Мониторим электрику: modbus PZEM-016(PZEM-004T 3.0)/ESP-32

PZEM-016 / PZEM-004T 3.0 Версия показывает напряжение, ток, моментальную и накопленную мощность (электросчетчик) в сети. Для версии PZEM-004T 3.0 модуль rs485 не нужен.

Вот оно, электрическое электричество перетекает в проводах:








И это опять Lua, но теперь на ESP32:



А на шине то не одно устройство, а два. Вот еще одно - смотрит за насосом:



Железка состоит из двух модулей и много проводов:
ESP32 (как и PZEM-016 в необходимом количестве) берем на рынке у бабки, а rs485 почти у Ампрерки:



Я между ESP32 и rs485 поставил модуль согласования уровней 3.3/5 вольт (ибо там на плате было так сразу, от прошлой железки осталось запаянным), но отчаянные головы могут это не делать и работать только с 3.3 вольтами, вроде фантомная инструкция к rs485 так баловаться разрешает.

Модуль rs485 подключен к 16 и 17 ногам ESP32, на чем соединения почти исчерпаны.
Важно! PZEM-016 имеет клеммы +/- 5 вольт. Таки это не вход, а выход напряжения, и его можно применять для запитки ESP32 хорошим, свежим током от PZEM. Ток настолько хорош, что не требует чистки конденсатором по цвету и запаху.

Устройство читает необходимое количество PZEM-016, делит/складывает и шлет на MQTT брокер JSON посылки с праздничными бантиками такого вида:



В общем, устройство не влезает в нормы ардуинокашрута, ибо не на ардуино, не имеет приятного (вообще никакого) веб-интерфейса, работает на непонятном mqtt и шлет проклятый всеми пасторами жысон (json).

Достоинство у него только одно - оно просто работает.

Шаг раз.
Сначала идем сюда, то есть туда, находим там три-файлика в одном зипе bin-прошивки и шьем той программой и по той картинке что есть там.
Зип-архивов там видимо - невидимо, выбирайте один, тот что больше понравится на вкус и запах. Любой значит. В любом три файла, вот их и катаем.

Шаг два.
Любой программой неWord и неБлокнот Выньдовс, правим пару файлов настроек из архива:




Шаг три.
При помощи программы ESPlorer, да славится великий Интернет с его поиском, грузим файлы в ESP32.

Шаг четыре.
Запускаем на исполнение файл wifi32.lua и видим:



Шаг пять.
Перегружаем устройство и жмем кнопку _init.lua

Видим (продолжение) =>

Файлики уже в приложении.

 

...особенно круто про цвет и запах. Ну тогда и расходы на некую сумму может, коль такая пьянка?

 

Эммм... Кого-то на Гугле банят, а тебя на Али?

 

проДолжение шаг Пять.

Видим, значит:



Что мы видим? Что (2.) устройство установило связь с брокером, и (3.)сделало два запроса Unit 1 и Unit 2, оба из которых провалились.
Однако сами запросы, те восемь циферок, мы отчетливо различаем.
Запрос (первый) состоит из:

Код (C++):

1 - адрес устройства
4 - читать байты
0,0 - читать с нулевого адреса
0,8 - читать восемь байт
241, 204 - сумма, что вычислилась без вас

Отличие второго запроса от первого лишь в первой цифре - адресе, да в самостоятельно вычисляемой контрольной сумме.

Кстати, а почему там полный провал? Таки я не подключил pzem-016, возможно, у вас уже была бы другая картина, очень похожая на такую:



И вся эта прелесть отправляется на брокер в виде такого json:

Код (C++):

{"power":4.6,"current":0.065,"volt":227.1,"heap":188900,"frequency":50,"energy":3153,"unit":2}

Собственно, тут все абсолютно ясно, кроме того, как вы это будете применять к действительности.



Шаг шесть. (Шагайте, вы, сами знаете куда... Куда хотите.)

Как это делаю я. Принимаю и обрабатываю данные в NodeRed:



Функция "Make Text" выглядит так:

Код (Javascript):

newmsg01 = {}
newmsg02 = {}
newmsg03 = {}
newmsg04 = {}

function setSvalue(idx, nm){
    return '{"idx":' + idx +',"svalue":"' + nm + '"}';
}

function setSvalue2(idx, nm){
    return '{"idx":' + idx +',"nvalue":0,"svalue":"' + nm + '"}';
}

if (msg.payload.unit == 1) { // Если это первый pzem-016
    newmsg01.payload = setSvalue(247, msg.payload.current);
    newmsg02.payload = setSvalue(246, msg.payload.volt);
    newmsg03.payload = setSvalue(250, msg.payload.power);
    newmsg04.payload = setSvalue(248, ''+msg.payload.power+';'+msg.payload.energy);
    return [newmsg04, newmsg03, newmsg02, newmsg01];
}

else if (msg.payload.unit == 2) { // Если это второй pzem-016
    newmsg01.payload = setSvalue(253, msg.payload.current);
    newmsg03.payload = setSvalue(254, msg.payload.power);
    newmsg04.payload = setSvalue2(252, msg.payload.energy/1000);
    newmsg02.payload = setSvalue(256, ''+msg.payload.power+';'+msg.payload.energy);
    return [newmsg04, newmsg03, newmsg02, newmsg01];
}

В Домотикз это ловится четырьмя сенсорами, причем можно и тремя.
Напряжение и ток - это понятно. Есть еще текущая и накопленная мощность, а есть в Домотикз еще один интересный счетчик:



Этот счетчик отражает вместе текущую и накопленную мощность:



Причем, разбивает ее по дням, неделям месяцам и считает денежки:
Здесь текущая потребляемая мощность - 936.5 ватт, а за день сгрызли 9,547 квт.

Если не промахнуться мимо кнопочки "Log", увидим следующее:





Ну, собственно, на этом все.





Почти. Ибо с pzem-016 можно сделать еще две операции - изменить адрес (коль на шине более одного устройства и сбросить накопленную энергию) .

Если сами не разберетесь (подсказка - работать с файлом _testCallPzem16.lua, посмотрите его комментарии) - объясню.

 

PZEM сильно врет? Сколько сам жрет?

 

Да нет, мне просто выражение понравилось(про цвет и запах - наводит на мысли про "это совсем не дым от канифоли, а души умерших транзисторов"). Я не хотел ничего испортить.
Простите!

 

Да кто ж его знает.

Класс точности 0.5grade только я не знаю что это.

Сам себя по току/мощности не определяет.

 

Игорь, можете вкратце плюсы/минусы PZEM 004 и 016 обрисовать? Что удобнее?
И еще один вопрос. Rs485 для чего здесь употреблен? Из-за того что два PZEM'а работают с одной ESP?

 

004 - UART, 016 - rs485.

Старый 004 работал по своему специфическому протоколу, в теме ОпенХаб у меня есть к нему драйвер, он снят с производства и сейчас 004 v3. работает по modbus, как и 016.

rs485 позволяет работать со многими 016 на одной шине, с 004 - только один на UART. В остальном разницы быть не должно.

Удобные железки для контроля расхода электричества и работы устройств, Домотикз добавляет удобства своими отчетами. В общем, удачная железка.

 

Завтра на алике пойду затариваться...

 

Берите 016 и тот блочок rs485 что у меня на картинке. Очень качественно изготовлен на вид, работает с 3.3 вольтами. Обычный, простой max485 работает только с 5v, что потребует согласования уровней.

004 тоже работает лишь с 5v, правда что там с ver.3 точно не скажу.
В общем, учитывайте вопрос 3.3/5 v

 

Это класс, но как-то интересно оно протекает на моем PZEM-004T 3.0.
Подаю на TTL этого модуля 5V, а с выходов RX TX получаю 3,8V и 4,8V соответственно.
Как такое подключать к ESP?

 

Только RX - это вход. TX через тупой резистивный делитель.

 

Здесь: http://forum.amperka.ru/threads/ard...й-дом-азы-управления.5043/page-77#post-110176

 

ИгорьК, parovoZZ, благодарю.
Включу мозг, подключу руки

 

Там ссылка на PZEM-004 первого модельного ряда. У вас то какой? В третьем по аналогии, но надо быть внимательнее. Я его (третью модификацию) в руках не держал, только по даташиту.

 

Третий, буду внимателен

 

Всем привет!
Почитал подробно про PZEM-004 - он не умеет определять направление потребления.
У меня есть GRID-TIE инвертор, который умеет отдавать излишки солнечной энергии в общую сеть. Хотелось бы мониторить - сколько электроэнергии я отдал в сеть, а сколько потребил.
Может кто встречал электросчетчики подобные PZEM-004, но умеющие определать - в какую сторону идет электроэнергия?

 

А самому сваять?