ما هو M-Bus؟ شرح مبسّط لناقل العدادات

كيف يعمل M-Bus؟

يوجد على M-Bus جهاز رئيسي واحد بالضبط، مثل مسجّل بيانات، وأجهزة تابعة كثيرة هي العدادات. يرسل الجهاز الرئيسي بتغيير جهد الناقل: يقابل الواحد المنطقي الجهد الكامل، ويقابل الصفر جهدًا أقل بنحو 12 V.

لا تجيب العدادات بالجهد بل بالتيار، إذ ترفع استهلاكها لفترة وجيزة بمقدار 11 إلى 20 mA، فيلتقط الجهاز الرئيسي هذا التغير. ولأن واجهة M-Bus في العداد تتغذى من خط الناقل، فإن القراءة لا تستنزف بطارية عدادات المياه والحرارة.

يجري الاستعلام دائمًا بالطريقة نفسها: يرسل الجهاز الرئيسي الأمر REQ_UD2 إلى عنوان، فيجيب العداد بـ RSP_UD ويسلّم سجل بياناته الذي يضم القراءات والقيم اللحظية والرقم التسلسلي والحالة. ثم يأتي دور العداد التالي.

عنوان أساسي أم ثانوي؟

يحتاج كل عداد على الناقل إلى عنوان فريد، ويوفر M-Bus لذلك طريقتين:

• العنوان الأساسي: رقم من 1 إلى 250 يُضبط على العداد. الطريقة سريعة، لكن إذا أُعطي العنوان نفسه مرتين أجاب عدادان في وقت واحد وأصبحت الإجابة غير صالحة.
• العنوان الثانوي: رقم تعريف من ثماني خانات، هو عادة الرقم التسلسلي، يُستكمل بالشركة المصنّعة والإصدار والوسط المقاس. وهو فريد منذ خروجه من المصنع ولا يحتاج إلى ضبط.

في المنشآت الكبيرة تُعد العنونة الثانوية الطريق الآمن، إذ يعثر الجهاز الرئيسي على العدادات بعملية بحث ثم يخاطبها مباشرة.

كم عدادًا يتحمّل جهاز M-Bus رئيسي واحد؟

يحدد الحدَّ التيارُ الذي يستطيع الجهاز الرئيسي توفيره. ففي حالة السكون يسحب كل عداد حملًا قياسيًا قدره 1,5 mA، لذا يجب أن يوفر جهاز رئيسي لـ 250 عدادًا 375 mA لتيار السكون وحده، إضافة إلى احتياطي للإجابات.

ويُضاف إلى ذلك الخط: يجب ألا تتجاوز مقاومة الحلقة، أي سلكا الذهاب والإياب معًا، 90 Ω. وكلما زاد عدد العدادات وطال الخط، وجب أن يكون المقطع أكبر. ويُستخدم كثيرًا الكابل J-Y(St)Y 2×2×0,8 mm، ويكفي زوج واحد للناقل. ويشرح المقال حساب حمل M-Bus كيفية حساب حمل الناقل.

ما الطوبولوجيا المسموح بها في M-Bus؟

يتسامح M-Bus في التمديد: يُسمح بالتمديد الخطي والنجمي والشجري، والأسلاك بلا قطبية، ولا حاجة إلى مقاومات إنهاء. وهذا ما يميّزه بوضوح عن RS485 الذي لا يعمل بموثوقية إلا بخط متصل.

ومع ذلك يبقى التخطيط مفيدًا: فكثرة الفروع الطويلة ترفع سعة الخط، وهذا يحدّ في المنشآت الكبيرة من سرعة النقل الممكنة.

M-Bus في لمحة

للعدادات التي لا توصيل سلكيًا لها توجد النسخة اللاسلكية Wireless M-Bus وفق EN 13757-4، وهي منتشرة في عدادات المياه والحرارة.

M-Bus مع أجهزة EMU

يتوفر عداد الكهرباء M-Bus من طراز EMU Professional II بإصدار EMU Professional II 3/100 للتوصيل المباشر حتى 100 A، وبإصدار 3/5 للتوصيل عبر محوّلات التيار.

ويعمل EMU M-Center جهازًا رئيسيًا: حتى 250 جهاز M-Bus وحمل M-Bus قدره 1,6 A، بما في ذلك عدادات من شركات أخرى. ويمرّر القيم عبر Modbus TCP أو BACnet IP أو MQTT.