In letzter Zeit widmen wir den Problemen beim Anschluss von Geräten von Drittanbietern an das ASUD-248-System große Aufmerksamkeit.

Dies ist auf den logischen Wunsch zurückzuführen, technische Subsysteme zu integrieren, die das Funktionieren der bedienten Einrichtungen in einem einheitlichen Überwachungskontroll- und Managementsystem sicherstellen.

Angeschlossene Geräte können beispielsweise Heizungs- und Lüftungsregler, Wärmeenergie- und Wasserzähler, verschiedene Sensoren, Aktoren usw. sein.

Ein Gerät eines Drittanbieters stellt über eine bestimmte physische Schnittstelle eine Verbindung zum ASUD-248-System her. Der Datenaustausch erfolgt nach einem vom Gerät unterstützten Regelwerk: einem Protokoll.

Sie verwenden häufig die Begriffe M-Bus, Modbus, RS-485, Ethernet, Computernetzwerk usw. - Einige davon definieren die physische Schnittstelle zum Anschluss von Geräten, andere eine Reihe von Datenübertragungsregeln.

Bei der Kommunikation mit Designorganisationen und Kunden, die direkt mit der Aufgabe konfrontiert sind, Geräte von Drittanbietern an den ASUD-248 anzuschließen, stößt man häufig auf Verwirrung bei den Definitionen von „Schnittstelle“, „Protokoll“ und verwandten Themen, zum Beispiel:

• „Ist Modbus eine Schnittstelle?“
• „Modbus und M-Bus sind dasselbe“
• „Das Gerät verfügt über RS-485 – kann eine Verbindung zum ASUD garantiert werden?“ usw.

Es ist zu beachten, dass die Begriffe „Schnittstelle“ und „Protokoll“ im Wesentlichen dasselbe Konzept ausdrücken – eine Beschreibung des Verfahrens zur Interaktion zwischen zwei Objekten. Auch dieser Umstand kann unserer Meinung nach im behandelten Themenbereich zu Unklarheiten führen.

Aus Gründen der Bestimmtheit sind wir uns daher einig, dass wir unter Schnittstelle genau die physische (Hardware-)Schnittstelle – das Datenübertragungsmedium – verstehen. Unter dem Protokoll versteht man eine Reihe beschriebener Regeln für die Datenübertragung über eine bestimmte Schnittstelle.

RS-485

RS-485 ist eine Schnittstelle. Es bestimmt die Anforderungen an die Kommunikationsleitung (Kabel), regelt die elektrischen Parameter der Kommunikationsleitung und andere Parameter im Zusammenhang mit der Übertragung eines Signals von einem Gerät zum anderen.

RS-485 sagt nichts über die Regeln für den Datenaustausch zwischen Geräten aus.

Daher reicht die bloße Tatsache, dass ein Drittgerät über eine RS-485-Schnittstelle verfügt, nicht aus, um die Anbindung an das automatisierte Steuerungssystem zu gewährleisten. Das Datenaustauschprotokoll muss geklärt werden.

RS-232

RS-232 ist ebenfalls eine Schnittstelle (ähnlich wie RS-485).

Modbus

Modbus ist ein in der Industrie weit verbreitetes Kommunikationsprotokoll. Es definiert die Regeln für das Senden von Daten bei der Interaktion von Geräten.

Wir können den Versand und die Steuerung fast jedes Geräts implementieren, wenn es dieses Protokoll unterstützt.

Es gibt verschiedene Modifikationen dieses Protokolls:

• Modbus RTU.
• Modbus TCP/IP.
• Modbus ASCII (derzeit nicht in ASUD-248 unterstützt).

Das Wort „Modbus“ selbst sagt nichts über die Schnittstelle zwischen Geräten aus.

Das Modbus-Protokoll kann über RS-485/RS-232, Computernetzwerke und andere Schnittstellen betrieben werden.

Wenn daher bekannt ist, dass das Gerät das Modbus-Protokoll unterstützt, sollten Sie klären, über welche physikalischen Schnittstellen das Gerät verfügt und ob diese in ASUD-248 unterstützt werden.

Weitere Informationen zum Anschließen von Geräten, die Modbus unterstützen, finden Sie unter

M-Bus

Bei M-Bus ist die Situation etwas anders.

Zunächst ist anzumerken, dass M-Bus trotz der Übereinstimmung in der russischen Transkription nichts mit dem Modbus-Protokoll zu tun hat.

Der Begriff M-Bus kann gleichzeitig sowohl eine physikalische Schnittstelle als auch ein Datenübertragungsprotokoll bedeuten.

Normalerweise wird die M-Bus-Unterstützung nur in Messgeräten implementiert: Wärmezähler, Stromzähler, Wasserzähler usw.

Wenn angegeben ist, dass der Zähler M-Bus unterstützt, sollte immer geklärt werden, was gemeint ist:

• nur physische Schnittstelle
• physische Schnittstelle und Protokoll (normalerweise)
• nur Protokoll.

Diese. Das Gerät kann das M-Bus-Protokoll unterstützen, die Verbindungsschnittstelle ist jedoch beispielsweise: RS-485. Oder das Gerät verfügt über eine M-Bus-Schnittstelle, die Geräteentwickler haben jedoch ein eigenes Austauschprotokoll implementiert. In diesem Fall ist es für die Verbindung mit ASUD-248 erforderlich, sich auf das Austauschprotokoll zu einigen.

Weitere Informationen zum Anschließen von M-Bus finden Sie unter

Protokollbeschreibung

M-Bus(Meter-Bus) – Kommunikationsprotokoll (Europäische Norm EN 1434/IEC870-5, EN 13757-2 physikalische und Datenverbindungsschichten, EN 13757-3 Anwendungsschicht), basierend auf einer standardmäßigen Client-Server-Architektur. Eines der gängigen Datenübertragungsprotokolle für eine Reihe spezifischer elektronischer Geräte, wie z. B. elektrische Energiezähler (Stromzähler), thermische Energiezähler (Wärmezähler), Wasser- und Gasdurchflussmesser, einige Aktoren usw. Die Daten werden direkt oder über M-Bus-Hubs, Signalverstärker und Repeater an eine Computerstation (Server) übertragen.

Unterschiede zu Modbus-Protokollen und dem RS-485-Standard – unterschiedliche Ebenen logischer Signale, niedrige Datenübertragungsgeschwindigkeit (300 – 9600 bps), geringe Anforderungen an die Kommunikationsleitung, die Möglichkeit, Geräte über die M-Bus-Leitung mit Strom zu versorgen, keine Polaritätsanforderungen . Aufgrund einer Reihe von Merkmalen handelt es sich bei dem Protokoll nicht um ein Industrieprotokoll; es wird nur in solchen Geräten verwendet, bei denen eine niedrige Geschwindigkeit und sogar ein Verlust eines Teils der übertragenen Daten unkritisch sind. Zu den Vorteilen des Protokolls gehören minimale Anforderungen an Ausrüstung, Kommunikationsleitungen, Einfachheit und Geschwindigkeit der Implementierung und Installation, was es kostengünstig und wirtschaftlich attraktiv macht.

Einige Parameter des M-Bus-Protokolls

• Halbduplex-Übertragungsmodus;
• Datenübertragungsrate 300-9600 bps (kompatibel mit Standardgeschwindigkeiten von UART-Ports von PCs und Mikrocontrollern, die sowohl Quelle als auch Empfänger von Daten sind);
• logische Einheit +36V, Strom nicht mehr als 1,5 mA;
• logischer Nullpunkt 12..24V, Strom 10-11mA;
• Kabeltyp: Standardtelefon (JYStY N*2*0,8 mm);
• Leitungskapazität nicht mehr als 180 nF, Widerstand bis 29 Ohm;
• Übertragungsreichweite in Standardkonfiguration bis zu 1000 Meter;
• die Reichweite des Slave-Geräts zum Signalverstärker beträgt bis zu 350 Meter;
• Anzahl der Geräte in der Linie bis zu 250.

Eine logische Einheit wird durch einen 36-V-Pegel übertragen, mit der Möglichkeit des Verbrauchs aus der Stromleitung bis zu 1,5 mA, eine logische Null wird durch eine 24-V-Spannung am Mastergerät übertragen. Um eine logische Null zu übertragen, erhöhen Slave-Geräte den Stromverbrauch auf 10-11 mA, ein hoher Stromverbrauch und ein Spannungsabfall in der Masterleitung werden vom Gerät als logische 0 erkannt. Das Übertragungsprotokoll ähnelt dabei dem 1-Wire, sowohl in der Art der Datenübertragung als auch in der Fähigkeit, Geräte über Leitungen mit Strom zu versorgen.

Hinweise zum Begriff M-Bus

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie, was „Meter-Bus“ in anderen Wörterbüchern ist:

Zählerbus- Für ähnlich benannte Bustechnologien siehe MBus. M Bus (Meter Bus) ist ein europäischer Standard (EN 13757 2 Physical and Link Layer, EN 13757 3 Application Layer) für die Fernablesung von Gas- oder Stromzählern. M-Bus ist auch für andere Typen nutzbar… … Wikipedia

Bus- Buš…Deutsche Wikipedia

BUS- Wappen Deutschlandkarte … English Wikipedia

Die Entwicklung von Hochtechnologien vereinfacht den Betrieb moderner Dienste, auch im öffentlichen Versorgungssektor. Durch die Einführung des M-Bus-Systems, das ein vollwertiges modernes Kontrollzentrum organisiert, das die Messwerte automatisch empfängt, entfällt die Notwendigkeit, dass eine Person die Zählerstände ablesen und an den Kontrollpunkt übertragen muss. Der Standard wurde durch die Regulierungsdokumentation EN-1434-3 von 1997 und GOST EN-1434-3-2006 von 2006 genehmigt. Das System hat sich in Ost- und Westeuropa verbreitet. Mit seiner Hilfe ist es möglich, Wasser-, Wärme-, Gas- und Stromzähler in Wohn- und Industriegebäuden abzulesen.

Organisation eines Versandnetzes zur Ablesung von Zählern

Europäischer Standard-M-Bus – ein System zum Sammeln von Daten von Energiemessgeräten. Mithilfe dieses Standards ist es möglich, die Erfassung der von Zählern erfassten Verbrauchsdaten von Hunderten von Geräten zu organisieren. Zu diesem Zweck werden Kabelsysteme verlegt – M-Bus-Busse, an die das Gerät angeschlossen wird.

Das M-Bus-System hat klare Vorteile, die es ermöglichen, entsprechende Dispatch-Netzwerke aufzubauen:

• stabile Übertragung von Informationen aus einer Vielzahl nicht initiativer Quellen über Entfernungen von bis zu mehreren Kilometern;
• das System ist kostengünstig und erfordert keine großen Kosten für seine Installation und seinen Betrieb;
• das System lässt sich leicht umstrukturieren und mit neuen Datenquellen ergänzen;
• ermöglicht eine vollständige Momentaufnahme des tatsächlichen Zustands der Zählerstände, indem Daten aus vielen Quellen gleichzeitig erfasst werden;
• Die Messwerte können problemlos von Instrumenten abgelesen werden, die sich an schwer zugänglichen Stellen befinden.
• Das System kann entsprechend den Kundenanforderungen optimiert werden.

M-Bus-Protokoll

Die Datenübertragung durch das System erfolgt störsicher ProtokollM— Bus. Dieses Protokoll wird im Ein-Master-Viele-Slave-Schema verwendet. Jedes Netzwerksegment verwendet einen Master, der Anfragen sendet und Antworten von jedem Gerät empfängt. Mit diesem Schema können Sie Konflikte im Netzwerk vermeiden. Die Datenübertragung über den Bus erfolgt im seriellen Modus. Um ein Datenbit zu übertragen, ändert der Master die Busspannung. Jedes der Geräte hört auf dieses Signal und lernt so, welches von ihnen die Anfrage empfängt. Das Gerät, auf das zugegriffen wird, sendet als Antwort Datenbits und verändert so die Busspannung, die vom Master gelesen werden.

M-Bus-Master

Der M-Bus-Master ist das zentrale Gerät, das den Betrieb des Netzwerks steuert. Ein Computer oder ein anderes Gerät kann als M-Bus-Master fungieren, Daten von Geräten speichern und Signale zum Abrufen von Daten senden. Der M-Bus-Master versorgt die Geräte auch über eine Kabelverbindung mit Strom. Das System kann zusätzlich verschiedene Sensoren (Druck, Temperatur, Rauch) umfassen, die ebenfalls vom M-Bus-Master versorgt werden.

Bus und Hub im M-Bus-Netzwerk

Im M-Bus-Netzwerk ist es möglich, Daten von einer großen Anzahl von Geräten zu sammeln. Da es jedoch nicht möglich ist, ein Kabel vom Server zu jedem Gerät zu verlegen, verwendet das Netzwerk einen M-Bus-Hub, der viele Geräte verbindet und dann direkt mit dem Computer des Dispatchers oder mit dem Internet verbunden wird. Der Hub fungiert auch als Archivierer. Ohne ihn erfasst das M-Bus-System aktuelle Zählerstände, mit einem Hub ist es jedoch möglich, vom Gerät gespeicherte Messwerte zu übernehmen. Dieses Gerät wird vom Computer des Disponenten aus gesteuert und organisiert die Datenübertragung von Geräten, speichert Informationen von ihnen und sendet sie über ein Signal an den Steuercomputer. Es gibt Konzentratormodelle für 25, 60 oder 250 Teilnehmer. Hubs können als Repeater fungieren, so dass es möglich ist, ein Netzwerk aus mehreren Hubs aufzubauen, denen andere Hubs mit eigenen Teilnehmern untergeordnet sind.

Die Datenübertragung erfolgt über Kupfer-Twisted-Pair - M-Bus. Der Anschluss des Geräts an den Bus kann über ein Telefonkabel 2x0,75 mm2 erfolgen, dessen Länge 1-5 Meter betragen kann. Abhängig von der Entfernung des Dispositionsrechners wird eine RS232/USB-Schnittstelle verwendet, um den Hub mit einem Computer oder Modem zu verbinden. Einschränkungen bei der Länge von Übertragungskabeln sind auf den mit zunehmender Länge zunehmenden Widerstand des Leiters zurückzuführen. Das Ändern des Busspannungspegels, der bei der Datenübertragung ein Signal darstellt, ist schwierig. Auch die Anzahl der anzuschließenden Slave-Geräte ist begrenzt. Die maximale Anzahl kann 250 betragen. Wie schnell Daten im Netzwerk übertragen werden, hängt von der elektrischen Kapazität des Busses ab. Typischerweise liegt sie im Bereich von 300–9600 bps.

Repeater, die zur Erweiterung eines Netzwerks eingesetzt werden, liefern in der Regel visuelle Informationen über die Netzwerküberlastung. Die Geräte verfügen über eine Anzeige, über die Sie den Betriebsmodus und die Möglichkeit des Hinzufügens von Geräten bestimmen können. Bei einem Hydro-Center 60/250/Memory-Repeater kann die M-Bus-Anzeige beispielsweise in den folgenden Modi erfolgen:

• Grüne Farbe bedeutet bis zur halben Reifenlast;
• gelb – die Buslast überschreitet 100 %, das Gerät ist betriebsbereit, es wird jedoch eine Warnung ausgegeben, dass das Hinzufügen weiterer Geräte zum Netzwerk nicht akzeptabel ist;
• rot - Dies ist eine kritische Überlastung des Geräts. Es muss neu gestartet und auf Funktion überprüft werden.

Konverter für M-Bus-Netzwerk

Die M-Bus-Netzwerkschnittstelle verwendet eine Spannung von 36 V. Netzwerkgebundene Geräte mit anderen Schnittstellen (z. B. RS232, RS485) arbeiten mit unterschiedlichen Spannungswerten, daher müssen spezielle Konverter vor ihnen installiert werden. Spannungspegel umwandeln. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist der M-Bus-10-Konverter. Dieser M-Bus-Konverter ermöglicht den Anschluss von bis zu 10 Messgeräten. Er arbeitet im Netzwerk wie ein Meister. Das Gerät enthält Anzeigedioden, die den Stromstatus und den Datenübertragungsmodus anzeigen. Konverter werden auch in Systemen eingesetzt, in denen es erforderlich ist, Daten von einem Netzwerk, das im M-Bus arbeitet, in ein System umzuwandeln und zu übertragen, das Telemetriedaten überträgt, beispielsweise SCADA. Als solches Gerät kommt NPE-Modbus zum Einsatz.

Messgeräte mit der Fähigkeit, Daten über ein Netzwerk zu übertragen

Energiemessgeräte, die in M-Bus-Systemen eingesetzt werden, sind mit einem speziellen Modul ausgestattet. Es gibt zwei Arten von Wärmezählern, die ein solches Modul enthalten. Beim ersten Typ ist das M-Bus-Modul im Gerät integriert, beim zweiten zusätzlich. Das Modul ist eine Leiterplatte, die die Datenübertragungsfunktion unterstützt. Das Vorhandensein eines solchen Moduls muss im Gerätepass vermerkt werden. Die Busleitungen werden an die Schraubklemmen des Zählers angeschlossen. Der maximal mögliche Durchmesser der angeschlossenen Drähte beträgt 2,5 mm und die Busspannung beträgt nicht mehr als 50 V.

Unternehmensgruppe (GK) „Teplopribor“ (Teplopribory, Prompribor, Wärmekontrolle usw.)- Dies sind Instrumente und Automatisierung zur Messung, Überwachung und Regelung der Parameter technologischer Prozesse (Durchflussmessung, Wärmeregelung, Wärmemessung, Regelung von Druck, Füllstand, Eigenschaften und Konzentration usw.).

Zum Herstellerpreis werden Produkte sowohl aus unserer eigenen Produktion als auch von unseren Partnern versandt – führenden Fabriken – Herstellern von Mess- und Regelgeräten, Regelgeräten, Systemen und Geräten zur Steuerung technologischer Prozesse – automatisierten Prozessleitsystemen (viele sind auf Lager verfügbar oder können in kürzester Zeit hergestellt und versendet werden).

Versand mit M-Bus und RS485

Nachfolgend finden Sie zwei Vergleichsbeispiele für Spezifikationen für den Versand von Wärmezählern eines Mehrfamilienhauses über einen kabelgebundenen Stromkreis unter Verwendung von M-Bus- und RS485-Schnittstellen:

1. Kommerzielles Angebot mit M-Bus

Objekt - Mehrfamilienhaus mit 53 Ultraschall-Wärmezählern TSU-Du20:
1 Eingang 10 Etagen, 1. Etage Nichtwohngebäude, von 2 bis 9 Etagen jeweils 6 Wohnungen, 2 Wasserzähler pro Wohnung, im 10. Stock 6 Wohnungen, 2 Wasserzähler pro Wohnung

Gesamtbetrag für CP mit PC: 410.662,00 RUB.

Mbus-basierter Versand

2. Kommerzielles Angebot mit RS485 für das Objekt

Bei dem Objekt handelt es sich um ein Mehrfamilienhaus mit 53 Ultraschall-Wärmezählern TSU-Du20:
Mehrfamilienhaus, 1 Eingang, 10 Etagen, 1. Etage Nichtwohngebäude, 6 Wohnungen von 2 bis 9 Etagen, 2 Wasserzähler pro Wohnung, 6 Wohnungen im 10. Stock, 2 Wasserzähler pro Wohnung.

Gesamtbetrag für CP mit PC: RUB 451.462,00.
* — Die Systemeinheit (Computer-PC) wird auf Kundenwunsch geliefert.

RS485-basierter Versand

Zusätzliche Informationen zu Schnittstellen und Protokollen

1. Unterschied zwischen M-Bus und ModBas

M-Bus-Schnittstelle (Meter-Bus)- Physical-Layer-Standard für einen Feldbus basierend auf einer asynchronen Schnittstelle. Dieser Name bezieht sich auch auf das Kommunikationsprotokoll, das für die Kommunikation zwischen Geräten an diesem Bus verwendet wird. Die M-Bus-Schnittstelle wird hauptsächlich für Messgeräte für elektrische Energie (Stromzähler), thermische Energie (Wärmezähler), Wasser- und Gasdurchflussmesser verwendet.

Modbus-Protokoll- ein offenes Kommunikationsprotokoll basierend auf einer Master-Slave-Architektur. In der Industrie weit verbreitet, um die Kommunikation zwischen elektronischen Geräten zu organisieren. Kann zur Datenübertragung über serielle Kommunikationsleitungen, RS-485-, RS-422-, RS-232- und TCP/IP-Netzwerke (Modbus TCP) verwendet werden. Es gibt auch nicht standardmäßige Implementierungen, die UDP verwenden.
„MODBUS“ und „MODBUS Plus“ dürfen nicht verwechselt werden. MODBUS Plus ist ein proprietäres Protokoll von Schneider Electric. Die physikalische Schicht ist einzigartig, ähnlich wie Ethernet 10BASE-T, Halbduplex über ein Twisted Pair, Geschwindigkeit 1 Mbit/s. Das Transportprotokoll ist HDLC, darüber hinaus ist eine Erweiterung zur Übertragung von MODBUS PDU spezifiziert.

2. Unterschied zwischen RS485/RS422-Schnittstellen und RS232 und USB

a) RS-485-Schnittstelle

Schnittstelle RS-485 (Englisch empfohlener Standard 485), EIA-485 (englisch Electronic Industries Alliance-485) ist ein Physical-Layer-Standard für eine asynchrone Schnittstelle. Reguliert die elektrischen Parameter einer Halbduplex-Mehrpunkt-Differenzkommunikationsleitung vom Typ „Common Bus“.

Der RS-485-Standard erfreut sich großer Beliebtheit und ist zur Grundlage für die Schaffung einer ganzen Familie industrieller Netzwerke geworden, die in der industriellen Automatisierung weit verbreitet sind.
Der RS-485-Standard verwendet ein einzelnes verdrilltes Kabelpaar zum Senden und Empfangen von Daten, manchmal begleitet von einer geflochtenen Abschirmung oder einem gemeinsamen Kabel.
Die Datenübertragung nach RS485 erfolgt über Differenzsignale. Der Spannungsunterschied zwischen Leitern gleicher Polarität bedeutet eine logische Eins, der Unterschied der anderen Polarität bedeutet Null.

Da die RS485/422-Schnittstellen auf differenziellen Kommunikationsleitungen implementiert sind, ist ihre Störfestigkeit sehr gut. Typischerweise werden Kabelsysteme mit einem Wellenwiderstand von 120 Ohm verwendet. An den Enden der Leitungen müssen entsprechende Widerstände installiert werden. RS485-Leitungen können bis zu 1 Kilometer lang sein.

RS422-Schnittstelle ist eine „light“-Version von RS485. Es verfügt über reduzierte Senderausgangsströme und damit über eine geringere Belastbarkeit. Um diese Parameter zu verbessern, werden Datenrepeater eingesetzt.

Die RS485-Schnittstelle implementiert das Hauptprinzip des Datenaustauschs. Es können bis zu 63 Ports angesprochen werden. Streng genommen handelt es sich bei RS422 um eine radiale Schnittstelle, viele Gerätehersteller ergänzen sie jedoch durch die Möglichkeit des Trunk-Anschlusses und teilweise Kompatibilität mit RS485 (mit reduzierten Belastbarkeitsparametern).

b) RS232-Schnittstelle

RS232-Schnittstelle auf unipolaren Datenleitungen aufgebaut. Daher sind seine Leistung und die maximale Kabellänge gering. RS232 dient zum Anschluss von Peripheriegeräten zur Steuerung von Computern. RS232 ist eine radiale Schnittstelle, daher gibt es kein Konzept für eine Adresse. Diese Faktoren tragen dazu bei, die Effizienz der Schnittstelle zu Datenerfassungssystemen und Peripheriegeräten zu verbessern.

c) USB-Schnittstelle

USB (USB, englisch Universal Serial Bus – „universeller serieller Bus“) ist eine serielle Schnittstelle zum Anschluss von Peripheriegeräten an Computer. Die USB-Schnittstelle hat sich weit verbreitet und ist tatsächlich zur Hauptschnittstelle für den Anschluss von Peripheriegeräten an digitale Haushaltsgeräte geworden.

Über die USB-Schnittstelle können Sie nicht nur Daten austauschen, sondern auch ein Peripheriegerät mit Strom versorgen. Die Netzwerkarchitektur ermöglicht den Anschluss einer großen Anzahl von Peripheriegeräten sogar an ein Gerät mit einem USB-Anschluss.

Der Artikel befasst sich mit dem M-Bus-Kommunikationsprotokoll, das für den Aufbau eines Energiemesssystems bestimmt ist, den Merkmalen des M-Bus-Architekturbusses und der ADFweb-Ausrüstung für M-Bus-Netzwerke.

LLC „Krona“, St. Petersburg

Bei aller Liebe zur Freiheit haben wir uns bereits an die Netzwerke gewöhnt, die uns verstricken. Netzwerke aus Asphaltstraßen am Boden und Kabeln in der Luft, das unsichtbare Internet und Datenerfassungssysteme in der Produktion... Und jedes Netzwerk hat seine eigenen Regeln, die es Ihnen ermöglichen, sich nicht in seinen Feinheiten zu verwirren, sondern es für sich zu nutzen Nutzen.

Warum wird ein anderes M-Bus-Protokoll benötigt? Die am Prozess der Energiemessung beteiligte Computergemeinschaft benötigt eigene „Spielbedingungen“, die für die Ablesung von Zählern optimiert sind. Um den Verbrauch von Energieressourcen zu kontrollieren, ist ein spezifisches Netzwerk erforderlich – möglichst einfach und kostengünstig, das den Anschluss vieler Slave-Geräte über mehrere Kilometer hinweg an das Master-Gerät ermöglicht. Allen diesen Aufgaben dient ein spezielles Protokoll.

M-Bus („Meter-Bus“) ist ein europäischer Standard für den Aufbau verteilter Systeme zur Datenerfassung und kommerziellen Messung des Energieverbrauchs (Wärme, Wasser, Gas, Strom usw.).

Der M-Bus-Standard wird durch die Regulierungsdokumente EN-1434–3 (1997), GOST R EN-143403-2006 vom 01.09.06 beschrieben und genehmigt. Heute wird dieser Standard von den meisten führenden Herstellern von Energiemessgeräten unterstützt und zunehmend zur Lösung von Energiemessproblemen in Russland eingesetzt.

Die Hauptvorteile des M-Bus-Standards:

Einfacher Aufbau eines Netzwerks;

Hohe Störfestigkeit;

Die Länge der Kommunikationsleitungen beträgt bis zu mehreren Kilometern;

Einfache Netzwerksegmentierung;

Große Anzahl an Messstellen;

Einfache schrittweise Netzwerkerweiterung;

Passive Stromversorgung für Slave-Geräte;

Minimale Kosten für Installation und Betrieb der Geräte.

M-Bus-Architektur

Das Datenübertragungsmedium für den M-Bus-Standard ist Kupfer-„Twisted Pair“, und es gibt keine strengen Anforderungen an die Netzwerkarchitektur. Entwickler von M-Bus-Geräten raten jedoch davon ab, eine „Ring“-Architektur oder Schleifenfragmente für Netzwerksegmente zu verwenden.

Die M-Bus-Netzwerkarchitektur kann jedoch gleichzeitig Elemente der „Bus“- und „Stern“-Typologien umfassen, wodurch Sie flexible und beliebige Netzwerkstrukturen erstellen können.

Das Datenaustauschprotokoll zwischen Geräten des M-Bus-Netzwerks basiert auf dem Prinzip „ein Master – viele Slaves“. Jedes Netzwerksegment erfordert nur ein Master-Gerät, das Anfragen sendet und Antworten von Slave-Geräten empfängt (maximal 250 Geräte pro Segment). Dadurch werden Konfliktsituationen innerhalb des M-Bus-Netzwerksegments vollständig ausgeschlossen.

Alle Slave-Geräte sind über den M-Bus-Bus (Twisted Pair) parallel mit dem Master-Gerät verbunden, wobei die Polarität beim Anschluss der Geräte an den Bus keine Rolle spielt.

Die Datenübertragung über den M-Bus erfolgt im seriellen Modus in beide Richtungen. Der Bus hält den Nennspannungspegel vom Master-Gerät aufrecht, um die Slave-Geräte mit Strom zu versorgen. Um ein Datenbit zu übertragen, ändert das Master-Gerät den Spannungspegel am Bus, der von allen Slave-Geräten wahrgenommen wird. Nachdem das autorisierte Slave-Gerät seine Adresse in der Anfrage erkannt hat, sendet es Datenbits und ändert so den vom M-Bus verbrauchten Strom. Diese Änderungen werden vom Master-Gerät gelesen.

Die physikalische Länge des M-Bus wird durch den aktiven Widerstand der Leitungen begrenzt, der aufgrund des Stromverbrauchs der Slave-Geräte die Versorgungsspannung im Netzwerk verringert, wenn es sich vom Master-Gerät entfernt. Die Datenübertragungsrate in M-Bus-Netzwerken ist durch die elektrische Kapazität des Busses begrenzt und liegt zwischen 300 und 9600 Baud. Die Begrenzung der Anzahl der Slave-Geräte in einem Netzwerksegment wird durch die Leistung der Spannungsquelle des Master-Geräts und die maximalen Adressierungsmöglichkeiten – bis zu 250 Geräte – bestimmt.

Trotz aller Vorteile des Protokolls war seine Verwendung in Versandkontrollsystemen automatisierter Prozessleitsysteme und ASKUE bis vor kurzem aus folgenden Gründen schwierig:

Für den Aufbau von M-Bus-Netzwerken gab es eine kleine Auswahl an Geräten auf dem Markt;

Diese Ausrüstung war zu teuer;

Es fehlten Referenzen und technische Dokumentation.

Diese Situation änderte sich mit dem Erscheinen des Unternehmens ADFweb auf dem heimischen Gerätemarkt, das sich auf die Herstellung von Geräten für die Arbeit mit Industrieprotokollen spezialisiert hat. Ende 2010 stellte das Unternehmen eine Gerätelinie für M-Bus-Netzwerke vor. Informationen zu diesen Geräten sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.