Produkty/ EMU Professional II/ M-Bus
Interfejs · EMU Professional II
Dwa przewody, niezależnie od polaryzacji, do 250 liczników i 5000 m kabla. M-Bus jest niepozorny i właśnie dlatego jest standardem zdalnego odczytu liczników w budynkach. Ta strona wyjaśnia, jak działa, jak go wymiarować i co przejmuje EMU M-Center.
Zasada działania
M-Bus – skrót od Meter-Bus – to europejska norma zdalnego odczytu liczników zużycia, określona w EN 13757-2 dla warstwy fizycznej i EN 13757-3 dla warstwy aplikacji. Zaprojektowano ją dokładnie dla sytuacji typowej w budynku: wiele liczników, duże odległości, małe ilości danych, brak wymagań czasu rzeczywistego.
Topologia jest celowo niewymagająca. Master zasila nieekranowaną linię dwuprzewodową napięciem ok. 40 V. Wszystkie liczniki są podłączone równolegle – nie ma ograniczeń długości odgałęzień jak przy RS-485 i nie ma polaryzacji: kto zamieni oba przewody, nie zauważy tego, bo nie ma to znaczenia. Dokładnie to czyni magistralę odporną na budowie.
Komunikacja jest asymetryczna. Master nadaje, krótko obniżając napięcie magistrali. Licznik odpowiada, zwiększając pobór prądu – z prądu spoczynkowego do jego wielokrotności. Prąd spoczynkowy licznika nazywa się obciążeniem jednostkowym i wynosi ok. 1,5 mA. Z niego wynika całe wymiarowanie magistrali.
Obciążenie jednostkowe
Spoczynkowy pobór prądu licznika, ok. 1,5 mA. Jedno urządzenie może pobierać kilka obciążeń jednostkowych.
Adres pierwotny
Krótki adres od 1 do 250, ustawiany w liczniku. Szybki, ale kłopotliwy przy podwójnym przypisaniu.
Adres wtórny
Ośmiocyfrowy numer identyfikacyjny urządzenia, w połączeniu z producentem, wersją i medium. Fabrycznie unikalny.
Prędkość transmisji
300, 2400 lub 9600 Bd. W praktyce 2400 Bd, bo daje najlepszy zasięg przy użytecznej prędkości.
Telegram
Cykl zapytanie–odpowiedź. Master pyta, licznik dostarcza kompletny rekord danych.
Krok po kroku
Na przykładzie EMU M-Center z EMU Professional II oraz licznikami Helvatron H2O i DELTA III: od zasilania magistrali, przez wybór po adresie wtórnym, aż po przekazanie wartości.
Wymiarowanie
Liczba 250 widnieje w każdej karcie katalogowej, ale rzadko jest rzeczywistą granicą. Granicę wyznaczają trzy rzeczy, w tej kolejności:
Każdy licznik stale pobiera swoje obciążenie jednostkowe. Suma musi być niższa niż to, co master może dostarczyć – a to zależy od zasilania samego mastera. W EMU M-Center to 450 mA ciągłego i 600 mA szczytowego przy 230 V AC, ale 1,6 A przy 24 V DC. Kto planuje 250 obciążeń jednostkowych, liczy z 24 V DC, a nie z 230 V AC.
Magistrala toleruje do 5000 m przy 100 nF/km i maksymalnej rezystancji pętli 90 Ω. Pojemność rozmywa zbocza sygnału; im więcej kabla, tym niższa musi być prędkość transmisji. Zalecany jest J-Y(ST)Y 2×2×0,8 mm, w miarę możliwości ekranowany.
Przy 2400 Bd telegram trwa znacznie poniżej sekundy, zależnie od rekordu danych. Przy 250 urządzeniach to się jednak sumuje. Dla wartości kwadransowych to bez znaczenia, dla odpytywania każdego urządzenia co minutę – już nie.
| 120 liczników × 1,5 mA | 180 mA |
|---|---|
| Rezerwa na prądy rozruchowe | ok. 20 % |
| Zapotrzebowanie | ok. 215 mA |
| Master przy 230 V AC | 450 mA ciągłego – wystarcza |
| Master przy 24 V DC | 1600 mA – z zapasem |
Urządzenia z więcej niż jednym obciążeniem jednostkowym i długie odgałęzienia zwiększają zapotrzebowanie. W razie wątpliwości przeliczymy to razem z Państwem.
Gwiazda, drzewo i linia są dozwolone i można je łączyć. Magistrala jest monitorowana pod kątem zwarć i przetężeń oraz izolowana galwanicznie – przypadkowe zwarcie przy podłączaniu nie wyłącza instalacji.
Zastosowanie
Sam licznik M-Bus niewiele daje – potrzebuje mastera, który go zasila, odpytuje i przekazuje wartości. To zadanie EMU M-Center. Ma on wbudowany konwerter poziomów, więc nie potrzeba osobnego zasilacza.
Praktyczny zysk widać przy uruchomieniu. M-Center wyszukuje liczniki automatycznie po adresie pierwotnym i wtórnym; ręczne dodawanie jest możliwe, ale rzadko potrzebne. Sterowniki plug-and-play sprawiają, że rekordy danych pojawiają się z sensownymi nazwami, a nie jako ponumerowane surowe wartości. Wszystko obsługuje się w przeglądarce, bez lokalnego oprogramowania na PC.
Potem M-Bus staje się niewidoczny. M-Center odczytuje cyklicznie, zapisuje wartości w swoich 16 GB i przekazuje je tam, gdzie faktycznie są używane: MQTT do chmury i pulpitów, BACnet IP lub OPC UA do systemu zarządzania budynkiem, Modbus TCP do sterowania, CSV, JSON lub Excel przez (s)FTP i e-mail do rozliczeń – oraz Joulio-Web do analiz i rozliczeń kosztów mediów.
Nieudane odczyty są wykrywane i rejestrowane; flagi błędów, zakłócenia komunikacji i wartości odstające trafiają całodobowo do monitoringu. Przy 120 licznikach nikt by inaczej nie zauważył, że jeden milczy od trzech tygodni.
Pole
Professional II M-Bus oraz wodomierze i ciepłomierze innych producentów na tej samej magistrali
Zbieranie
EMU M-Center jako master, do 250 urządzeń, odczyt cykliczny
Przekazywanie
MQTT, BACnet IP, OPC UA, Modbus TCP, (s)FTP, e-mail
Analiza
Joulio-Web: profil obciążenia, raporty, rozliczenia kosztów mediów
Kiedy pasuje
Dokumenty
Ta strona wyjaśnia zasadę działania. Listy rejestrów, struktura telegramów, przypisanie zacisków i dokładne parametry każdej wersji znajdują się w instrukcji interfejsu.
PDFInstrukcja interfejsu M-Bus1480 · Professional II · angielski PDFKarta katalogowa Professional II1441 · angielski PDFInstrukcja M-Center2151 · strona mastera · angielski PDFKarta katalogowa M-Center2141 · obciążenie magistrali i limity
Najczęściej zadawane pytania
Granicą nie jest liczba urządzeń, lecz prąd zasilania. Każdy licznik pobiera ok. 1,5 mA, jedno obciążenie jednostkowe. W EMU M-Center przy 230 V AC dostępne są 450 mA ciągłego i 600 mA szczytowego, przy 24 V DC 1,6 A. Liczba 250 urządzeń to więc obliczenie dla 24 V DC.
Nie. M-Bus jest niezależny od polaryzacji. Zamienione przewody działają tak samo – to jeden z powodów, dla których magistrala sprawdziła się w praktyce.
Zalecany jest J-Y(ST)Y 2×2×0,8 mm, w miarę możliwości ekranowany. Granica to 5000 m przy 100 nF/km i maksymalnej rezystancji pętli 90 Ω. Topologie gwiazdy, drzewa i linii są dozwolone i można je łączyć.
Adresowanie wtórne to bezpieczny wybór w mieszanych instalacjach, bo ośmiocyfrowy numer identyfikacyjny jest fabrycznie unikalny. Adresy pierwotne od 1 do 250 są szybsze, ale trzeba je ustawić w urządzeniu i udokumentować; inaczej duplikaty wychodzą dopiero podczas pracy. M-Center wyszukuje oba automatycznie.
W praktyce 2400 Bd. Dostępne są 300, 2400 i 9600 Bd; 2400 Bd to typowy kompromis między zasięgiem a prędkością. Dla wartości kwadransowych to w zupełności wystarcza, nawet w dużych instalacjach.
Master M-Bus jest potrzebny w każdym przypadku, bo magistralę trzeba zasilać i odpytywać. M-Center ma wbudowany konwerter poziomów i dodatkowo zajmuje się wyszukiwaniem liczników, zapisem i przekazywaniem danych do systemów docelowych.
Prosimy o przesłanie liczby punktów pomiarowych, odległości i systemu docelowego. Powiemy, która wersja ma sens – i kiedy inny interfejs będzie lepszy.
Telefon
+41 (0)41 545 03 00
Wsparcie techniczne
helpdesk@emuag.ch
Zamówienia Szwajcaria
orders@emuag.ch