Proizvodi/ EMU Professional II/ M-Bus

Sučelje · EMU Professional II

M-Bus kod EMU Professional II: princip, dimenzioniranje i praksa

Dvije žice, neovisno o polaritetu, do 250 brojila i 5000 m kabela. M-Bus je nenametljiv i upravo zato standard za daljinsko očitavanje brojila u zgradama. Ova stranica objašnjava kako radi, kako se dimenzionira i što preuzima EMU M-Center.

Princip

Kako radi M-Bus?


M-Bus – skraćeno od Meter-Bus – europska je norma za daljinsko očitavanje brojila potrošnje, definirana u EN 13757-2 za fizički sloj i EN 13757-3 za aplikacijski sloj. Osmišljena je upravo za situaciju koja je u zgradi uobičajena: mnogo brojila, velike udaljenosti, male količine podataka, bez zahtjeva za rad u stvarnom vremenu.

Topologija je namjerno nezahtjevna. Master napaja neoklopljeni dvožični vod s oko 40 volti. Sva brojila priključena su paralelno – nema ograničenja duljine ogranaka kao kod RS-485 i nema polariteta: tko zamijeni dvije žice, neće to primijetiti, jer to nije važno. Upravo to sabirnicu čini robusnom na gradilištu.

Komunikacija je asimetrična. Master šalje kratkim snižavanjem napona sabirnice. Brojilo odgovara povećanjem potrošnje struje – sa struje mirovanja na njen višekratnik. Struja mirovanja brojila naziva se jedinično opterećenje i iznosi oko 1,5 mA. Iz nje proizlazi cijelo dimenzioniranje sabirnice.

Pojmovi

Jedinično opterećenje

Potrošnja struje mirovanja brojila, oko 1,5 mA. Jedan uređaj može trošiti više jediničnih opterećenja.

Primarna adresa

Kratka adresa od 1 do 250, podešena na brojilu. Brza, ali nezgodna pri dvostrukoj dodjeli.

Sekundarna adresa

Osmeroznamenkasti identifikacijski broj uređaja, u kombinaciji s proizvođačem, verzijom i medijem. Tvornički jedinstven.

Brzina prijenosa

300, 2400 ili 9600 Bd. U praksi 2400 Bd, jer daje najbolji domet pri upotrebljivoj brzini.

Telegram

Ciklus upit–odgovor. Master pita, brojilo isporučuje cijeli zapis podataka.

Korak po korak

Kako M-Bus master očitava svoja brojila?


Na primjeru EMU M-Centera s EMU Professional II i Helvatron brojilima H2O i DELTA III: od napajanja sabirnice preko odabira po sekundarnoj adresi do prosljeđivanja vrijednosti.

MQTT · BACnet IP · Modbus TCP · CSVEMU M-CenterM-Bus masteroko 40 V na dvije žice · polaritet nije bitanOdabir preko sekundarne adreseZahtjev za podacimaBrojilo povećava potrošnju strujeProfessional IIEMU · električna energijaHelvatron H2OVodaHelvatron DELTA IIIToplinaID 202400011,5 mAID 202400021,5 mAID 202400031,5 mAPrimjeri ID-ova · stvarne sekundarne adrese dodjeljuju se u tvorniciUkupno 4,5 mA2400 Bd3.1.2.
  1. Dvije žice za sva brojilaM-Center napaja dvožičnu liniju s oko 40 V. Sva brojila su spojena paralelno, a polaritet nije bitan.
  2. Standardno opterećenjeSvako brojilo stalno troši oko 1,5 mA. Master mora moći isporučiti ukupnu struju.
  3. Odabir brojilaM-Center bira brojilo preko njegove sekundarne adrese, jedinstvenog ID-a dodijeljenog u tvornici. Pri tome spušta napon sabirnice bit po bit.
  4. Zahtjev za podacimaZatim M-Center od odabranog brojila traži mjerne podatke.
  5. Brojilo odgovaraOdgovara samo odabrano brojilo, tako što kratko poveća potrošnju struje. M-Center mjeri tu struju.
  6. Očitavanje redomTako M-Center očitava jedno brojilo za drugim. Pri 2400 Bd telegram traje znatno kraće od sekunde.
  7. ProsljeđivanjeM-Center jednom očita podatke i istodobno prosljeđuje vrijednosti putem MQTT, BACnet IP, Modbus TCP ili kao CSV.

Dimenzioniranje

Koliko brojila stane na jedan M-Bus?


Broj 250 stoji u svakom tehničkom listu, ali rijetko je stvarna granica. Granicu određuju tri stvari, ovim redoslijedom:

1. Struja napajanja

Svako brojilo stalno troši svoje jedinično opterećenje. Zbroj mora ostati ispod onoga što master može isporučiti – a to ovisi o tome kako se sam master napaja. Kod EMU M-Centera to je 450 mA trajno i 600 mA vršno pri 230 V AC, ali 1,6 A pri 24 V DC. Tko planira 250 jediničnih opterećenja, računa s 24 V DC, a ne s 230 V AC.

2. Kapacitet kabela

Sabirnica podnosi do 5000 m pri 100 nF/km i najvećem otporu petlje od 90 Ω. Kapacitet razmazuje bridove signala; što više kabela, to niža mora biti brzina prijenosa. Preporučuje se J-Y(ST)Y 2×2×0,8 mm, po mogućnosti oklopljen.

3. Ciklus očitavanja

Pri 2400 Bd telegram traje znatno manje od sekunde, ovisno o zapisu podataka. Kod 250 uređaja to se ipak zbraja. Za četvrtsatne vrijednosti to nije kritično, za očitavanje svakog uređaja svake minute jest.

Primjer proračuna

120 brojila × 1,5 mA180 mA
Rezerva za struje uključivanjapribl. 20 %
Potrebaoko 215 mA
Master na 230 V AC450 mA trajno – odgovara
Master na 24 V DC1600 mA – s rezervom

Uređaji s više od jednog jediničnog opterećenja i dugi ogranci povećavaju potrebu. U slučaju dvojbe izračunat ćemo to zajedno s vama.

Topologija

Zvijezda, stablo i linija su dopušteni i mogu se kombinirati. Sabirnica je nadzirana protiv kratkog spoja i prekomjerne struje i galvanski je odvojena – slučajni kratki spoj pri priključivanju ne obara instalaciju.

Primjena

Kako surađuju Professional II i M-Center?


Samo M-Bus brojilo ima malo koristi – treba mu master koji ga napaja, očitava i prosljeđuje vrijednosti. To je uloga EMU M-Centera. Ima ugrađen pretvarač razine, pa nije potrebno zasebno napajanje.

Praktična korist je pri puštanju u pogon. M-Center traži brojila automatski po primarnoj i sekundarnoj adresi; ručno dodavanje je moguće, ali rijetko potrebno. Plug-and-play upravljački programi osiguravaju da zapisi podataka stižu sa smislenim nazivima umjesto kao numerirane sirove vrijednosti. Sve se upravlja u web pregledniku, bez lokalnog softvera na računalu.

Nakon toga M-Bus postaje nevidljiv. M-Center ciklički očitava, pohranjuje vrijednosti u svojih 16 GB i prosljeđuje ih onome što stvarno koristite: MQTT za oblak i nadzorne ploče, BACnet IP ili OPC UA za sustav upravljanja zgradom, Modbus TCP za upravljanje, CSV, JSON ili Excel preko (s)FTP-a i e-pošte za obračun – i Joulio-Web za analize i obračun troškova energije.

Neuspjela očitavanja prepoznaju se i bilježe; oznake pogrešaka, smetnje u komunikaciji i odstupanja odlaze u nadzor 24 sata dnevno. Kod 120 brojila inače nitko ne bi primijetio da jedno šuti već tri tjedna.

Tipičan lanac

Teren

Professional II M-Bus te vodomjeri i mjerila toplinske energije drugih proizvođača na istoj sabirnici

Prikupljanje

EMU M-Center kao master, do 250 uređaja, cikličko očitavanje

Prosljeđivanje

MQTT, BACnet IP, OPC UA, Modbus TCP, (s)FTP, e-pošta

Analiza

Joulio-Web: profil opterećenja, izvješća, obračun troškova energije

Kada odgovara

Kada je M-Bus pravo sučelje?


Za

  • Mnogo brojila različitih proizvođača i za različite medije na istoj sabirnici
  • Velike udaljenosti u zgradi, do 5000 m
  • Neovisan o polaritetu – praktičan pri ugradnji
  • Struja, voda i toplina u jednom sustavu
  • U vertikali nije potrebna IT infrastruktura

Protiv

  • Vrijednosti u sekundi ili regulacijski zadaci
  • Vrlo velike količine podataka po uređaju
  • Instalacije u kojima je Ethernet ionako posvuda – tada je TCP/IP izravniji
  • Pojedinačna, udaljena mjerna mjesta bez trase kabela – za to postoji LoRa

Pogledajte TCP/IP · Pogledajte LoRa

Dokumenti

Priručnici i tehnički listovi za preuzimanje


Ova stranica objašnjava načelo. Popisi registara, struktura telegrama, raspored stezaljki i točni parametri svake izvedbe nalaze se u priručniku za sučelje.

PDFPriručnik za M-Bus sučelje1480 · Professional II · engleski PDFTehnički list Professional II1441 · engleski PDFPriručnik za M-Center2151 · strana mastera · engleski PDFTehnički list M-Center2141 · opterećenje sabirnice i granice

Česta pitanja

Česta pitanja o sučelju


Koliko brojila Professional II mogu priključiti na jedan M-Bus?

Granica nije broj uređaja nego struja napajanja. Svako brojilo troši oko 1,5 mA, jedno jedinično opterećenje. Na EMU M-Centeru pri 230 V AC na raspolaganju je 450 mA trajno i 600 mA vršno, pri 24 V DC 1,6 A. Broj od 250 uređaja je dakle izračun za 24 V DC.

Je li polaritet dviju žica važan?

Ne. M-Bus je neovisan o polaritetu. Zamijenjene žice rade jednako – jedan od razloga zašto se sabirnica dokazala u praksi.

Koji kabel trebam položiti?

Preporučuje se J-Y(ST)Y 2×2×0,8 mm, po mogućnosti oklopljen. Granica je 5000 m pri 100 nF/km i najvećem otporu petlje od 90 Ω. Topologije zvijezde, stabla i linije su dopuštene i mogu se kombinirati.

Primarno ili sekundarno adresiranje?

Sekundarno adresiranje siguran je izbor u miješanim instalacijama, jer je osmeroznamenkasti identifikacijski broj tvornički jedinstven. Primarne adrese od 1 do 250 su brže, ali se moraju postaviti na uređaju i dokumentirati; inače se duplikati pokažu tek u radu. M-Center automatski traži oboje.

Koju brzinu prijenosa trebam postaviti?

U praksi 2400 Bd. Moguće su 300, 2400 i 9600 Bd; 2400 Bd uobičajen je kompromis između dometa i brzine. Za četvrtsatne vrijednosti to je sasvim dovoljno, i u velikim instalacijama.

Treba li mi zaista M-Center?

M-Bus master trebate u svakom slučaju, jer sabirnicu treba napajati i očitavati. M-Center ima ugrađen pretvarač razine i dodatno preuzima pronalaženje brojila, pohranu i prosljeđivanje u vaše ciljne sustave.

Niste sigurni je li M-Bus pravi izbor?


Pošaljite nam broj mjernih mjesta, udaljenosti i ciljni sustav. Reći ćemo vam koja izvedba ima smisla – i kada bi drugo sučelje bilo bolji izbor.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Tehnička podrška
helpdesk@emuag.ch

Narudžbe Švicarska
orders@emuag.ch