Jak działa M-Bus?
Na magistrali M-Bus jest dokładnie jeden master, na przykład rejestrator danych, i wiele slave’ów: liczniki. Master nadaje, zmieniając napięcie magistrali. Logiczna 1 odpowiada pełnemu napięciu magistrali, 0 napięciu niższemu o około 12 V.
Liczniki nie odpowiadają napięciem, lecz prądem. Na krótko zwiększają pobór prądu o 11 do 20 mA, a master wykrywa tę zmianę. Ponieważ interfejs M-Bus w liczniku jest zasilany z linii magistrali, odczyt oszczędza też baterię wodomierzy i ciepłomierzy.
Odpytywanie przebiega zawsze tak samo: master wysyła polecenie REQ_UD2 pod adres, licznik odpowiada RSP_UD i przekazuje swój zestaw danych ze stanami, wartościami chwilowymi, numerem seryjnym i statusem. Następnie przychodzi kolej na kolejny licznik.
Adres pierwotny czy wtórny?
Każdy licznik na magistrali potrzebuje unikalnego adresu. M-Bus przewiduje dwa sposoby:
- Adres pierwotny: liczba od 1 do 250 ustawiana w liczniku. To szybkie, ale jeśli adres zostanie nadany dwukrotnie, odpowiadają jednocześnie dwa liczniki i odpowiedź jest bezużyteczna.
- Adres wtórny: ośmiocyfrowy numer identyfikacyjny, zwykle numer seryjny, uzupełniony o producenta, wersję i medium. Jest unikalny od nowości i nie trzeba go ustawiać.
W większych instalacjach adresowanie wtórne jest bezpieczną drogą. Master znajduje liczniki przez wyszukiwanie, a następnie odpytuje je bezpośrednio.
Ile liczników zmieści się na jednym masterze M-Bus?
Granicę wyznacza prąd, jaki może dostarczyć master. W spoczynku każdy licznik pobiera jedno obciążenie standardowe 1,5 mA. Master dla 250 liczników musi więc dostarczyć 375 mA tylko na prąd spoczynkowy, plus rezerwę na odpowiedzi.
Do tego dochodzi linia: rezystancja pętli, czyli przewód tam i z powrotem razem, nie może przekroczyć 90 Ω. Im więcej liczników i dłuższa linia, tym większy musi być przekrój. Często stosuje się kabel J-Y(St)Y 2×2×0,8 mm; jedna para wystarcza dla magistrali. Jak obliczyć obciążenie magistrali, pokazuje artykuł Obliczanie obciążenia M-Bus.
Jaka topologia jest dozwolona w M-Bus?
M-Bus jest tolerancyjny pod względem okablowania. Dozwolone są linia, gwiazda i drzewo, przewody nie mają polaryzacji i nie są potrzebne rezystory terminujące. To wyraźnie odróżnia M-Bus od RS485, gdzie niezawodnie działa tylko ciągła linia.
Mimo to warto mieć plan: wiele długich odgałęzień zwiększa pojemność linii, a ta w dużych instalacjach ogranicza możliwą prędkość transmisji.
M-Bus w skrócie
| Cecha | M-Bus |
|---|---|
| Norma | EN 13757-2 (transmisja), EN 13757-3 (format danych) |
| Linia | 2 przewody, bez polaryzacji, bez rezystora terminującego |
| Topologia | Linia, gwiazda lub drzewo |
| Zasilanie | przez magistralę, z mastera |
| Prędkość | 300, 2400 lub 9600 bodów, zwykle 2400 |
| Adresowanie | Adres pierwotny 1–250 lub adres wtórny |
| Typowe urządzenia | Liczniki energii elektrycznej, wodomierze, ciepłomierze, liczniki chłodu i gazomierze |
Dla liczników bez połączenia kablowego istnieje wariant radiowy Wireless M-Bus wg EN 13757-4, rozpowszechniony w wodomierzach i ciepłomierzach.
M-Bus z urządzeniami EMU
Licznik energii M-Bus EMU Professional II jest dostępny jako EMU Professional II 3/100 do podłączenia bezpośredniego do 100 A oraz jako 3/5 do podłączenia przez przekładniki prądowe.
Jako master służy EMU M-Center: do 250 urządzeń M-Bus i 1,6 A obciążenia M-Bus, również liczniki innych producentów. Przekazuje wartości przez Modbus TCP, BACnet IP lub MQTT.