Utveckling högteknologi förenklar arbetet med moderna tjänster, även inom den offentliga 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 ett fullfjädrat modernt kontrollrum som tar emot avläsningar i automatiskt läge. Standarden är godkänd av den normativa dokumentationen från 1997 EN-1434-3 och GOST från 2006 EN-1434-3-2006. Systemet har blivit utbrett i östra och Västeuropa. Med dess hjälp organiseras avläsningar från vatten-, värme-, gas-, elmätare i bostads- och industribyggnader.

Organisation av ett utsändningsnätverk för att ta avläsningar från mätare

Den europeiska m-bus-standarden är ett system för att samla in data från energimätare. Använder sig av denna standard, är det möjligt att organisera insamlingen av data om förbrukningen registrerad av mätare från hundratals enheter. För att göra detta 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 heller stora kostnader för installation och drift;
• systemet kan enkelt omstruktureras och kompletteras med nya datakällor;
• låter dig utföra en fullständig klippning av det verkliga tillståndet för mätaravläsningar, ta data från många källor samtidigt;
• avläsningar tas lätt från enheter som finns på svåråtkomliga platser;
• Systemet kan optimeras efter kundens önskemål.

M-bus protokoll

Data överförs över systemet med hjälp av en anti-jamming protokollm— buss. Detta protokoll används i schemat en master - många slavar. Varje nätverkssegment använder en master som skickar förfrågningar och tar emot ett svar från varje enhet. Detta schema undviker nätverkskonflikter. Data överförs över bussen i seriellt läge. För att överföra en databit ändrar mastern spänningen på bussen. Var och en av enheterna lyssnar efter denna signal och vet vilken som tar emot begäran. Enheten som nås skickar databitar som svar och ändrar bussspänningen som mastern läser.

M-bussmästare

M-bus master är den centrala enheten som styr driften av nätverket. M-bus master kan vara en dator eller annan enhet som sparar data från enheter och skickar signaler för att läsa 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-bussnät

I m-bus-nätet är det möjligt att läsa data från ett stort antal apparater. Det är dock omöjligt att dra en kabel från servern till var och en av enheterna, så nätverket använder en m-bus-hubb som kombinerar många enheter och sedan ansluter direkt till avsändarens dator eller till Internet. Navet fungerar också som en arkiverare. Utan det tar m-bus-systemet de aktuella mätaravläsningarna, och med koncentratorn är det möjligt att ta avläsningarna som lagras av enheten. Denna apparat styrs från avsändarens dator och organiserar överföringen av data från enheterna, lagrar information från dem och skickar dem på en signal till kontrolldatorn. Det finns navmodeller för 25, 60 eller 250 abonnenter. Hub kan fungera som en repeater, så det är möjligt att bygga ett nätverk av flera hubbar, som är underordnade andra hubbar som har egna abonnenter.

Data överförs via en koppartvinnad - m-bus buss. Enheten kan anslutas till bussen med en telefonkabel 2x0,75 mm2, vars längd kan vara 1-5 meter. Beroende på avsändningsdatorns avstånd, används RS232/USB-gränssnittet för att ansluta hubben till en dator eller modem. Begränsningar av längden på överföringskablar beror på det ökande motståndet hos ledaren, beroende på ökningen i längd. Förändringar i spänningsnivån i bussen, som är en signal vid dataöverföring, är svåra. Antalet anslutande slavenheter är också begränsat. Det maximala antalet kan vara 250. Hur snabbt data överförs på nätet beror på bussens elektriska kapacitet. Vanligtvis ligger det i intervallet 300-9600 bps.

Repeaters som används för att utöka ett nätverk ger vanligtvis en visuell representation av nätverksbelastningen. Det finns en indikation på enheterna, genom vilken du kan bestämma driftsläget och möjligheten att lägga till enheter. Till exempel, på Hydro-Center 60/250/Memory repeater, kan m-bus-indikeringen vara i följande lägen:

• Grön färg betyder upp till hälften av däckbelastningen;
• gul - bussbelastningen överstiger 100%, enheten är i drift, men en varning utfärdas om att det är oacceptabelt att komplettera nätverket med fler enheter;
• rött är en kritisk överbelastning av enheten. Den måste startas om och kontrolleras för att se om den fungerar.

Omvandlare för m-bus nätverk

M-bus nätverksgränssnittet använder 36V. Enheter som är anslutna till nätverket 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 omvandlaren m-bus 10. En sådan m-bussomvandlare låter dig ansluta upp till 10 mätenheter. Den fungerar på nätverket som en master. Enheten innehåller indikatordioder som visar strömstatus och dataöverföringsläge. Även omvandlare används i system där det är nödvändigt att konvertera och överföra data från ett nätverk som fungerar i m-buss till ett system som sänder telemetridata, till exempel SCADA. NPE-Modbus används som en sådan enhet.

Mätare med möjlighet till dataöverföring över nätverket

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 typen är den tillval. Modulen är tryckt kretskort som stöder dataöverföringsfunktion. Förekomsten av en sådan modul måste noteras i enhetens pass. Bussledningarna är anslutna till mätarskruvens kontakter. Den maximala möjliga diametern på anslutna ledningar är 2,5 mm, och bussspänningen är inte mer än 50V.

Teplopribor Group of Company (GC) (Teplopribor, Prompribor, Teplokontrol, etc.)- dessa är anordningar och automatisering för att mäta, styra och reglera parametrarna för tekniska processer (flödesmätning, värmestyrning, värmemätning, styrning av tryck, nivå, egenskaper och koncentration, etc.).

Till tillverkarens pris levereras produkter både från vår egen produktion och från våra partners - ledande fabriker - tillverkare av instrument- och styrutrustning, styrutrustning, system och utrustning för styrning tekniska processer- APCS (mycket finns i lager eller kan tillverkas och skickas så snart som möjligt).

Utskick med M-Bus och RS485

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

1. Kommersiellt erbjudande med M-bus

Objektet är ett hyreshus för 53 ultraljudsvärmemätare TSU-Du20:
1 entré 10 våningar, 1:a våningen lokaler för icke-bostäder, från våning 2 till 9, 6 lägenheter vardera, 2 vattenmätare per lägenhet, 6 lägenheter på 10:e våningen, 2 vattenmätare per lägenhet

Sorts	Antal	Pris per enhet, rub.	Mängd, gnugga.
Ethernet-omvandlare	1	9 350,00	9 350,00
IP strömförsörjning	1	3 630,00	3 630,00
Mbus / RS485 omvandlare	1	7 160,00	7 160,00
Total:			20 140,00
Inklusive moms 18%			3 072,20

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

Mbus-baserad schemaläggning

2. Kommersiellt erbjudande med RS485 för objektet

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

Sorts	Antal	Pris per enhet, rub.	Mängd, gnugga.
Ethernet-omvandlare	2	9 350,00	18 700,00
IP strömförsörjning	2	3 360,00	7 260,00
Total:			25 960,00
Inklusive moms 18%			3 960,00

Totalt belopp för CP med PC: 451 462,00 rubel.
* — Systemenhet(dator-PC) levereras på begäran av kunden.

RS485-baserad schemaläggning

Mer information om gränssnitt och protokoll

1. Skillnaden mellan M-Bus och ModBas

M-Bus-gränssnitt (Meter-Bus)- standard fysiskt lager för fältbuss baserad på asynkront gränssnitt. Även under detta namn förstås kommunikationsprotokollet som används för att kommunicera enheter på denna buss. M-bus-gränssnittet används främst för mätare elektrisk energi(elmätare), termisk energi (värmemätare), vatten- och gasflödesmätare.

Modbus-protokollär ett öppet kommunikationsprotokoll baserat på en master-slave-arkitektur. Det används ofta inom industrin för att organisera kommunikation mellan elektroniska enheter. Den kan användas för dataöverföring via seriella kommunikationslinjer gränssnitt RS-485, RS-422, RS-232 och TCP/IP (Modbus TCP) nätverk. Det finns även icke-standardiserade implementeringar som använder UDP.
Blanda inte ihop "MODBUS" och "MODBUS Plus". MODBUS Plus är ett proprietärt protokoll som ägs av Schneider Electric. Det fysiska lagret är unikt, liknande Ethernet 10BASE-T, halv duplex över ett tvinnat par, 1 Mbps. Transportprotokollet är HDLC, ovanpå vilket en förlängning specificeras för överföring av MODBUS PDU:er.

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

a) RS-485-gränssnitt

RS-485-gränssnitt (Engelsk standard Rekommenderad 485), EIA-485 (Eng. 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 blivit mycket populär och har blivit grunden för att skapa 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 en flätad skärm eller gemensam tråd.
Dataöverföring i RS485 utförs med hjälp av differentialsignaler. Spänningsskillnaden mellan ledare med en polaritet betyder en logisk enhet, skillnaden mellan den andra polariteten är noll.

Eftersom RS485/422-gränssnitten är implementerade på differentiella kommunikationslinjer är deras brusimmunitet mycket bra. Vanligtvis används kabelhantering med en vågimpedans på 120 ohm. Avslutningsmotstånd 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. Datarepeterare används för att förbättra dessa parametrar.

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 trunking och partiell kompatibilitet med RS485 (med parametrar för reducerad lastkapacitet).

b) RS232-gränssnitt

RS232-gränssnitt byggd på unipolära dataöverföringslinjer. Därför dess prestanda och maximal längd kablarna är små. RS232 används för att ansluta kringutrustning för att styra datorer. RS232 är ett radiellt gränssnitt, så det finns inget koncept för en adress. Dessa faktorer ökar effektiviteten hos gränssnittet i datainsamlingssystem och med kringutrustning.

c) USB-gränssnitt

USB (u-es-bi, engelska Universal Serial Bus - "universal serial bus") - ett seriellt gränssnitt för anslutning av kringutrustning till datavetenskap. USB-gränssnittet har fått den bredaste spridningen och har faktiskt blivit huvudgränssnittet för att ansluta kringutrustning till digitala hushållsapparater.

USB-gränssnittet tillåter inte bara att utbyta data, utan också att ge ström till kringutrustningen. Nätverksarkitekturen låter dig ansluta Ett stort antal kringutrustning även till en enhet med en enda USB-kontakt.

Sista tiden vi spenderar stor uppmärksamhet problem med att ansluta tredjepartsenheter till ASUD-248-systemet.

Detta beror på den logiska viljan att integreras inom enhetligt system sändning av kontroll- och förvaltningstekniska delsystem som säkerställer att betjänade objekt fungerar.

Anslutna enheter kan vara till exempel 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: protokoll.

Ofta arbetar de med begreppen M-bus, Modbus, RS-485, Ethernet, Datanätverk, etc. - varav några definierar det fysiska gränssnittet för att ansluta enheter, medan andra definierar en uppsättning regler för dataöverföring.

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

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

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 uppfattning, inom området för det aktuella ämnet, kan också leda till viss oklarhet.

Därför kommer vi för tydlighetens skull att under gränssnittet komma överens om att förstå det fysiska (hårdvaru)gränssnittet - dataöverföringsmediet. Under protokollet - en uppsättning beskrivna regler för dataöverföring över ett visst gränssnitt.

RS-485

RS-485 är ett gränssnitt. Den definierar kraven för kommunikationslinjen (kablar), reglerar de elektriska parametrarna för kommunikationslinjen och andra parametrar associerade med signalöverföring från en enhet till en annan.

RS-485 säger ingenting om reglerna för kommunikation mellan enheter.

Därför räcker inte bara det faktum att en tredjepartsenhet har ett RS-485-gränssnitt för en garanterad anslutning till ACS. Det är nödvändigt att förtydliga datautbytesprotokollet.

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 överföring av data när enheter interagerar.

Vi kan implementera sändning 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-gränssnitt, datornätverk och andra.

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

För detaljer 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 betyda både ett fysiskt gränssnitt och ett dataöverföringsprotokoll.

Vanligtvis 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 har implementerat 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

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

Krona LLC, St. Petersburg

Med all vår kärlek till frihet är vi redan vana vid näten som trasslar in oss. Nätverk av asfaltvägar på marken och ledningar i luften, det osynliga internet och ett datainsamlingssystem i produktion ... Och varje nätverk har sina egna regler som gör att du inte kan gå vilse i dess krångligheter, utan att använda det för din eget bästa.

Varför behövs ett annat M-Bus-protokoll? Gemenskapen av datorer som är involverade 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, som sträcker sig över flera kilometer. Alla dessa uppgifter betjänas av ett speciellt protokoll.

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

M-Bus standard beskriven och godkänd normativa dokument EN-1434–3 (1997), GOST R EN-143403-2006 av 09/01/06. Idag stöds denna standard av de flesta av de ledande tillverkarna av energimätare och används i allt högre grad för att lösa energimätningsuppgifter 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;

Ett stort antal mätpunkter;

Enkel stegvis utbyggnad av nätverket;

Passiv strömförsörjning av slavenheter;

Minimikostnader för installation och drift av utrustning.

M-Buss arkitektur

Dataöverföringsmediet för M-Bus-standarden är ett "twisted pair" i koppar, medan det inte finns några strikta krav på nätverksarkitekturen. Utvecklarna av M-Bus-utrustning rekommenderar dock inte att man använder en "ring"-arkitektur, liksom att använda loopade fragment för nätverkssegment.

Men arkitekturen för M-Bus-nätverket kan samtidigt inkludera delar av typologierna "buss" och "stjärna", vilket gör att du kan skapa flexibla och godtyckliga nätverksstrukturer.

Protokollet för datautbyte mellan M‑Bus-nätverksenheter är baserat på principen "en master – många slav". Varje nätverkssegment kräver endast en masterenhet som skickar förfrågningar och tar emot svar från slavenheter (max 250 enheter för ett segment). Detta eliminerar helt möjligheten till konfliktsituationer inom M-Bus-nätsegmentet.

Alla slavenheter är anslutna parallellt till masterenheten via M-Bus-bussen (tvinnat par), medan polariteten på enheter som ansluter till bussen inte spelar någon roll.

Dataöverföring via M‑Bus sker i seriellt läge i båda riktningarna. Bussen upprätthåller en nominell spänningsnivå 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 slaven databitar och ändrar strömmen som dras 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 slavenheterna, minskar matningsspänningen i nätverket när det rör sig bort från masterenheten. Dataöverföringshastigheten i M-Bus-nätverk begränsas av bussens elektriska kapacitet och sträcker sig från 300 till 9600 baud. Gränsen för antalet slavenheter i ett nätverkssegment bestäms av kraften hos masterenhetens spänningskälla och de maximala adresseringsmöjligheterna - upp till 250 enheter.

Trots alla fördelar med protokollet har det dock varit svårt att använda det i APCS och ASKUEs avsändarkontrollsystem tills nyligen av följande skäl:

Ett litet urval av utrustning för att bygga M-Bus-nät presenterades på marknaden;

Denna utrustning var för dyr;

Det saknades referenser och teknisk dokumentation.

Denna situation förändrades med utseendet på den inhemska utrustningsmarknaden för företaget ADFweb, 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.

Protokollbeskrivning

M buss(Meter-Bus) - kommunikationsprotokoll (europeisk standard EN 1434/IEC870-5, EN 13757-2 fysiska och datalänklager, EN 13757-3 applikationslager), baserat på standardarkitekturen "klient-server". En av de vanliga dataöverföringsprotokollen för ett antal specifika elektroniska apparater, såsom elenergimätare (elmätare), värmeenergimätare (värmemätare), vatten- och gasmätare, vissa ställdon osv. Data överförs till en datorstation (server) direkt eller via M-Bus bussnav, signalrepeaterförstärkare.

Skillnaden från Modbus-protokollen, RS-485-standarden - andra nivåer av logiska signaler, låg dataöverföringshastighet (300 - 9600 bps), låga krav på kommunikationslinjen, möjligheten att driva enheter från M-Bus-linjen, där Det finns 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 till utrustning, kommunikationslinjer, enkelhet och implementeringshastighet, installation, vilket gör det till låg kostnad och ekonomiskt attraktivt.

Vissa parametrar i M-Bus-protokollet

• överföringsläge halv duplex;
• dataöverföringshastighet 300-9600 bps (kompatibel med standard UART-porthastigheter för 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 en standardkonfiguration, upp till 1000 meter;
• räckvidden för slavenheten till signalrepeatern är upp till 350 meter;
• antalet enheter på linjen är upp till 250.

En logisk sänds på en nivå av 36V, med möjlighet till förbrukning från strömledningen upp till 1,5 mA, en logisk nolla sänds vid en spänning på 24V på masterenheten. För att överföra en logisk nolla ökar slavenheterna strömförbrukningen till 10-11mA, enheten detekterar en hög strömförbrukning och en minskning av spänningen i masterledningen som en logisk 0. I detta liknar överföringsprotokollet 1- Tråd, både i form av dataöverföring och möjligheten att driva enheter från ledningar.

Anmärkningar om begreppet M-Bus

Wikimedia Foundation. 2010 .

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

Mätare 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- Buss … Deutsch Wikipedia

BUSS- Wappen Deutschlandkarte ... Deutsch Wikipedia