Vodič za nastavitev modbus TCP merilnika energije s Home Assistantom

Integracija modbus TCP merilnika energije s Home Assistantom

Modbus TCP je eden najhitrejših načinov za povezavo merilnika energije s Home Assistantom. Deluje prek lokalnega omrežja, ni odvisen od internetne povezave in je primeren za spremljanje moči v realnem času, avtomatizacijo presežkov sončne energije, krmiljenje obremenitev ter energijsko nadzorno ploščo Home Assistant.

Vsi trenutni merilniki energije IAMMETER podpirajo Modbus TCP. V Home Assistant jih lahko povežete na dva načina:

1. Integracija IAMMETER HACS Modbus — nastavitev prek uporabniškega vmesnika, samodejno ustvarjene entitete in nastavljiv interval skeniranja.
2. Vgrajena integracija Modbus v Home Assistantu — nastavitev prek YAML z neposrednim nadzorom nad registri in senzorji.

Ta vodič pojasnjuje razlike in vam pomaga izbrati pravi način.

HACS Modbus ali vgrajeni Modbus v Home Assistantu?

Oba načina bereta iste lokalne podatke Modbus TCP z merilnika. Glavna razlika je v tem, kako so entitete Home Assistant nastavljene.

Za večino uporabnikov je integracija HACS Modbus enostavnejša. Vgrajeno integracijo Modbus v Home Assistantu uporabite, ko potrebujete lasten seznam registrov, shemo poimenovanja entitet, pravilo skaliranja ali interval poizvedovanja za posamezne senzorje.

Če ne potrebujete hitrih posodobitev, primerjajte alternativi HTTP in MQTT v pregledu integracij merilnika energije s Home Assistantom.

Preden začnete

Potrebujete:

• merilnik energije IAMMETER, povezan v isti LAN kot Home Assistant;
• lokalni IP-naslov merilnika;
• dostopna TCP vrata 502 med Home Assistantom in merilnikom;
• novejšo vdelano programsko opremo merilnika;
• nameščen HACS, če izberete integracijo IAMMETER HACS.

Priporočljivo je, da IP-naslov merilnika rezervirate v usmerjevalniku. Spreminjajoči se naslov DHCP je pogost razlog, da delujoča integracija Modbus pozneje postane nedostopna.

1. način: Nastavitev Modbus IAMMETER prek HACS

Integracija IAMMETER HACS Modbus je namenjena uporabnikom, ki želijo hitre lokalne podatke brez ročnega določanja vsakega registra v YAML.

1. korak: Namestitev integracije

1. V Home Assistantu odprite HACS.
2. Poiščite IamMeter Modbus.
3. Namestite najnovejšo izdajo.
4. Po potrebi znova zaženite Home Assistant.

Informacije o projektu in izdajah:

• skladišče IAMMETER HACS Modbus
• izdaje IAMMETER HACS Modbus

Uporabite najnovejšo razpoložljivo izdajo. Nastavitev intervala skeniranja podpira posodobljena integracija in se posreduje DataUpdateCoordinatorju.

2. korak: Dodajanje merilnika v Home Assistant

1. Pojdite na Nastavitve → Naprave in storitve.
2. Izberite Dodaj integracijo.
3. Poiščite IamMeter Modbus.
4. Vnesite IP-naslov merilnika in vrata Modbus TCP.
5. Izberite ustrezno vrsto merilnika oziroma konfiguracijo faz.
6. Nastavite interval skeniranja ali obdržite privzeto vrednost 3 sekunde.
7. Pošljite obrazec in potrdite, da sta naprava in entitete ustvarjeni.

Integracija ustvari različno število entitet za enofazne, dvokanalne in trifazne merilnike. Krajši seznam entitet ne pomeni, da ima enofazni model omejeno podporo v Home Assistantu.

3. korak: Preverjanje entitet

Odprite napravo IAMMETER pod Nastavitve → Naprave in storitve. Odvisno od modela so lahko na voljo naslednje entitete:

• napetost;
• tok;
• delovna moč;
• faktor moči;
• prevzeta energija;
• oddana energija;
• jalova moč ali jalova energija, kadar jo izpostavljata ustrezen merilnik in nabor registrov.

Entitete prevzete in oddane energije uporabljajo enoto kWh in vključujejo energijske metapodatke Home Assistant, ki jih zahteva energijska nadzorna plošča.

4. korak: Izbira ustreznega intervala skeniranja

Privzeti interval skeniranja je 3 sekunde. To je praktično izhodišče za žive nadzorne plošče in avtomatizacije na podlagi moči.

Priporočena izhodišča:

Nastavitev ene sekunde je zahteva za poizvedovanje, ne zagotovilo, da se bo vsaka nadzorna plošča Home Assistant vidno osveževala enkrat na sekundo. Na rezultat vplivajo tudi zakasnitev omrežja, število registrov, obremenitev snemalnika in vedenje osveževanja vmesnika.

Izogibajte se nepotrebno agresivnemu poizvedovanju. Za večino avtomatizacij je stabilna posodobitev na 2–5 sekund bolj uporabna kot najkrajši možni interval.

2. način: Uporaba vgrajene integracije Modbus v Home Assistantu

Home Assistant vključuje standardno integracijo Modbus. Ta način je povsem lokalen in ne zahteva HACS, vendar sta povezava in senzorji določeni v YAML.

Naslednji primer bere napetost in delovno moč z enofaznega merilnika:

modbus:
  - name: iammeter_hub
    type: tcp
    host: 192.168.1.6
    port: 502
    sensors:
      - name: IAMMETER Voltage
        slave: 1
        address: 0
        input_type: holding
        data_type: uint16
        scale: 0.01
        precision: 1
        unit_of_measurement: V
        device_class: voltage
        state_class: measurement
        scan_interval: 5

      - name: IAMMETER Active Power
        slave: 1
        address: 2
        input_type: holding
        data_type: int32
        unit_of_measurement: W
        device_class: power
        state_class: measurement
        scan_interval: 5

Zamenjajte 192.168.1.6 z dejanskim IP-naslovom merilnika. Preden dodate več senzorjev, preverite ustrezen zemljevid registrov:

• zemljevid registrov IAMMETER Modbus TCP
• dokumentacija Modbus Home Assistant

Pogosti registri Modbus pri IAMMETER

Naslednji naslovi ponazarjajo standardne fazne bloke, ki jih uporabljajo običajni merilniki IAMMETER. Kot avtoritativni vir vedno uporabite trenutno dokumentacijo registrov.

Za vsak register uporabite dokumentirano merilo, natančnost in vrstni red besed. Skaliranja energije ne sklepajte iz primera za napetost.

Po urejanju YAML:

1. zaženite preverjanje konfiguracije Home Assistant;
2. znova zaženite Home Assistant;
3. odprite Orodja za razvijalce → Stanja;
4. potrdite, da imajo nove entitete verodostojne vrednosti in enote.

Dodajanje prevzete in oddane energije na energijsko nadzorno ploščo

Energijska nadzorna plošča Home Assistant potrebuje kumulativne entitete energije, ne trenutne moči.

Za ročno konfiguriran senzor energije Modbus vključite ustrezne metapodatke:

unit_of_measurement: kWh
device_class: energy
state_class: total_increasing

Nato pojdite na Nastavitve → Nadzorne plošče → Energija in izberite entiteto prevzete energije kot porabo iz omrežja ter entiteto oddane energije kot vračanje v omrežje.

Za polje energije na energijski nadzorni plošči ne izberite entitete delovne moči, merjene v vatih. Moč prikazuje trenutno stopnjo; prevzeta/oddana energija v kWh beleži kumulativno energijo.

Podprti modeli IAMMETER

Vsi trenutni merilniki energije IAMMETER podpirajo tako HACS Modbus kot vgrajeno integracijo Modbus v Home Assistantu.

WEM3046T in WEM3046TE merita sekundarni izhod 5 A zunanjega tokovnega transformatorja. Za pravilno primarno vrednost toka, moči in energije je treba uporabiti pravilno razmerje CT. To je značilnost merilnega sistema CT 5 A, ne omejitev združljivosti s Home Assistantom ali Modbus.

Ali Modbus in IAMMETER Cloud lahko delujeta hkrati?

Da. Home Assistant bere Modbus TCP lokalno, merilnik pa lahko hkrati še naprej nalaga podatke v IAMMETER Cloud. Za uporabo Modbus merilnika ni treba preklopiti v način nalaganja MQTT.

Tako dobite dva komplementarna pogleda:

• hitre lokalne podatke in avtomatizacije v Home Assistantu;
• dolgoročna poročila, analizo stroškov električne energije, analizo sončne energije in oddaljeni dostop v IAMMETER Cloud.

Izogibajte se več visokofrekvenčnim odjemalcem Modbus

Kot varen model uvajanja uporabite enega aktivnega odjemalca poizvedovanja Modbus TCP na merilnik. Ne konfigurirajte Home Assistant, Node-RED, PLC-ja in drugega zapisovalnika, da bi neodvisno poizvedovali po istem merilniku z visoko frekvenco.

Če več sistemov potrebuje iste meritve v realnem času, naj en sistem bere Modbus in podatke ponovno distribuira, ali pa uporabite arhitekturo MQTT, pri kateri več odjemalcev naroči na posrednika.

Odpravljanje težav

Home Assistant se ne more povezati z vrati 502

• Preverite, ali sta Home Assistant in merilnik v istem dosegljivem omrežju.
• Preverite IP-naslov merilnika in ga rezervirajte v usmerjevalniku.
• Preverite, ali TCP vrat 502 ne blokira pravilo požarnega zidu ali VLAN.
• Prepričajte se, da drug odjemalec Modbus ne zadržuje ali večkrat odpira povezave.

Entitete so nedostopne ali se vrednosti ne spreminjajo

• Preverite izbrano vrsto merilnika/faze v integraciji HACS.
• Pri YAML preverite ID podrejene naprave (slave), naslov registra, vrsto podatkov, merilo in vrstni red besed.
• Začasno povečajte interval skeniranja, da izključite preveč agresivno poizvedovanje.
• Po spremembi IP-naslova merilnika znova zaženite integracijo.

Vrednosti so neverjetno visoke ali nizke

• Preverite skaliranje registra in vrsto podatkov.
• Pri WEM3046T/WEM3046TE preverite razmerje zunanjega CT.
• Potrdite, da entiteta ustreza pričakovani fazi ali merilnemu kanalu.

Energijske entitete se ne pojavijo na energijski nadzorni plošči

• Uporabite kumulativno prevzeto/oddano energijo v kWh.
• Potrdite device_class: energy.
• Potrdite state_class: total_increasing.
• Ne uporabljajte entitete moči v vatih.

Ustvarjanje avtomatizacij s podatki o moči v realnem času

Ko entitete Modbus delujejo, lahko Home Assistant z delovno močjo ali močjo oddaje v omrežje krmili druge naprave. Primeri vključujejo:

• krmiljenje releja s podatki o moči Modbus v realnem času;
• polnjenje električnega vozila, ko izvoz sončne energije preseže prag;
• ogrevanje vode z razpoložljivim presežkom sončne energije;
• obveščanje uporabnika, ko poraba gospodinjstva preseže omejitev;
• zmanjšanje vodljive obremenitve pred uvozom drage električne energije v konici.

Vodič za integracijo najprej usmerite v vzpostavitev zanesljivih podatkov. Logiko krmiljenja dodajte šele po preverjanju konvencije predznakov, enot, intervala posodabljanja in vedenja, ko merilnik postane nedostopen.

Povezani vodiči za Home Assistant

• Primerjava vseh načinov integracije IAMMETER–Home Assistant
• Nastavitev merilnika energije s strežnikom MQTT
• MQTT Discovery Home Assistant za merilnik energije
• Spremljanje sončne energije s Home Assistantom
• Home Assistant in Grafana