Получаем данные со счетчиков Меркурий 203.2Т по RS-485



Организовать удаленный сбор показаний с электросчетчиков — задача вроде не сложная, счетчики с каждым годом все умнее и умнее и должны сами все отправлять, ан нет, информация конечно есть, но она разрозненная. Производители оборудования видимо тоже хотят зарабатывать на продаже своего ПО. Пишу эту статью чтобы сэкономить время всем, у кого есть похожие задачи.

Начало


На предприятии нужно было автоматизировать сбор показаний с электросчетчиков, порядка двадцати штук. Сделать это требовалось быстро и максимально дешево. Поэтому приняли решение собирать данные с помощью уже развернутого Zabbix, а вот для подключения к счетчику потребовалось написать небольшой скрипт, об этом ниже. Так вышло, что сбор показаний, это лишь один из параметров, который нужно собирать, за остальные отвечает ПК с Debian на борту, поэтому не было сложности подключиться к счетчику через COM-порт. Конечно, для большинства, будет удобнее использовать локальную сеть и получить информацию с промышленного коммутатора или конвертера интерфейсов.

Из вариантов подключения также можно рассматривать оптопорт, правда потребуется приобретать дополнительный девайс, с другой стороны — не нужно снимать пломбу.



Клеммы для подключения к счетчику находятся под опломбированной крышкой.
Поэтому нам пришлось договариваться сетевой компанией о том что, нужно снимать пломбы, выполнять работы, заново пломбировать счетчики. Но в итоге, договоренности были достигнуты и можно было спокойно заниматься решением основной задачи.



Решение задачи


Как следует из официальной документации.

Счетчик, принимает на вход строку байтов формата ADDR-CMD-CRC, а отдает ADDR-CMD-DATA-CRC, где:

  • ADDR — Имя счетчика (для меркурий 203.2Т — совпадает с серийным номером)
  • CMD — Код команда
  • DATA — Данные, зависят от запроса
  • CRC — 2х байтовый циклический избыточный код, вычисляемый по всем предшествующим байтам данного пакета. Из этого объяснения не понятно что записывать в поле контрольной суммы.

Дефис в последовательности не используется, здесь использован для разделения логических блоков.

Первым делом, подключимся к счетчику с помощью стандартной программы konfigurator и, с помощью сниффера, посмотрим на передаваемые пакеты, выясним какую контрольную сумму нужно добавлять в конец. Ниже, строка полученная от счетчика.



Воспользовавшись онлайн калькулятором CRC выясняем, что нужно вычислить CRC-16 (Modbus) с полиномом 0xA001.

Немного Python


Ссылок на алгоритм вычисления достаточно, поэтому не буду останавливаться на нем. Для разработки я использовал Python 3

def crc16(data):
    crc = 0xFFFF 
    l = len(data)
    i = 0
    while i < l:
        j = 0
        crc = crc ^ data[i]
        while j < 8:
            if (crc & 0x1):
                mask = 0xA001
            else:
                mask = 0x00
            crc = ((crc >> 1) & 0x7FFF) ^ mask
            j += 1
        i += 1
    if crc < 0:
        crc -= 256
    result = data + chr(crc % 256).encode() + chr(crc // 256).encode('latin-1')
    return result

Теперь попробуем получить от счетчика его серийный номер и проверить CRC. Понадобится установить модуль pyserial

import serial
import struct
import time

sn = 26222790

# Открываем соединение
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, serial.EIGHTBITS, serial.PARITY_NONE, serial.STOPBITS_ONE)
print ('Connected:', ser.isOpen())

# \x2f - Команда для получения серийного номера
chunk = struct.pack('>L', int(sn))
chunk += b'\x2f'
chunk = crc16(chunk)

# Отправим данные на счетчик и получим информацию с него
ser.write(chunk)
time.sleep(1)
out = ser.read_all()
ser.close()

print ('Check CRC:', out[-2:] == crc16(out[:-2])[-2:])
print ('Result string:', ':'.join('{:02x}'.format(c) for c in out))

Отлично! Теперь получим значения для израсходованной энергии по первому и второму тарифам, на самом деле нам нужно изменить только поле команды и распарсить результат.

chunk += b'\x27'
t1 = ''.join('{:02x}'.format(c) for c in out[5:9])
t2 = ''.join('{:02x}'.format(c) for c in out[9:13])
print ('T1 =', float(t1)*0.01, '(кВт*ч)', 'T2 =', float(t2)*0.01, '(кВт*ч)')

Все работает. Конечный вариант скрипта выложил на git. В перспективе, планирую добавить поддержку работы по локальной сети.

Для разработки использовался Адаптер USB -> COM «Меркурий-221», но можно напрямую подключать счетчик к COM-порту.



Ссылки:

Полезная информация по подключению счетчиков находится тут
Документация на официальном сайте
Сайт техподдержки
Про CRC на Википедии
Поделиться публикацией
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 22

    0
    Мне кажется тут есть принципиальный недостаток схемы. Придется возле каждого счетчика ставить компьютер. А это мягко говоря сильно габаритно. На много интереснее было бы, например, ардуинку с ETH-шилдом подключить. Или что-то на подобии.
    Разве что вариант, что все счетчики собраны компактно и можно их все завести на один компьютер.
      +2
      Так datasheet говорит, что можно использовать rs485. То есть датчики можно поключить последовательно. Если скорость неважна, то с хорошим кабелем на малой скорости это дает длину шины до 1 км.
        0
        В данном случае устройства расположены в десятках километров друг от друга, поэтому посадить их на одну шину, нет возможности, а ПК как я писал, там итак есть. Но, если схему реализовать без ПК, то конвертер интерфейсов — отличный вариант.
          +1

          А почему не повесить на счетчики модемы? Тогда можно централизованно собирать и обрабатывать информацию со всех электросчетчиков.

            0
            Собирается итак централизованно — на каждом ПК установлен Zabbix-агент, который отправляет информацию на сервер. Модем уже в составе существующего ПК. Ставить дополнительный модем — это удорожание системы.
            0
            у нас для таких случаев делается Ethernet-485, дешевле компутера получается.
          +2
          RS485, как было сказано там есть. Да пускай его там и нету, всегда есть нормальные и надежные решения вида MOXA, которые rs232/422/485 и висящий на них модбас прекрасно заворачивают в ethernet/snmp
            0
            Во-первых, да, уже сказали в другом комментарии, что на одной шине может быть много счётчиков.
            Во-вторых, есть адаптеры rs485-ethernet
            В-третьих, можно и самому сделать адаптер. для своих нужд сбора у меня реализован проект WiFi адаптера в модуле на дин рейку. Самое дорогое корпус и блок ac-dc. Корпус гаинтовский d2mg. Сегодня на пробу купил от меандра. Он дешевле, но похоже чуть мене удобный — нет защёлки для платы второго уровня, надо будет переделать разводку. Ac dc использую от hi-link hlk-pm03. wifi mcu — esp12f. Наверное долларов 15 запчастей набирается по не оптовым ценам.
              0
              да, с ардуинкой всё делается просто. на одну ардуино можно подключить до 1000 устройств с модбас. и через инет отправлять куда угодно.
                +1
                Мы уже больше десяти лет используем систему мониторинга в СНТ. На Меркуриях 203 и 230, всего их порядка 200 штук, на нескольких линиях rs-485. Длина каждой линии где-то до километра. Были проблемы с грозой, с перетиранием кабеля, но в основном все работает как часы.
                Софт написан большей частью на перле (кстати, выложен на гитхабе, если интересно — могу дать ссылку) и продолжает поддерживаться.
                0
                Не могли бы проверить будет ли работать данная ПО с вашим счетчиком github.com/Shden/mercury236
                0
                Насколько я знаю(поправьте, если я ошибаюсь), эти счетчики перепрограммируются через тот же RS-485. Т.е. вы можете поменять тарифы, может даже обнулить счётчик. Там вроде как разграничения доступа не предусмотрено? Как вам удалось договориться со сбытовой компанией?
                  +2
                  У Меркурий 200 разграничение есть. Так что и у 203-го тоже должно быть.
                    0
                    Обнулить счетчик нельзя. Сменить тарифное расписание — да, можно. С пользовательским уровнем доступа.
                    0
                    Предусмотрено там всё. С нулевым уровнем доступа только снять показания/значения тока-напряжения и ни шагу в сторону.
                    +1
                    Меркурий, это пример того, как можно от дурной головы сделать ещё один никому не нужный протокол обмена данными. Есть много аналогов с открытыми промышленными протоколами, которые подсосутся любым софтом, хоть отечественным, хоть зарубежным. Я в последний раз с меркурием работал в 10-м году ещё с тех пор зарёкся ни на одном проекте их не использовать. Да, из-за идиотского протокола, да вот такой я нехороший мальчик с принципами, но ни в одном моём проекте Меркурия не будет никогда.
                      0
                      Есть много аналогов с открытыми промышленными протоколами
                      Например?
                      Интересно было бы сравнить, особенно с учетом чтения журналов событий и получасовок.
                        0

                        у меркурия чехарда с протоколами (одинаковые счетчики разных годов выпуска могут по разному отвечать). А так, если я ничего не путаю, они от Энергомеры отпочковались. С энергомерой проблем при разработке не было, а вот с Меркурием натерпелись. Но это давно было, всех подробностей не упомню.

                      0
                      а кто-нибудь встречался с решением, можно ли мне в домашних нужд получать данные со счетчика Матрица NP545.24T-4E1RLUI. интересует только потребление и текущая нагрузка.
                        0
                        о забыл дописать, в счетчике согласно характеристикам стоит plc модем
                        +1
                        Осмелюсь предложить свою самоделку для Меркурий 206 под OpenWrt (JSON для Zabbix умеет) — GitHub. Подборка некоторых ссылок и недописанные мои заметки здесь — ZFT Lab.
                        Фидбек, тесты и правки приветствуются. Спасибо!

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое