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. ^[1]

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 ^[2] 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 ^[3] 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 ^[4]

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 ^[5]. 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.

Полезная информация по подключению счетчиков находится тут ^[6]
Документация на официальном сайте ^[1]
Сайт техподдержки ^[7]
Про CRC на Википедии ^[8]

Автор: xmanchan

Источник ^[9]