EMS MODBUS 프로토콜

1. 읽기 설정

<그림1>은 이태리의 ALGODUE electronica에서 개발/판매하는 EMS(Electricity Measurement System) 시리즈와(EMS 43/400/410/420/4000/4001/4010 …) 통신을 위한 프로토콜 설정 예 이다.

             <그림 1> EMS MODBUS 프로토콜 통신설정 예

<그림 1>의 DEVICE 설정은 통신포트(COM1), 통신속도(9600), 패리티비트(0), 데이터비트(8), 스톱비트(1), 순으로 입력한다.

EMS 시리즈의 통신속도(300, 600, 1200, 2400,4800, 9600)와 패리티 비트(0, 1, 2), 스톱비트(1, 2) 등은 Power Meter 설정에 따라 달라진다.

또한 통신연결을 485 형식으로 사용할 때는 TxRTS, RxECHO, 50000(읽기 RTS 시간), 50000(쓰기 RTS 시간)을 지정하여 주어야 통신이 가능(485카드에 따라 RTS 시간 등의 설정이 다르다)하다.

EMS 시리즈의 통신속도, Parity, Data, Stop Bit 는 조작판넬 이나 아날로그(디지털) 쓰기로 변경할 수 있다.

중요) <그림1>의 옵션영역에는 쓰기 후 통신 지연시간을 초 단위(기본 3초)로 입력하는데 이는 EMS 시리즈에 출력명령을 보내면 잠시(3 ~ 7초) 동안 통신이 안되기 때문이다.

읽기 설정 방법

1)      스테이션 : EMS 시리즈의 Meter 번호. (1 ~ 255)

2)      읽을 종류 : 읽을 데이터 종류.

DATA – Measured Value 읽기, ( <표 2> 참조 )

MINMAX – MIN/MAX Value 읽기, (EMS-400 이상 기종에서)

HAR – Harmonics Value 읽기, (EMS-4001 이상 기종에서)

COUNTER – Time Energy Band Counter 읽기, (Option)

PARA – Only Read EMS Parameter 읽기,

RW_PARA – Read & Write EMS Parameter 읽기,

BYTE – Modbus 프로토콜의 BYTE 데이터 읽기, (BYTE 단위로 데이터 정렬)

WORD – Modbus 프로토콜의 WORD 데이터 읽기, (WORD 단위로 데이터 정렬)

DWORD – Modbus 프로토콜의 DWORD 데이터 읽기, (DWORD 단위로 데이터 정렬)

FLOAT – Modbus 프로토콜의 FLOAT 데이터 읽기. (FLOAT 단위로 데이터 정렬)

3)      읽을 시작주소 : 읽을 종류별 읽기 시작번지.

4) 메모리 저장 위치 : 읽어온 상태 값을 저장할 버퍼위치.

5) 읽는 크기: 읽을 크기.

각 읽을 종류와 EMS 시리즈의 기종에 따라 읽기 최대크기가 다름. (<표 1> 참조)

<표 1> 읽을 종류에 따라 읽기 최대크기

DATA 읽기 종류의 메모리 저장내용과 저장위치는 다음과 같다. (EMS-4010 기준)

<표 2> DATA 읽기의 메모리 저장위치와 내용

*) MINMAX, HAR, COUNTER, PARA, RW_PARA, BYTE, WORD, DWORD, FLOAT 의 읽기/쓰기에 대한 저장위치와 내용은 EMS 시리즈의 매뉴얼(기종에 따라 다르기 때문에…) 또는 도움말을 참고하여 사용한다.

또한 <그림 1> 프로토콜 옵션부의  아이콘을 클릭하면 <그림 2>의 대화상자가 나타나는데 여기서도 READ 스케쥴을 작성할 수 있다.

<그림 2> EMS MODBUS 프로토콜 의 옵션 대화상자

<그림 2>의 , ,  버턴과 리스트 박스를 이용하여 READ 스케쥴을 작성한다.

<그림 3> EMS MODBUS 프로토콜 의 READ 추가/편집 대화상자의 예

<그림 3>은 <그림 2>의 프로토콜 옵션 대화상자에서 READ 스케쥴을 추가 또는 편집할 때 나타나는 대화상자이다.

2. 쓰기 설정

출력은 SCAN File과 상관없이 컨트롤러의 직접 ADDRESS에 쓴다.

디지털 출력 설정법

디지털 출력으로 Power Meter 상태 값(reset 등)을 설정하거나 Relay 등을 제어할 수 있다.

디지털 출력 TAG 설정 시 필요한 요소는 아날로그 출력태그 설정요소와 동일하고 출력 값만(0 또는 1) 다르다.

아날로그 출력 설정법

아날로그 출력은 WORD 데이터 값을 Power Meter에 전송한다.

아날로그 출력 TAG 설정 시 필요한 요소

1) PORT           연결된 PORT 번호

2) STATION      메타의 ID번호. (1 ~ 255)

3) Address      출력 번지. 16진수 address 번지 사용.

출력 영역(Extra1) 이 DIRECT : 실제 출력 Address를 입력.

기타 : 각 출력영역의 상대 Address를 입력.

4) Extra1          출력하고자 하는 영역.

CT : EMS Power Meter 의 CT 비를 설정,

VT : EMS Power Meter 의 CT 값을 설정,

DO1 : Out Digit 1 Mode, Variable, Pulse … 값 쓰기,

DO2 : Out Digit 2 Mode, Variable, Pulse … 값 쓰기,

DO3 : Out Digit 3 Mode, Variable, Pulse … 값 쓰기,

DO4 : Out Digit 4 Mode, Variable, Pulse … 값 쓰기,

AO1 : Out Analog 1 Mode, Variable, Limit … 값 쓰기,

AO2 : Out Analog 2 Mode, Variable, Limit … 값 쓰기,

AO3 : Out Analog 3 Mode, Variable, Limit … 값 쓰기,

AO4 : Out Analog 4 Mode, Variable, Limit … 값 쓰기,

RESET : Reset Consumption Energy Counter, (출력 값 1 : reset count, 2 : reset time bands, 3 : reset all)

RAM_CLR : RAM 에 저정된 값 Reset, (출력 값 9 : deleting all)

DIRECT : 설정된 직접 Modbus Address에 WORD 값 쓰기.

5) Extra2          출력할 BYTE 수를 지정.

                        1 : 1Byte 데이터 출력,

                        기타 : 2Byte 데이터 출력(기본).

예1) EMS-4010 기종의 경우 Station : 1  Address : 0000  Extra1 : CT, EXTRA2 : 빈칸으로 설정하고 512(200h) 의 아날로그 값을 출력하면 1번 Station Power Meter의 CT 값을 2 (상위 바이트 값…)로 설정된다.

예2) EMS-420 기종의 경우 Station : 2  Address : 0000  Extra1 : CT, EXTRA2 : 빈칸으로 설정하고 5 의 아날로그 값을 출력하면 2번 Station Power Meter의 CT 값이 3 으로 변경된다.

예3) Station : 1  Address : 0000  Extra1 : RESET, EXTRA2 : 빈칸으로 설정하고 3 의 아날로그 값을 출력하면 1번 Station Power Meter의 모든 Energy 사용 Counter 값이 Reset( 0 ) 된다.

예4) Station : 1  Address : 0A960  Extra1 : DIRECT, EXTRA2 : 빈칸으로 설정하고 3 의 아날로그 값을 출력하면 1번 Station Power Meter의 모든 Energy 사용 Counter 값이 Reset( RESET 출력과 동일 ) 된다.

3. 통신케이블 연결 및 전원연결

RS-485 통신케이블 연결법

EMS 시리즈 Power Meter의 + 단자와 컴퓨터 측의 + (Tx+, Rx+를 Short) 선에 연결하고,

- 단자는 컴퓨터 측의 – (Tx-, Rx-를 Short) 선에 연결한다.

컴퓨터 측                                       EMS 시리즈 측

+ (Tx+, Rx+) --------------------------- +

- (Tx-, Rx-) --------------------------- -

EMS-43 기종의 485 통신 케이블 연결) <그림 4>의 7번에 – 선을 연결하고 8번 단자에 + 선을 연결한다.

<그림 4> EMS-43 기종의 전면 모습

EMS-4010 기종의 통신 케이블 연결) <그림 5>와 <표 3>처럼 시리얼(RS232, RS485) 통신 케이블을 연결한다.

<그림 5> EMS-4010 기종의 시리얼 통신케이블 연결방법

<표 2> RS-232C, RS-485 통신별 결선

기본 전원연결

EMS 시리즈의 L, N 단자에 전원(60 ~ 265V, 45/65 HZ 또는 90 ~ 350 V DC)을 연결한다.

Meter Address, 통신속도 설정

EMS 시리즈의 조작판넬 또는 통신출력으로 Power Meter Address(1 ~ 247), 통신속도 등을 설정할 수 있다.