På senare tid har vi ägnat mycket uppmärksamhet åt frågorna om att ansluta tredjepartsenheter till ASUD-248-systemet.

Detta beror på den logiska önskan att integrera tekniska delsystem som säkerställer att betjänade anläggningar fungerar i ett enhetligt kontroll- och ledningssystem.

Anslutna enheter kan till exempel vara värme- och ventilationsregulatorer, värmeenergi- och vattenmätare, olika sensorer, ställdon m.m.

En tredjepartsenhet ansluter till ASUD-248-systemet via ett specifikt fysiskt gränssnitt, datautbyte sker enligt en uppsättning regler som stöds av enheten: ett protokoll.

De använder ofta termerna M-bus, Modbus, RS-485, Ethernet, Datornätverk etc. - varav några definierar det fysiska gränssnittet för att ansluta enheter, och andra en uppsättning regler för dataöverföring.

När du kommunicerar med designorganisationer och kunder som direkt står inför uppgiften att ansluta tredjepartsenheter till ASUD-248, stöter du ofta på förvirring i definitionerna av "gränssnitt", "protokoll" och relaterade frågor, till exempel:

• "Modbus är ett gränssnitt?"
• "Modbus och M-bus är samma sak"
• "Enheten har RS-485 - kan den garanteras vara ansluten till ASUD?" och så vidare.

Det bör noteras att termerna "gränssnitt" och "protokoll" i huvudsak uttrycker samma koncept - en beskrivning av proceduren för interaktion mellan två objekt. Detta faktum, enligt vår åsikt, inom området för det aktuella ämnet, kan också leda till viss tvetydighet.

Därför kommer vi för tydlighetens skull överens om att vi med gränssnitt menar just det fysiska (hårdvaru)gränssnittet - dataöverföringsmediet. Enligt protokollet - en uppsättning beskrivna regler för att överföra data över ett visst gränssnitt.

RS-485

RS-485 är ett gränssnitt. Den bestämmer kraven för kommunikationslinjen (kablar), reglerar de elektriska parametrarna för kommunikationslinjen och andra parametrar relaterade till överföringen av en signal från en enhet till en annan.

RS-485 säger inget om reglerna för utbyte av data mellan enheter.

Följaktligen räcker inte bara det faktum att en tredjepartsenhet har ett RS-485-gränssnitt för att garantera anslutning till det automatiserade styrsystemet. Protokollet för datautbyte behöver förtydligas.

RS-232

RS-232 är också ett gränssnitt (liknande RS-485).

Modbus

Modbus är ett kommunikationsprotokoll som används mycket inom industrin. Den definierar reglerna för att skicka data när enheter interagerar.

Vi kan implementera utskick och kontroll av nästan vilken enhet som helst om den stöder detta protokoll.

Det finns flera modifieringar av detta protokoll:

• Modbus RTU.
• Modbus TCP/IP.
• Modbus ASCII (stöds för närvarande inte i ASUD-248).

Ordet "Modbus" i sig säger inget om gränssnittet mellan enheter.

Modbus-protokollet kan fungera över RS-485/RS-232, datornätverk och andra gränssnitt.

Därför, om det är känt att enheten stöder Modbus-protokollet, bör du klargöra vilka fysiska gränssnitt enheten har och om de stöds i ASUD-248.

För mer information om anslutning av enheter som stöder Modbus, se

M-buss

Situationen är något annorlunda med M-Bus.

Först och främst bör det noteras att trots konsonansen i rysk transkription har M-Bus ingenting att göra med Modbus-protokollet.

Termen M-Bus kan samtidigt innebära både ett fysiskt gränssnitt och ett dataöverföringsprotokoll.

Normalt implementeras M-Bus-stöd endast i mätare: värmemätare, elmätare, vattenmätare, etc.

Om det indikeras att mätaren stödjer M-bus bör du alltid klargöra vad som menas:

• endast fysiskt gränssnitt
• fysiskt gränssnitt och protokoll (vanligtvis)
• endast protokoll.

De där. Enheten kan stödja M-bus-protokollet, men anslutningsgränssnittet är till exempel RS-485. Eller så har enheten ett M-bus-gränssnitt, men enhetsutvecklarna implementerade sitt eget utbytesprotokoll. I det här fallet, för att ansluta till ASUD-248, är det nödvändigt att komma överens om utbytesprotokollet.

För mer information om anslutning av M-Bus, se

Protokollbeskrivning

M-buss(Meter-Bus) - kommunikationsprotokoll (europeisk standard EN 1434/IEC870-5, EN 13757-2 fysiska och datalänklager, EN 13757-3 applikationslager), baserat på en standard klient-serverarkitektur. Ett av de vanliga dataöverföringsprotokollen för ett antal specifika elektroniska enheter, såsom elenergimätare (elmätare), termiska energimätare (värmemätare), vatten- och gasflödesmätare, vissa ställdon, etc. Data överförs till en datorstation (server) direkt eller via M-Bus-hubbar, signalförstärkare och repeaters.

Skillnader från Modbus-protokoll och RS-485-standarden - olika nivåer av logiska signaler, låg dataöverföringshastighet (300 - 9600 bps), låga krav på kommunikationslinjen, möjlighet att driva enheter från M-Bus-linjen, inga polaritetskrav . På grund av ett antal funktioner är protokollet inte ett industriellt protokoll, det används endast i de enheter där låg hastighet och till och med förlust av en del av överförd data inte är kritisk. Fördelarna med protokollet inkluderar minimikrav på utrustning, kommunikationslinjer, enkelhet och snabbhet vid implementering och installation, vilket gör det till låg kostnad och ekonomiskt attraktivt.

Vissa parametrar i M-Bus-protokollet

• halvduplex överföringsläge;
• dataöverföringshastighet 300-9600 bps (kompatibel med standardhastigheter för UART-portar på datorer och mikrokontroller, som är källan och mottagaren av data);
• logisk enhet +36V, ström inte mer än 1,5 mA;
• logisk noll 12..24V, ström 10-11mA;
• kabeltyp: standardtelefon (JYStY N*2*0,8 mm);
• linjekapacitans inte mer än 180 nF, motstånd upp till 29 ohm;
• överföringsräckvidd, i standardkonfiguration, upp till 1000 meter;
• räckvidden för slavenheten till signalrepeatern är upp till 350 meter;
• antal enheter på raden upp till 250.

En logisk enhet sänds med en 36V-nivå, med möjlighet till förbrukning från strömledningen upp till 1,5 mA, en logisk nolla sänds av en 24V-spänning på masterenheten. För att sända en logisk nolla ökar slavenheter strömförbrukningen till 10-11mA, hög strömförbrukning och en minskning av spänningen i masterlinjen detekteras av enheten som logisk 0. I detta liknar överföringsprotokollet 1-Wire, både i metoden för dataöverföring och i förmågan att driva enheter från linjer.

Anmärkningar om begreppet M-Bus

Wikimedia Foundation. 2010.

Se vad "Meter-Bus" är i andra ordböcker:

Meter-Buss- För liknande namngivna bussteknologier, se MBus. M Bus (Meter Bus) är en europeisk standard (EN 13757 2 fysiskt och länkskikt, EN 13757 3 applikationsskikt) för fjärravläsning av gas- eller elmätare. M Bus är också användbar för andra typer... ... Wikipedia

Buss- Buš... tyska Wikipedia

BUSS- Wappen Deutschlandkarte … Deutsch Wikipedia

Utvecklingen av högteknologi förenklar driften av moderna tjänster, inklusive inom allmännyttiga sektorn. Behovet för en person att ta avläsningar från mätare och överföra dem till kontrollpunkten elimineras helt genom att introducera m-bus-systemet, som organiserar en fullfjädrad modern kontrollcentral som tar emot avläsningar automatiskt. Standarden godkändes av regulatorisk dokumentation från 1997 EN-1434-3 och GOST från 2006 EN-1434-3-2006. Systemet har blivit utbrett i Öst- och Västeuropa. Med dess hjälp är det möjligt att ta avläsningar från vatten-, värme-, gas- och elmätare i bostads- och industribyggnader.

Organisation av ett utsändningsnätverk för att ta avläsningar från mätare

Europeisk standard m-bus - ett system för insamling av data från energimätare. Med denna standard är det möjligt att organisera insamlingen av data om förbrukning registrerad av mätare från hundratals enheter. För detta ändamål läggs kabelsystem - m-bussbussar, till vilka enheten är ansluten.

M-bus-systemet har tydliga fördelar som gör att det kan användas för att skapa lämpliga sändningsnätverk:

• stabil överföring av information från ett stort antal icke-initiativa källor över avstånd på upp till flera kilometer;
• systemet är billigt och kräver inte stora kostnader för installation och drift;
• systemet kan enkelt omstruktureras och kompletteras med nya datakällor;
• möjliggör en fullständig ögonblicksbild av det verkliga tillståndet för mätaravläsningar, tar data samtidigt från många källor;
• avläsningar kan enkelt tas från instrument placerade på svåråtkomliga platser;
• Systemet kan optimeras för att passa kundernas krav.

M-bus protokoll

Data överförs genom hela systemet med hjälp av brustålig protokollm— buss. Detta protokoll används i systemet med en master - många slav. Varje nätverkssegment använder en master som skickar förfrågningar och tar emot svar från varje enhet. Detta schema låter dig undvika konflikter i nätverket. Data överförs över bussen i seriellt läge. För att överföra en databit ändrar mastern bussspänningen. Var och en av enheterna lyssnar på denna signal och lär sig vilken av dem som tar emot begäran. Enheten som nås sänder databitar som svar och ändrar bussspänningen, som läses av mastern.

M-bussmästare

M-bus master är den centrala enheten som styr driften av nätverket. En dator eller annan enhet kan fungera som en m-bus master, spara data från enheter och skicka signaler för att hämta data. m-bus master driver även enheterna via en kabelanslutning. Systemet kan dessutom inkludera olika sensorer (tryck, temperatur, rök), som också drivs av m-bus master.

Buss och nav i m-bussnätet

I m-bus-nätverket är det möjligt att samla in data från ett stort antal enheter. Det är dock omöjligt att dra en kabel från servern till var och en av enheterna, så nätverket använder en m-bus-hub, som ansluter många enheter och sedan ansluter direkt till avsändarens dator eller till Internet. Navet fungerar också som en arkiverare. Utan det tar m-bus-systemet aktuella mätaravläsningar, men med en hubb är det möjligt att ta avläsningar som sparats av enheten. Denna enhet styrs från avsändarens dator och organiserar överföringen av data från enheter, lagrar information från dem och skickar dem via signal till kontrolldatorn. Det finns koncentratormodeller för 25, 60 eller 250 abonnenter. Hub kan fungera som en repeater, så det är möjligt att bygga ett nätverk av flera hubbar, underordnade vilka byggs i andra hubbar som har sina egna abonnenter.

Data överförs via koppartvinnat par - m-bus. Enheten kan anslutas till bussen med en 2x0,75 mm2 telefonkabel, vars längd kan vara 1-5 meter. Beroende på avsändningsdatorns avstånd, används ett RS232/USB-gränssnitt för att ansluta hubben till en dator eller modem. Begränsningar av överföringskablars längd beror på det ökande motståndet hos ledaren beroende på längdökningen. Att ändra bussspänningsnivån, som är en signal vid dataöverföring, är svårt. Antalet anslutande slavenheter är också begränsat. Det maximala antalet kan vara 250. Hur snabbt data överförs på nätverket beror på bussens elektriska kapacitans. Vanligtvis ligger det i intervallet 300-9600 bps.

Repeaters som används för att utöka ett nätverk ger vanligtvis visuell information om nätverksstockning. Enheterna har en indikation, genom vilken du kan bestämma driftsläget och möjligheten att lägga till enheter. Till exempel, på en Hydro-Center 60/250/Memory repeater, kan m-bus-indikering vara i följande lägen:

• grön färg betyder upp till halva däckbelastningen;
• gul - bussbelastningen överstiger 100%, enheten är i drift, men en varning utfärdas om att det är oacceptabelt att lägga till fler enheter i nätverket;
• röd - detta är en kritisk överbelastning av enheten. Den måste startas om och kontrolleras för service.

Omvandlare för m-bus nätverk

M-bus nätverksgränssnittet använder en spänning på 36V. Nätverksanslutna enheter utrustade med andra gränssnitt (till exempel RS232, RS485) arbetar med olika spänningsvärden, så speciella omvandlare måste installeras framför dem. Konvertera spänningsnivåer. Ett exempel på en sådan enhet är m-bus 10-omvandlaren. Denna m-bus-omvandlare låter dig ansluta upp till 10 mätenheter. Han arbetar på nätverket som en mästare. Enheten innehåller indikatordioder som visar strömstatus och dataöverföringsläge. Omvandlare används också i system där det är nödvändigt att konvertera och överföra data från ett nätverk som fungerar i m-buss till ett system som överför telemetridata, till exempel SCADA. NPE-Modbus används som en sådan enhet.

Mätare med möjlighet att överföra data över ett nätverk

Energimätare som används i m-bus-system är utrustade med en speciell modul. Värmemätare som inkluderar en sådan modul kan vara av två typer. I den första typen är m-busmodulen inbyggd i enheten, i den andra är den extra. Modulen är ett kretskort som stöder dataöverföringsfunktion. Förekomsten av en sådan modul måste noteras i enhetens pass. Bussledningarna är anslutna till mätarens skruvterminaler. Den maximala möjliga diametern på de anslutna ledningarna är 2,5 mm, och bussspänningen är inte mer än 50V.

Företagsgrupp (GK) "Teplopribor" (Teplopribory, Prompribor, Värmekontroll, etc.)- dessa är instrument och automation för att mäta, övervaka och reglera parametrarna för tekniska processer (flödesmätning, värmestyrning, värmemätning, styrning av tryck, nivå, egenskaper och koncentration, etc.).

Till tillverkarens pris skickas produkter både från egen produktion och från våra partners - ledande fabriker - tillverkare av instrument- och styrutrustning, styrutrustning, system och utrustning för styrning av tekniska processer - automatiserade processtyrsystem (många finns i lager resp. kan tillverkas och skickas på kortast möjliga tid).

Skickas med M-Bus och RS485

Nedan finns två jämförande exempel på specifikationer för sändning av värmemätare för ett flerbostadshus via en trådbunden krets med M-Bus och RS485-gränssnitt:

1. Kommersiellt erbjudande med M-bus

Objekt - flerbostadshus med 53 ultraljudsvärmemätare TSU-Du20:
1 entré 10 våningar, 1:a våningen lokaler, från 2 till 9 våningar 6 lägenheter vardera, 2 vattenmätare per lägenhet, på 10:e våningen 6 lägenheter, 2 vattenmätare per lägenhet

Totalt belopp för CP med PC: 410 662,00 RUB.

Mbus-baserad utsändning

2. Kommersiellt förslag med RS485 för objektet

Objektet är ett hyreshus med 53 ultraljudsvärmemätare TSU-Du20:
flerbostadshus, 1 entré, 10 våningar, 1:a lokaler, 6 lägenheter från 2 till 9 våningar, 2 vattenmätare per lägenhet, 6 lägenheter på 10:e våningen, 2 vattenmätare per lägenhet.

Totalt belopp för CP med PC: 451 462,00 RUB.
* — Systemenheten (dator-PC) levereras på kundförfrågan.

RS485-baserad utsändning

Ytterligare information om gränssnitt och protokoll

1. Skillnaden mellan M-Bus och ModBas

M-Bus-gränssnitt (Meter-Bus)- fysisk lagerstandard för en fältbuss baserad på ett asynkront gränssnitt. Detta namn hänvisar också till kommunikationsprotokollet som används för att kommunicera mellan enheter på denna buss. M-bus-gränssnittet används huvudsakligen för mätare för elenergi (elmätare), termisk energi (värmemätare), vatten- och gasflödesmätare.

Modbus-protokoll- ett öppet kommunikationsprotokoll baserat på en master-slave-arkitektur. Används ofta inom industrin för att organisera kommunikation mellan elektroniska enheter. Kan användas för att överföra data via seriella kommunikationslinjer, RS-485, RS-422, RS-232 och TCP/IP-nätverk (Modbus TCP). Det finns även icke-standardiserade implementeringar som använder UDP.
"MODBUS" och "MODBUS Plus" ska inte förväxlas. MODBUS Plus är ett proprietärt protokoll som ägs av Schneider Electric. Det fysiska lagret är unikt, liknande Ethernet 10BASE-T, halvduplex över ett tvinnat par, hastighet 1 Mbit/s. Transportprotokollet är HDLC, ovanpå vilket en förlängning specificeras för sändning av MODBUS PDU.

2. Skillnad mellan RS485/RS422-gränssnitt och RS232 och USB

a) RS-485-gränssnitt

Gränssnitt RS-485 (Engelska Rekommenderad Standard 485), EIA-485 (English Electronic Industries Alliance-485) är en fysisk lagerstandard för ett asynkront gränssnitt. Reglerar de elektriska parametrarna för en halvduplex multipunkts differentialkommunikationslinje av typen "gemensam buss".

RS-485-standarden har vunnit stor popularitet och har blivit grunden för skapandet av en hel familj av industriella nätverk, som ofta används inom industriell automation.
RS-485-standarden använder ett enda tvinnat par av trådar för att överföra och ta emot data, ibland åtföljd av flätad skärmning eller en gemensam tråd.
Dataöverföring till RS485 utförs med hjälp av differentialsignaler. Spänningsskillnaden mellan ledare med samma polaritet betyder en logisk en, skillnaden mellan den andra polariteten betyder noll.

Eftersom RS485/422-gränssnitten är implementerade på differentiella kommunikationslinjer är deras brusimmunitet mycket bra. Vanligtvis används kabelsystem med en karakteristisk impedans på 120 ohm. Matchande motstånd måste placeras i ändarna av ledningarna. RS485-linjer kan vara upp till 1 kilometer långa.

RS422-gränssnittär en "lätt" version av RS485. Den har minskade sändarutgångsströmmar och därför lägre belastningskapacitet. För att förbättra dessa parametrar används datarepeterare.

RS485-gränssnittet implementerar huvudprincipen för datautbyte. Den kan adressera upp till 63 portar. Strängt taget är RS422 ett radiellt gränssnitt, men många utrustningstillverkare kompletterar det med möjligheten till trunk-anslutning och delvis kompatibilitet med RS485 (med reducerade lastkapacitetsparametrar).

b) RS232-gränssnitt

RS232-gränssnitt byggd på unipolära datalinjer. Därför är dess prestanda och maximala kabellängd liten. RS232 används för att ansluta kringutrustning för att styra datorer. RS232 är ett radiellt gränssnitt, så det finns inget koncept för en adress i det. Dessa faktorer hjälper till att förbättra effektiviteten i gränssnittet till datainsamlingssystem och kringutrustning.

c) USB-gränssnitt

USB (USB, engelska Universal Serial Bus - "universal serial bus") är ett seriellt gränssnitt för att ansluta kringutrustning till datorer. USB-gränssnittet har blivit utbrett och har faktiskt blivit huvudgränssnittet för att ansluta kringutrustning till digital hushållsutrustning.

USB-gränssnittet gör att du inte bara kan utbyta data, utan också att ge ström till en kringutrustning. Nätverksarkitekturen gör att du kan ansluta ett stort antal kringutrustning även till en enhet med en USB-kontakt.

Artikeln ägnas åt M-Bus-kommunikationsprotokollet, avsett för att bygga ett energimätningssystem, funktionerna hos M-Bus-arkitekturbussen och ADFweb-utrustning för M-Bus-nätverk.

LLC "Krona", St. Petersburg

Trots all vår kärlek till frihet har vi redan vant oss vid de nätverk som trasslar in oss. Nätverk av asfaltvägar på marken och ledningar i luften, det osynliga Internet och datainsamlingssystem i produktion... Och varje nätverk har sina egna regler som gör att du inte kan bli förvirrad i dess krångligheter, utan att använda det för din egen dra nytta av.

Varför behövs ett annat M-Bus-protokoll? Datorgemenskapen som är involverad i energimätningsprocessen behöver sina egna "spelförhållanden" optimerade för att ta avläsningar från mätare. För att kontrollera förbrukningen av energiresurser behövs ett specifikt nätverk - så enkelt och billigt som möjligt, vilket möjliggör anslutning av många slavenheter till masterenheten, spridda över flera kilometer. Ett speciellt protokoll tjänar alla dessa uppgifter.

M-Bus (”Meter-Bus”) är en europeisk standard för att bygga distribuerade system för datainsamling och kommersiell mätning av energiförbrukning (värme, vatten, gas, el, etc.).

M-Bus-standarden beskrivs och godkänns av regulatoriska dokument EN-1434–3 (1997), GOST R EN-143403-2006 daterad 01.09.06. Idag stöds denna standard av de flesta ledande tillverkare av energimätare och används i allt högre grad för att lösa energimätningsproblem i Ryssland.

De främsta fördelarna med M-Bus-standarden:

Lätt att bygga ett nätverk;

Hög bullerimmunitet;

Längden på kommunikationslinjer är upp till flera kilometer;

Enkel nätverkssegmentering;

Stort antal mätpunkter;

Enkel gradvis nätverksexpansion;

Passiv strömförsörjning för slavenheter;

Minimikostnader för installation och drift av utrustning.

M-Buss arkitektur

Dataöverföringsmediet för M-Bus-standarden är "twisted pair" av koppar och det finns inga strikta krav på nätverksarkitekturen. Utvecklare av M-Bus-utrustning rekommenderar dock inte att man använder en arkitektur av "ring"-typ eller använder loopade fragment för nätverkssegment.

Men M-Bus-nätverksarkitekturen kan samtidigt inkludera delar av typologierna "bus" och "stjärna", vilket gör att du kan skapa flexibla och godtyckliga nätverksstrukturer.

Datautbytesprotokollet mellan enheter i M-Bus-nätverket är baserat på principen om "en master – många slavar". Varje nätverkssegment kräver endast en masterenhet, som skickar förfrågningar och tar emot svar från slavenheter (max 250 enheter per segment). Detta eliminerar helt möjligheten till konfliktsituationer inom M-Bus-nätsegmentet.

Alla slavenheter är parallellkopplade med masterenheten via M-Bus-bussen (tvinnat par), och polariteten för att ansluta enheterna till bussen spelar ingen roll.

Dataöverföring via M-Bus sker i seriellt läge i båda riktningarna. Bussen upprätthåller den nominella spänningsnivån från masterenheten för att ge ström till slavenheterna. För att överföra en databit ändrar Master-enheten spänningsnivån på bussen, vilket uppfattas av alla slavenheter. Efter att ha identifierat sin adress i begäran, sänder den auktoriserade slavenheten databitar och ändrar strömmen som förbrukas från M-bussen. Dessa ändringar läses av masterenheten.

Den fysiska längden på M-Bus begränsas av ledningarnas aktiva resistans, vilket, på grund av strömförbrukningen för slavenheter, minskar matningsspänningen i nätverket när det rör sig bort från masterenheten. Dataöverföringshastigheten i M-Bus-nätverk är begränsad av bussens elektriska kapacitet och sträcker sig från 300 till 9600 baud. Begränsningen av antalet slavenheter i ett nätverkssegment bestäms av kraften hos masterenhetens spänningskälla och de maximala adresseringsmöjligheterna - upp till 250 enheter.

Men trots alla fördelar med protokollet var det svårt att använda det i avsändningskontrollsystem av automatiserade processkontrollsystem och ASKUE tills nyligen av följande skäl:

Det fanns ett litet urval av utrustning på marknaden för att bygga M-Bus-nätverk;

Denna utrustning var för dyr;

Det saknades referenser och teknisk dokumentation.

Denna situation förändrades med utseendet på den inhemska utrustningsmarknaden för ADFweb-företaget, som specialiserat sig på produktion av utrustning för att arbeta med industriella protokoll. I slutet av 2010 introducerade företaget en linje med utrustning för M-Bus-nätverk. Information om dessa enheter presenteras i tabellerna 1 och 2.