Đọc đồng hồ đa chức năng trong các tủ điện qua RS485 Modbus, tính tiêu thụ theo khu, theo ca, theo khung giờ, theo dõi chất lượng điện và cảnh báo phụ tải bất thường.
Ở phần lớn nhà máy và tòa nhà, số liệu điện chắc chắn duy nhất là hóa đơn tháng theo công tơ của điện lực. Hóa đơn cho biết tổng, không cho biết xưởng nào, dây chuyền nào, ca nào dùng bao nhiêu, cũng không cho biết bao nhiêu điện tiêu hao lúc không sản xuất. Trong khi đó, tủ điện tổng và tủ phân phối thường đã có đồng hồ đa chức năng với cổng RS485 Modbus, chỉ là chưa ai nối dây.
EMS trong bài này là lớp đo và báo cáo: nối các đồng hồ có sẵn (hoặc lắp thêm ở lộ cần đo), đọc định kỳ, tính tiêu thụ theo khu, theo ca, theo khung giờ biểu giá, cảnh báo khi phụ tải khác thường. Muốn tiết kiệm điện vẫn cần biện pháp kỹ thuật, vận hành riêng; EMS cho số liệu để chọn biện pháp và kiểm tra lại sau khi làm.
Đồng hồ được nối thành các bus RS485 theo tủ hoặc theo khu. Tùy vị trí tủ, dữ liệu về theo một trong ba cách dưới đây, có thể kết hợp trong cùng một nhà máy.
Tủ tập trung ở một phòng điện. USR-N540-H7-4 có 4 cổng RS485, mỗi cổng một bus, Ethernet cách ly 2 kV. Thiết bị tự đọc Modbus và gửi MQTT với edge 128 điểm (firmware từ V2.0.0). Ví dụ đọc 10 thông số mỗi đồng hồ thì 128 điểm đủ cho khoảng 12 đồng hồ; nhiều hơn thì để USR-M300 hoặc máy chủ đọc qua Modbus TCP.
Tủ rải rác trong xưởng, có mạng LAN. Mỗi tủ đặt một USR-DR302 gắn DIN rail, chuyển bus RS485 trong tủ thành Modbus TCP. USR-M300 ở phòng điện làm Modbus master đọc tất cả các tủ, quy về tên điểm chung (edge tới 2.000 điểm) và gửi lên nền tảng.
Hệ nhỏ hoặc không có LAN. USR-M300 bản 4G đọc trực tiếp hai bus RS485 và gửi lên nền tảng qua 4G.
Chu kỳ đọc và cách tính. Tốc độ baud và số đồng hồ trên một bus quyết định một vòng quét; chia đồng hồ ra nhiều bus để giữ chu kỳ ngắn cho công suất tức thời, còn điện năng tích lũy đọc thưa hơn. Tiêu thụ theo khu, theo ca tính bằng hiệu chỉ số điện năng tích lũy (kWh) của đồng hồ giữa hai mốc thời gian, không tích phân từ công suất. Mốc thời gian lấy theo đồng hồ của gateway đồng bộ NTP.
Khi mất mạng. USR-M300 có bộ nhớ đệm theo datasheet để gửi lại khi có kết nối; cơ chế gửi bù và khả năng giữ dữ liệu qua mất điện cần cấu hình và kiểm thử theo dự án. Vì chỉ số tích lũy nằm trong đồng hồ, tổng tiêu thụ không sai sau khi mạng trở lại; nếu thiếu bản ghi đúng mốc ca, phần tiêu thụ của hai ca liền kề bị gộp, không bị mất.
Phần tính theo dự án. Báo cáo theo ca, theo khung giờ biểu giá, so sánh cùng kỳ và ước tính tiền điện là phần cấu hình, xây theo dự án (trên nền tảng, Node-RED của gateway hoặc qua API), không phải chức năng có sẵn. Mức hỗ trợ sẵn có của Proto IoT Cloud cần xác nhận với PROTO khi chào giải pháp.
| Vai trò | Thiết bị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Gateway, chuẩn hóa dữ liệu | USR-M300 (bản Ethernet hoặc 4G) | 2 cổng nối tiếp; Modbus RTU/TCP master; edge tới 2.000 điểm; Node-RED; MQTT(S), HTTP, OPC UA, BACnet; NTP; 2 DO rơ-le. |
| Bộ chuyển đổi 4 bus RS485 | USR-N540-H7-4 | 4 cổng RS485, Ethernet cách ly 2 kV; Modbus RTU↔TCP, polling nhiều master; MQTT, SSL/TLS; edge 128 điểm (firmware từ V2.0.0). |
| Chuyển đổi trong từng tủ | USR-DR302 | RS485 sang Ethernet gắn DIN rail; Modbus RTU→TCP, nhiều master; 5–36 VDC; -40~85 °C. |
| Switch mạng đo đếm | USR-ISG1008 | 8 cổng Gigabit, hai nguồn dự phòng, DIN rail. |
| Mở rộng I/O | Module USR-IO | DI cho trạng thái chạy, dừng máy; DO cho tải phụ trợ. |
| Đo điện | Đồng hồ đa chức năng hoặc công tơ điện tử ba pha có RS485 Modbus RTU; đo kWh, kW, kvar, V, A, hệ số công suất; đo sóng hài nếu cần | Có bảng thanh ghi công bố; biến dòng phù hợp dòng của lộ. |
Tủ nằm gần nhau: USR-N540-H7-4 gọn nhất. Tủ rải rác có sẵn LAN: USR-DR302 ở từng tủ và một USR-M300 trung tâm. Cần I/O tại chỗ, Node-RED hoặc 4G: USR-M300. Khi BMS hay SCADA sẵn có cũng cần đọc cùng đồng hồ, dùng bộ chuyển đổi hỗ trợ nhiều master (USR-N540-H7-4, USR-DR302).
Giám sát
Điều khiển
Cảnh báo, báo cáo
Chỉ thị 10/CT-TTg ngày 30/03/2026: doanh nghiệp tiêu thụ từ 500.000 kWh/năm trở lên tiết kiệm tối thiểu 3%. EMS trong bài là công cụ đo và báo cáo tiêu thụ; mức tiết kiệm phụ thuộc biện pháp doanh nghiệp thực hiện.
Thông tin quy định cập nhật tháng 10/2026. Trước khi triển khai, đối chiếu hướng dẫn kỹ thuật mới nhất của cơ quan tiếp nhận dữ liệu.
Một bus Modbus RTU chỉ có một master. Dùng USR-N540-H7-4 hoặc USR-DR302 (hỗ trợ nhiều master) để cả hai hệ cùng đọc qua Modbus TCP. Hoặc để hệ sẵn có tiếp tục làm master, EMS lấy dữ liệu từ hệ đó.
Không, nếu đồng hồ có RS485 Modbus và có bảng thanh ghi. Đồng hồ chỉ có màn hình thì phải lắp thêm hoặc thay đồng hồ có cổng truyền thông.
Phụ thuộc tải của bộ thu phát trong từng đồng hồ, chiều dài cáp, tốc độ baud và chu kỳ đọc mong muốn. Trong thực tế, chu kỳ đọc thường là giới hạn trước; khi vòng quét quá dài, tách thêm bus.
Được, nếu dự án xây phần tính này (trên nền tảng, Node-RED của gateway hoặc từ dữ liệu lấy qua API): nhân điện năng theo khung giờ với biểu giá doanh nghiệp nhập vào. Con số chỉ để phân bổ nội bộ; hóa đơn chính thức vẫn theo công tơ của điện lực.
Được. USR-M300 gửi MQTT, HTTP, OPC UA; Proto IoT Cloud có tích hợp API; dữ liệu cũng có thể vào bản cài tại chỗ hoặc hệ thống doanh nghiệp tự xây.
Gửi mô tả hiện trường, thiết bị đang có và nơi cần xem dữ liệu. Kỹ sư PROTO trao đổi phương án kiến trúc và thiết bị phù hợp.
