0 — erstrecken. Wobei Register 3 das Register höherer Ordnung und Register 0 das Register mit niederer Ordnung ist.

Das höherwertige Byte von Register 3 enthält den entsprechenden Wert der technischen Einheiten (Potenz zu

10 als ganzzahliger vorzeichenbehafteter Exponent). Das niederwertige Byte von Register 3 enthält den Wert des

Mantissen-Multiplikators (Potenz zu 2 als ganzzahliger vorzeichenbehafteter Exponent).



Die Register 2 bis Register 0 enthalten die Energie-

Mantisse über 48-Bit in Wh. Die Netto- und

Gesamtenergieobjekte sind vorzeichenbehaftete Werte.

Alle anderen Energieobjekte sind vorzeichenlose Werte.

Das Datenformat dieser vier Register ist in Abb.15

dargestellt.

Energie = 2 Mantissenmultiplikator x (48-Bit Energiewert) x 10 Technische Einheit

Energieregister 0

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Mantissenbyte 1 Mantissenbyte 0

15 14 13

Energieregister 1

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0


15 14 13

Energieregister 2

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0


Energieregister 3

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Technische Einheiten Mantissenmultiplikator

Energie = 2 Mantissenmultiplikator x (48-bit Energiewert) x 10 Technische Einheiten

Abbildung 15. Energie-Datenformat der vier Register

Supported diagnostic sub-functions

Unterstützte Diagnose- Unterfunktionen

Mittels dem Funktionscode 08 ist es möglich, die Diagnose des MCAM-Moduls oder eines anderen angeschlossenen

Produkts auszulesen. Siehe Tabelle 9 .

Ausnahmecodes

Unter bestimmten Umständen kann das MCAM-Modul einen Ausnahmecode zurückgeben.

•

Wird die Funktion in der Abfrage vom MCAM-Modul nicht unterstützt, wird der Ausnahmecode 01 als Antwort zurückgegeben.

•

Ist das Datenregister (Objekt) ungültig, wird der

Ausnahmecode 02 als Antwort zurückgegeben.

•

Sind die Daten in der Abfrage ungültig, wird der

Ausnahmecode 03 als Antwort zurückgegeben.

•

Ist das angeschlossene Produkt ausgefallen (i.d.R. durch

Zeitüberschreitung), wird der Ausnahmecode 04 als

Antwort zurückgegeben.

•

Unter bestimmten Umständen kann der Ausnahmecode

05 (NAK) zurückgegeben werden.

•

Kann das MCAM-Modul die angeforderte Funktion nicht ausführen,wird der Ausnahmecode 07 (NAK) als Antwort zurückgegeben.

•

Wird nur ein Teil eines Registers in der Anfrage angesprochen, wird der Ausnahmecode 84 als Antwort zurückgegeben.


11


Tabelle 4. Modbus Registerzuordnung nach Registernummer

Objekte (Vollständige Liste)

Name

Status/

Ursache a

Numerisch

Primär

Sekundär

Ursache

Langzeitmittelwert

Strom

L-L spannung

L-N spannung

I

G

I

N

V

AB

V

BC

V

CA

V

AN

I

A

I

B

I

C

V

BN

V

CN

Stromscheitelwert Peak IA

Langzeitmittelwert

Strom

Leistung

Leistungsfaktor

Peak IB

Langzeitmittelwert

Strom

Peak IC

Langzeitmittelwert

Strom

Real

3-phasig

(power)

Blindleistung

3-Phasen

(power)

Scheinleistung

3-Phasen

(power)

Scheinleistung

Maßeinheiten

V

V

A

V

V

V

V

A

A

A

A

A

A

A

W

VAR

VA pf

Modbus-Register-

Nummer

IEEE

Fließpunkt fest eingestellt

Punkt (FP )

404609 oder 406145 hi Byte

404609 oder 406145 lo Byte

404610 oder 406146

404611

404613

406147

406149

404615

404617

404619

404623

404625

404627

404631

404633

404635

404641

406169

406171

406177

406151

406153

406155

406159

406161

406163

406167

404643

404645

404651

404653

404655

404659

406179

406181

406187

406189

406191

406195


Adresse

IEEE

Fließpunkt

(Hex)

Festpunkt

(FP ) (Hex)

1200 oder 1800 hi Byte

1206

1208

120A

120E

1210

1212

1216

1200 oder 1800 lo Byte

1201 oder 1801

1202

1204

1802

1804

1218

121A

1220

1818

181A

1820

1806

1808

180A

180E

1810

1812

1816

1222

1224

122A

122C

122E

1822

1824

182A

182C

182E

FP

Maßstabsfaktor

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

1

1

1 x x x x x x x

Modbus Produkte

IZM91 und

IZMX16

520M x

IZM91 und

IZMX16

1150 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

1232 1832 100 x

A nmerkung: Alle Objekte besitzen eine Länge von zwei Registern, sofern nicht anders angegeben.

a Der primäre und sekundäre Code werden jeweils dem höher- und niederwertigen Byte der Register 404609 (120016) und 406145 (180016) zugeordnet. Die primären Statuscodes sind in Tabelle 10 aufgeführt. Die sekundären Statuscodes sind in Tabelle 11 aufgeführt. Die Codes der Ursache der Statusänderung werden den Registern 404610 (120116) und 406146 (180116) zugeordnet. Die Codes der

Ursache der Statusänderung sind in Tabelle 12 aufgeführt. Das primäre/sekundäre sowie das Register der Ursache der Statusänderung müssen als einziges Zwei-Register Objekt gelesen werden.

b Diese nummerischen Einträge besitzen spezifische Definitionen, die vom jeweiligen Eaton-Produkt abhängig sind.



Modbus Registerzuordnung nach Registernummer (Forts.)


Name

Frequenz

Leistung

Leistungsfaktor

Produkt ID

Frequenz

(K) Energie

Energie

(Objekte mit vier

Registern)

Numerisch

Freq

Peak

Langzeitmittelwert

Strom

Real

3-phasig

(power) pf b

Prod ID

Freq

Vor

Rückwärts

Summe b

Scheinleistung

Vor

Rückwärts

Summe b

Scheinleistung

Maßeinheiten

Hz

W

W pf

Wh

Wh

Wh

VAh

Hz

KWh

KWh

KWh

KVAh


Nummer

IEEE

Fließpunkt

404661 fest eingestellt

Punkt (FP )

406197

404697 406233

404715 406251

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

404717 406253

404719 oder 406255

404721 406257

N/A 406259

406261

406263

406271

406305

406309

406313

406329


Adresse

IEEE

Fließpunkt

(Hex)

1234

Festpunkt (FP)

(Hex)

1834

1258 1858

FPMaßstabsfaktor

10

1

126A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

126C

126E oder 186E

1270

N/A

186A

186C

18A0

18A4

18A8

18B8

1870

1872

1874

1876

187E


1

100

1

1

1

1

1

1

1

100

1

Modbus Produkte

IZM91 und

IZMX16

520M

IZM91 und

IZMX16

1150 x x x x x x x x x x x x x x x a Der primäre und sekundäre Code werden jeweils dem höher- und niederwertigen Byte der Register 404609 (120016) und 406145 (180016) zugeordnet. Die primären Statuscodes sind in Tabelle 10 aufgeführt. Die sekundären Statuscodes sind in Tabelle 11 aufgeführt. Die Codes der Ursache der Statusänderung werden den Registern 404610 (120116) und 406146 (180116) zugeordnet. Die Codes der Ursache der Statusänderung sind in Tabelle 12 aufgeführt. Das primäre/sekundäre sowie das Register der Ursache der Statusänderung müssen als einziges Zwei-Register Objekt gelesen werden.



13


Tabelle 5. Modbus Registerzuordnung nach Funktionsnummer

Objekte (Vollständige Liste) Modbus-Register-Nummer Modbus-Register-Adresse Modbus Produkte

Name

Produkt ID

Status/

Ursache aktuell a

Numerisch

Prod ID

Primär

Sekundär

Ursache

I

A

I

B

I

C

I

G

I

N

Spitzen-

Leistungsanforderung

IA

L-L Spannung V

AB

V

BC

V

CA

L-N Spannung V

AN

V

BN

V

CN

Frequenz Freq

Spitzen-


IB

Spitzen-


IC

Freq

Maßeinheiten

A

A

A

A

A

A

A

A

Hz

Hz

V

V

V

V

V

V

404643

404645

404623

404625

404627

404631

404633

404635

404661

404721

404611

404613

404615

404617

404619

404641

IEEE

Fließpunkt

404719 oder 406255 fest eingestellt

Punkt (FP )

404609 oder 406145 hi byte

404609 oder 406145 lo byte

404610 oder 406146

406147

406149

406151

406153

406155

406177

406179

406181

406159

406161

406163

406167

406169

406171

406197

406257

1202

1204

1206

1208

120A

1220

IEEE Fließpunkt

(Hex)

126E oder 186E

1200 oder 1800 hi byte

1200 oder 1800 lo byte

1201 oder 1801

1222

1224

1218

121A

1234

1270

120E

1210

1212

1216

Festpunkt

(FP ) (Hex)

1822

1824

1818

181A

1834

1870

180E

1810

1812

1816

1802

1804

1806

1808

180A

1820

FP

Maßstabsfaktor

10

10

10

100

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10 x x x x x x x x

IZM91 und

IZMX16

520M x x x x x x x x x x

IZM91 und

IZMX16

1150 x x x



Ursache der Statusänderung sind in Tabelle 12 aufgeführt. Das primäre/sekundäre sowie das Register der Ursache der Statusänderung müssen als einziges Zwei-Register Objekt gelesen werden. x x x x x x x x b Diese nummerischen Einträge besitzen spezifische Definitionen, die vom jeweiligen Eaton-Produkt abhängig sind.



Modbus Register Map in Functional Number Order (continued)


Name

Leistung

Leistungsfaktor

(K) Energie

Energie

(Objekte mit vier

Registern)

Numerisch

Wirkleistung

(3-Phasen)

Spitzen-


Wirkleistung

(3-Phasen)

Blindleistung

3-Phasen

Scheinleistung

3-Phasen) pf b

Scheinleistung

Vor

Rückwärts

Summe b

Scheinleistung

Vor

Rückwärts

Summe b

Scheinleistung

Maßeinheiten

W

W

W

VAR

VA pf pf

KWh

KWh

KWh

KVAh

Wh

Wh

Wh

VAh

Modbus-Register-Nummer

IEEE

Fließpunkt fest eingestellt

Punkt (FP )

404715 406251

404697

404651

404653

404655

404717

404659

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

406233

406187

406189

406191

406253

406195

406259

406261

406263

406271

406305

406309

406313

406329

126C

1232

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

Modbus-Register-Adresse

IEEE

Fließpunkt

(Hex)

Festpunkt

(FP ) (Hex)

126A 186A

1258

122A

122C

122E

1858

182A

182C

182E

186C

1832

1872

1874

1876

187E

18A0

18A4

18A8

18B8

FP Maßstabsfaktor

1

1

1

1

1

1

1

1

100

100

1

1

1

1

1

Modbus Produkte

IZM91 und

IZMX16

520M

IZM91 und

IZMX16

1150 x x x x x x x x x x x x x x x



Ursache der Statusänderung sind in Tabelle 12 aufgeführt. Das primäre/sekundäre sowie das Register der Ursache der Statusänderung müssen als einziges Zwei-Register Objekt gelesen werden.


Tabelle 6. MCAM Konfigurationsregister

Register Definition

Zugeordneter Block der Registerkonfiguration

Zugeordneter Block der Registerdaten

Konfiguration für ungültigen Objektzugriff

Konfiguration der Fließkomma

Wortreihenfolge

Konfiguration der Festpunkt Wortreihenfolge

Übergeordnete Steuerungsanfrage

Datum und Uhrzeit Register

R/W

R/W

R

R/W

R/W

R/W

R/W

R/W

Modbus Register

10

Nummer

Low High

41001

41201

42001

42002

420481

420737

425345

425346

42003

42901

42921

425347

425089

Modbus Register

Adresse

16

Low High

03E8

04B0

5000

5100

07D0

07D1

6300

6301

07D2

0B54

0B68

6302

6200

1

3

8

1

1

Anzahl der

Register

10

100

4 * 100


15


Tabelle 7. Definition der ‚Slave Aktionszahlen’ (Slave Action Numbers) zur Steuerung

Rücksetzen

Leistungsschalter

öffnen/schließen

Definition

Auslösung zurücksetzen

(Spitzen) Leistungsanforderung in

Watt zurücksetzen

Fenster der Leistungsanforderung in

Watt zurücksetzen (synchronisieren)

Snapshot-Befehl

(Spitzen) Stromanforderung zurücksetzen

Alle Min.-/Max.-Werte zurücksetzen

Wellenform-Buffer freigeben

(Upload-In-Progress löschen)

Min./max. Ströme zurücksetzen

Min./Max. Scheinleistungsfaktor zurücksetzen

Anfrage zum Öffnen

Anfrage zum Schließen

Instandhaltungsmodus freigeben

Instandhaltungsmodus sperren

Byte 2

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

Byte 1

0

0

0

0

1

8

13

16

9

Byte 0

2

4

64 (40

16

)

4

5

128 (80

16

)

1

Tabelle 8. Datum und Uhrzeit Register Definitionen

Definition

Monat

Tag

Register-Nummer

(dezimal)

402921

402922

Jahr

Wochentag

Stunde

Minute

402923

402924

402925

402926

Sekunde 402927

1/100th Sekunde 402928

Register Adresse

(Hexadezimal)

0B68

0B69

0B6A

0B6B

0B6C

0B6D

0B6E

0B6F

Datenbereich

(Dezimal)

1–12

1–31

1=Sonntag...7=Samstag

0–23

0–59

0–59

0–99

18

20

21

15

16

17

13

14

11

12

1

4

10

25

26

27

28

29

22

23

24

Tabelle 9. Nummern-Kennungen der Diagnose-

Unterfunktionen

Nr. der Unterfunktion

(Dezimal)

0

Name

Echo-Anfrage

Neustart Kommunkationen

Abhören erzwingen

MCAM/Slave Produktzähler löschen

Modbus UART Busmeldungszähler

Modbus UART Kommunikationsfehlerzähler

MCAM Ausnahmefehlerzähler

MCAM Meldungszähler

MCAM Zähler für „keine Reaktion”

MCAM NAK-Zähler

MCAM Auslastungszähler

Modbus UART Zähler für Überschreitungsfehler

Modbus UART Zähler löschen

Fehlerzähler für die Prüfsumme des Slave-Produkts

Überschreitungszähler des Slave-Produkts

Modbus UART Fehlerzähler Datenrahmen

Modbus UART Fehlerzähler für Störungen

Modbus UART Paritätsfehlerzähler

MCAM Firmware Version & Revision

MCAM Firmware Monat & Tag

MCAM Firmware Jahr

MCAM Registerblöcke zurücksetzen



Tabelle 10. Definition der primärseitigen Statuscodes

3

4

1

2

Code

0

13

Definition

Unbekannt

Öffnen geschlossen

Tripped

Alarm ausgelöst

Aufnahme

Tabelle 11. Definition der sekundärseitigen Statuscodes

Code Definition

7

8

0

3

Unbekannt

Testmodus

Eingeschaltet

Alarm

39

43

46

61

31

33

37

26

27

30

15

16

17

11

12

18

19

Tabelle 12. Ursache der Statusänderung

Code Definition Code Definition

0

1

3

Unbekannt

Normaler Betriebsmodus

65

66

67 rückwärts, Energie fest unverzögert bei Überstrom in Phase,

2 rückwärts Phase

62

63

64 unverzögerter Überstrom in

Phase

Überspannung

Unterspannung

Unterfrequenz

Überfrequenz

Unsymmetrischer Strom

Unsymmetrische Spannung

Scheinleistungsfaktor

Energiebedarf

VA-Bedarf

Klirrfaktor

Anzahl Schaltspiele

Steuerung über Kommunikation

Überwachung Spule

RAM FEHLER

EEROM FEHLER

Watchdog lange Verzögerung bei Überstrom in Phase kurze Verzögerung bei Überstrom in Phase fest unverzögert bei Überstrom in Phase, 1 fehlerhaftes/fehlendes

Bemessungsstrommodul

146

148

149

153

82

84

85

77

78

80

71

72

73

68

69

75

76

154

156

157 rückwärts Sequenz

Stromverlust Phase

Alarm aktiv schlechter Rahmen

Phasenstromwerte bei Ansprechen

Einschaltstromauslöser fest unverzögert bei Überstrom in Phase,

3

Sollwertfehler

Übertemperatur

Lange Verzögerung neutral Überstrom

Historiedaten

Erdschluss (unverzögert oder verzögert)

Erdschluss (unverzögert oder verzögert)

Frequenz außerhalb Bereich

Hilfsschalter überprüfen

Überstrom

Instandhaltungsmodus

Mechanischer Fehler des

Leistungsschalters

Getrennt-Stellung

Auslösung durch Netzkurzschluß

Abschnitt 8: Störungssuche

Im Folgenden sind die bekanntesten Probleme bei der Installation eines IZM91 und IZMX16 Modbus-

Kommunikationsadaptermoduls in einer ausziehbaren

Konfiguration eines Leistungsschalters aufgeführt.

Beobachtung 1—Status-LED blinkt nicht

Maßnahme —Überprüfen Sie die korrekte

Eingangsversorgung an den Modulanschlüssen.

Beobachtung 2—Status-LED blinkt grün, das Modul

ändert jedoch bei einer Antwort auf eine Befehlsanfrage des Masters nicht den Zustand.

Maßnahme —Überprüfen Sie, ob die Moduladresse korrekt ist.

Maßnahme —Überprüfen Sie das Kommunikationskabel,ob dieses korrekt am Master und am Modul angeschlossen ist.


17


Eaton Corporation

Electrical Group

1000 Cherrington Parkway

Moon Township, PA 15108

United States

877-ETN-CARE (877-386-2273)

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© 2010 Eaton Corporation

All Rights Reserved

Printed in USA

Publication No. IL01301034E

Dezember 2010

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All other trademarks are property of their respective owners.

Eaton Series NRX Installation Instructions Manual

Instructional Leaflet

Installation instructions for Series NRX

Modbus communications adapter module (MCAM)

Instructions apply to:

WARNING

WARNING

Section 1: General information

Section 2: Installation of Modbus communications adapter module

Section 3: Basic Modbus RS-485 Network

Wiring

Section 5: Jumpers and indicator LEDS

Section 4: Modbus communications adapter module connections

WARNING

Section 6: Viewing/setting Modbus address

Section 7: Network communications protocol

Section 8: Troubleshooting

Disclaimer of warranties and limitation of liability

Montageanweisung

Montageanweisung für das Modbus

Kommunikationsadaptermodul (MCAM)

IZM91 und IZMX16

WARNUNG

WARNUNG

Abschnitt 1: Allgemeine Informationen

Abschnitt 2: Installation eines Modbus

Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls

Abschnitt 4: Anschlüsse des Modbus Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls

WARNUNG

Abschnitt 3: Grundlegende Verdrahtung des Modbus RS-485 Netzwerks

Abschnitt 5: Brücken und Anzeige-LEDs

Abschnitt 6: Modbus- Adressen anzeigen/ einstellen

Abschnitt 7: Netzwerk Kommunikationsprotokoll

Abschnitt 8: Störungssuche

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WARNING

Section 1: General information

Section 2: Installation of Modbus communications adapter module

Section 3: Basic Modbus RS-485 Network

Wiring

Section 5: Jumpers and indicator LEDS

Section 4: Modbus communications adapter module connections

WARNING

Section 6: Viewing/setting Modbus address

Section 7: Network communications protocol

Section 8: Troubleshooting

Disclaimer of warranties and limitation of liability

Montageanweisung

Montageanweisung für das Modbus

Kommunikationsadaptermodul (MCAM)

IZM91 und IZMX16

WARNUNG

WARNUNG

Abschnitt 1: Allgemeine Informationen

Abschnitt 2: Installation eines Modbus

Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls

Abschnitt 4: Anschlüsse des Modbus Kommunikationsbaugruppe Adaptermoduls

WARNUNG

Abschnitt 3: Grundlegende Verdrahtung des Modbus RS-485 Netzwerks

Abschnitt 5: Brücken und Anzeige-LEDs

Abschnitt 6: Modbus- Adressen anzeigen/ einstellen

Abschnitt 7: Netzwerk Kommunikationsprotokoll

Abschnitt 8: Störungssuche

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