Proizvodi/ EMU Professional II/ M-Bus

Interfejs · EMU Professional II

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

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

Princip

Kako radi M-Bus?


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

Topologija je namjerno nezahtjevna. Master napaja neoklopljeni dvožični vod s oko 40 volti. Sva brojila priključena su paralelno – nema ograničenja dužine ogranaka kao kod RS-485 i nema polariteta: ko 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

Osmocifreni identifikacijski broj uređaja, u kombinaciji s proizvođačem, verzijom i medijem. Fabrički jedinstven.

Brzina prenosa

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 IIIToplotaID 202400011,5 mAID 202400021,5 mAID 202400031,5 mAPrimjeri ID-ova · stvarne sekundarne adrese dodjeljuju se u fabriciUkupno 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 fabrici. 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 istovremeno 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. Zbir mora ostati ispod onoga što master može isporučiti – a to zavisi od toga 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. Ko planira 250 jediničnih opterećenja, računa s 24 V DC, a ne s 230 V AC.

2. Kapacitet kabla

Sabirnica podnosi do 5000 m pri 100 nF/km i maksimalnom otporu petlje od 90 Ω. Kapacitet razmazuje ivice signala; što više kabla, to niža mora biti brzina prenosa. 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, zavisno od zapisa podataka. Kod 250 uređaja to se ipak sabira. Za četvrtsatne vrijednosti to nije kritično, za očitavanje svakog uređaja svake minute jeste.

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 sumnje izračunamo to zajedno s vama.

Topologija

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

Primjena

Kako sarađuju Professional II i M-Center?


Samo M-Bus brojilo ima malo koristi – treba mu master koji ga napaja, očitava i prosjeđuje vrijednosti. To je uloga EMU M-Centera. On ima ugrađen pretvarač nivoa, pa nije potrebno posebno napajanje.

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

Nakon toga M-Bus postaje nevidljiv. M-Center ciklično očitava, pohranjuje vrijednosti u svojih 16 GB i prosjeđuje ih onome što stvarno koristite: MQTT za cloud i kontrolne table, BACnet IP ili OPC UA za sistem upravljanja zgradom, Modbus TCP za upravljanje, CSV, JSON ili Excel preko (s)FTP-a i e-maila za obračun – i Joulio-Web za analize i obračun troškova energije.

Neuspjela očitavanja se prepoznaju i bilježe; oznake grešaka, smetnje u komunikaciji i odstupanja idu u nadzor 24 sata dnevno. Kod 120 brojila inače niko ne bi primijetio da jedno šuti već tri sedmice.

Tipičan lanac

Teren

Professional II M-Bus, plus vodomjeri i mjerači toplote drugih proizvođača na istoj sabirnici

Prikupljanje

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

Prosjeđivanje

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

Analiza

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

Kada odgovara

Kada je M-Bus pravi interfejs?


Za

  • Mnogo brojila različitih proizvođača i za različite medije na istoj sabirnici
  • Velike udaljenosti u zgradi, do 5000 m
  • Neovisan o polaritetu – praktičan pri instalaciji
  • Struja, voda i toplota u jednom sistemu
  • 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 svuda – tada je TCP/IP direktniji
  • Pojedinačna, udaljena mjerna mjesta bez trase kabla – za to postoji LoRa

Pogledajte TCP/IP · Pogledajte LoRa

Dokumenti

Priručnici i tehnički listovi za preuzimanje


Ova stranica objašnjava princip. Liste registara, struktura telegrama, raspored stezaljki i tačni parametri svake izvedbe nalaze se u priručniku za interfejs.

PDFPriručnik za M-Bus interfejs1480 · 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 interfejsu


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 proračun za 24 V DC.

Je li polaritet dvije žice važan?

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

Koji kabl 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 maksimalnom otporu petlje od 90 Ω. Topologije zvijezde, stabla i linije su dozvoljene i mogu se kombinovati.

Primarno ili sekundarno adresiranje?

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

Koju brzinu prenosa trebam podesiti?

U praksi 2400 Bd. Moguće su 300, 2400 i 9600 Bd; 2400 Bd je uobičajen 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 vam treba u svakom slučaju, jer sabirnicu treba napajati i očitavati. M-Center ima ugrađen pretvarač nivoa i dodatno preuzima pronalazak brojila, pohranu i prosjeđivanje u vaše ciljne sisteme.

Niste sigurni da li je M-Bus pravi izbor?


Pošaljite nam broj mjernih mjesta, udaljenosti i ciljni sistem. Reći ćemo vam koja izvedba ima smisla – i kada bi drugi interfejs bio bolji izbor.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Tehnička podrška
helpdesk@emuag.ch

Narudžbe Švicarska
orders@emuag.ch