Utviklingen av høyteknologi forenkler driften av moderne tjenester, inkludert i den offentlige tjenestesektoren. Behovet for en person til å ta avlesninger fra målere og overføre dem til kontrollpunktet elimineres fullstendig ved å introdusere m-bus-systemet, som organiserer et fullverdig moderne kontrollsenter som mottar avlesninger i automatisk modus. Standarden ble godkjent av regulatorisk dokumentasjon fra 1997 EN-1434-3 og GOST fra 2006 EN-1434-3-2006. Systemet har blitt utbredt i østlige og Vest-Europa. Med dens hjelp er det mulig å ta avlesninger fra vann-, varme-, gass- og strømmålere i bolig- og industribygg.

Organisering av et ekspedisjonsnettverk for å ta avlesninger fra målere

Europeisk standard m-bus - et system for innsamling av data fra energimålerenheter. Ved å bruke denne standarden er det mulig å organisere innsamlingen av data om forbruk registrert av målere fra hundrevis av enheter. For dette formålet legges kabelsystemer - m-bussbusser, som enheten er koblet til.

M-bus-systemet har klare fordeler som gjør at det kan brukes til å lage passende forsendelsesnettverk:

• stabil overføring av informasjon fra et stort antall ikke-initiative kilder over avstander på opptil flere kilometer;
• systemet er billig og krever ikke store utgifter for installasjon og drift;
• systemet er enkelt omstrukturert og supplert med nye datakilder;
• gir mulighet for et fullstendig øyeblikksbilde av den virkelige tilstanden til måleravlesninger, og tar data samtidig fra mange kilder;
• avlesninger kan enkelt tas fra instrumenter som er plassert på vanskelig tilgjengelige steder;
• Systemet kan optimaliseres for å passe kundens behov.

M-bus protokoll

Data overføres gjennom systemet ved hjelp av støybestandig protokollm— buss. Denne protokollen brukes i ordningen med én master - mange slaver. Hvert nettverkssegment bruker én master som sender forespørsler og mottar svar fra hver enhet. Denne ordningen lar deg unngå konflikter i nettverket. Data overføres over bussen i seriell modus. For å overføre en databit endrer masteren bussspenningen. Hver av enhetene lytter til dette signalet, og lærer hvem av dem som mottar forespørselen. Enheten som aksesseres sender databiter som svar, endrer bussspenningen, som leses av masteren.

M-buss mester

M-bus master er den sentrale enheten som styrer driften av nettverket. En datamaskin eller annen enhet kan fungere som en m-bus master, lagre data fra enheter og sende signaler for å hente data. M-bus-masteren gir også strøm til enhetene via en kabeltilkobling. Systemet kan i tillegg inkludere ulike sensorer (trykk, temperatur, røyk), som også drives av m-bus master.

Buss og knutepunkt i m-bussnettet

I m-bus-nettet er det mulig å hente data fra stort nummer enheter. Det er imidlertid umulig å legge en kabel fra serveren til hver av enhetene, så nettverket bruker en m-bus-hub, som kobler sammen mange enheter og deretter kobles direkte til avsenderens datamaskin eller til Internett. Huben fungerer også som en arkiver. Uten det tar m-bus-systemet gjeldende måleravlesninger, men med en hub er det mulig å ta avlesninger lagret av enheten. Denne enheten styres fra ekspeditørens datamaskin og organiserer overføringen av data fra enheter, lagrer informasjon fra dem og sender dem via et signal til kontrolldatamaskinen. Det finnes konsentratormodeller for 25, 60 eller 250 abonnenter. Huber kan fungere som en repeater, så det er mulig å bygge et nettverk av flere huber, underordnet som er bygget i andre huber som har egne abonnenter.

Data overføres via kobbertvinnet par - m-buss. Enheten kan kobles til bussen ved hjelp av en 2x0,75 mm2 telefonkabel, lengden på denne kan være 1-5 meter. Avhengig av avstanden til forsendelsesdatamaskinen, brukes et RS232/USB-grensesnitt for å koble huben til en datamaskin eller modem. Begrensninger på lengden på overføringskabler skyldes den økende motstanden til lederen avhengig av økningen i lengden. Det er vanskelig å endre bussspenningsnivået, som er et signal under dataoverføring. Antallet tilkoblede Slave-enheter er også begrenset. Maksimalt antall kan være 250. Hvor raskt data overføres på nettverket avhenger av den elektriske kapasitansen til bussen. Vanligvis er det i området 300-9600 bps.

Repeatere som brukes til å utvide et nettverk, gir vanligvis visuell informasjon om nettverksoverbelastning. Enhetene har en indikasjon, gjennom hvilken du kan bestemme driftsmodus og muligheten for å legge til enheter. For eksempel, på en Hydro-Center 60/250/Memory repeater, kan m-bus-indikasjon være i følgende moduser:

• grønn farge betyr opptil halvparten av dekkbelastningen;
• gul - bussbelastningen overstiger 100%, enheten er i drift, men det utstedes en advarsel om at det er uakseptabelt å legge til flere enheter i nettverket;
• rød - dette er en kritisk overbelastning av enheten. Den må startes på nytt og sjekkes for service.

Omformere for m-bus-nettverk

M-bus nettverksgrensesnittet bruker en spenning på 36V. Nettverkstilkoblede enheter utstyrt med andre grensesnitt (for eksempel RS232, RS485) opererer med forskjellige spenningsverdier, så spesielle omformere må installeres foran dem. Konvertering av spenningsnivåer. Et eksempel på en slik enhet er m-bus 10-omformeren. Denne m-bus-omformeren lar deg koble til opptil 10 måleenheter. Han jobber på nettverket som en mester. Enheten inneholder indikatordioder som viser strømstatus og dataoverføringsmodus. Omformere brukes også i systemer hvor det er nødvendig å konvertere og overføre data fra et nettverk som opererer i m-buss til et system som overfører telemetridata, for eksempel SCADA. NPE-Modbus brukes som en slik enhet.

Målere med mulighet til å overføre data over et nettverk

Energimåleenheter som brukes i m-bus-systemer er utstyrt med en spesiell modul. Varmemålere som inkluderer en slik modul kan være av to typer. I den første typen er m-bus-modulen innebygd i enheten, i den andre er den ekstra. Modulen er et trykt kretskort som støtter dataoverføringsfunksjon. Tilstedeværelsen av en slik modul må noteres i enhetens pass. Bussledningene kobles til målerens skrueterminaler. Maksimal mulig diameter på de tilkoblede ledningene er 2,5 mm, og bussspenningen er ikke mer enn 50V.

I det siste har vi vært mye oppmerksom på problemene med å koble tredjepartsenheter til ASUD-248-systemet.

Dette er på grunn av det logiske ønsket om å integrere seg innenfor enhetlig system tilsynskontroll og styring av tekniske delsystemer som sikrer funksjonen til betjente objekter.

Tilkoblede enheter kan for eksempel være varme- og ventilasjonsregulatorer, varmeenergi- og vannmålere, ulike sensorer, aktuatorer m.m.

En tredjepartsenhet kobles til ASUD-248-systemet via et spesifikt fysisk grensesnitt, datautveksling skjer i henhold til et sett med regler som støttes av enheten: en protokoll.

De bruker ofte begrepene M-bus, Modbus, RS-485, Ethernet, Datanettverk, etc. - hvorav noen definerer det fysiske grensesnittet for tilkobling av enheter, og andre et sett med regler for dataoverføring.

Når du kommuniserer med designorganisasjoner og kunder som står overfor oppgaven med å koble tredjepartsenheter til ASUD-248, møter du ofte forvirring i definisjonene av "grensesnitt", "protokoll" og relaterte problemer, for eksempel:

• "Er Modbus et grensesnitt?"
• "Modbus og M-bus er det samme"
• "Enheten har RS-485 - kan den garantert kobles til ASUD?" og så videre.

Det skal bemerkes at begrepene "grensesnitt" og "protokoll" i hovedsak uttrykker det samme konseptet - en beskrivelse av prosedyren for interaksjon mellom to objekter. Denne faktaen, etter vår mening, i omfanget av temaet som vurderes, kan også føre til en viss uklarhet.

Derfor vil vi for bestemtheten være enige om at vi med grensesnitt mener nettopp det fysiske (maskinvare) grensesnittet - dataoverføringsmediet. Under protokollen - et sett med beskrevne regler for overføring av data over et bestemt grensesnitt.

RS-485

RS-485 er et grensesnitt. Den bestemmer kravene til kommunikasjonslinjen (kabler), regulerer de elektriske parametrene til kommunikasjonslinjen og andre parametere relatert til overføring av et signal fra en enhet til en annen.

RS-485 sier ikke noe om reglene for utveksling av data mellom enheter.

Følgelig er det faktum at en tredjepartsenhet har et RS-485-grensesnitt ikke nok til å garantere tilkobling til det automatiserte kontrollsystemet. Datautvekslingsprotokollen må avklares.

RS-232

RS-232 er også et grensesnitt (ligner på RS-485).

Modbus

Modbus er en kommunikasjonsprotokoll som er mye brukt i industrien. Den definerer reglene for sending av data når enheter samhandler.

Vi kan implementere utsendelse og kontroll av nesten alle enheter hvis den støtter denne protokollen.

Det er flere modifikasjoner av denne protokollen:

• Modbus RTU.
• Modbus TCP/IP.
• Modbus ASCII (foreløpig ikke støttet i ASUD-248).

Ordet «Modbus» i seg selv sier ikke noe om grensesnittet mellom enheter.

Modbus-protokollen kan operere over RS-485/RS-232, datanettverk og andre grensesnitt.

Derfor, hvis det er kjent at enheten støtter Modbus-protokollen, bør du avklare hvilke fysiske grensesnitt enheten har og om de støttes i ASUD-248.

For mer informasjon om tilkobling av enheter som støtter Modbus, se

M-buss

Situasjonen er noe annerledes med M-Bus.

Først av alt bør det bemerkes at til tross for konsonansen i russisk transkripsjon, har M-Bus ingenting å gjøre med Modbus-protokollen.

Begrepet M-Bus kan samtidig innebære både et fysisk grensesnitt og en dataoverføringsprotokoll.

Vanligvis implementeres M-Bus-støtte bare i måleenheter: varmemålere, strømmålere, vannmålere, etc.

Hvis det er indikert at måleren støtter M-bus, bør du alltid avklare hva som menes:

• bare fysisk grensesnitt
• fysisk grensesnitt og protokoll (vanligvis)
• eneste protokoll.

De. Enheten kan støtte M-bus-protokollen, men tilkoblingsgrensesnittet er for eksempel: RS-485. Eller enheten har et M-buss-grensesnitt, men enhetsutviklerne implementerte sin egen utvekslingsprotokoll. I dette tilfellet, for å koble til ASUD-248, er det nødvendig å bli enige om utvekslingsprotokollen.

For mer informasjon om tilkobling av M-Bus, se

Artikkelen er viet M-Bus-kommunikasjonsprotokollen, beregnet for å bygge et energimålesystem, funksjonene til M-Bus-arkitekturbussen og ADFweb-utstyr for M-Bus-nettverk.

LLC "Krona", St. Petersburg

Til tross for all vår kjærlighet til frihet, har vi allerede blitt vant til nettverkene som vikler oss inn. Nettverk av asfaltveier på bakken og ledninger i luften, det usynlige Internett og datainnsamlingssystemer i produksjon... Og hvert nettverk har sine egne regler som lar deg ikke bli forvirret i sine forviklinger, men å bruke det til dine egne fordel.

Hvorfor trengs en annen M-Bus-protokoll? Datamiljøet som er involvert i energimåleprosessen trenger sine egne "spillforhold" optimalisert for å ta avlesninger fra målere. For å kontrollere forbruket av energiressurser, er det nødvendig med et spesifikt nettverk - så enkelt og billig som mulig, som tillater tilkobling av mange slaveenheter til masterenheten, spredt over flere kilometer. En spesiell protokoll tjener alle disse oppgavene.

M-Bus («Meter-Bus») er en europeisk standard for å bygge distribuerte systemer for datainnsamling og kommersiell måling av energiforbruk (varme, vann, gass, elektrisitet, etc.).

M-Bus-standarden er beskrevet og godkjent reguleringsdokumenter EN-1434–3 (1997), GOST R EN-143403-2006 datert 01.09.06. I dag støttes denne standarden av de fleste ledende produsenter av energimåleenheter og brukes i økende grad til å løse energimåleproblemer i Russland.

De viktigste fordelene med M-Bus-standarden:

Enkelt å bygge et nettverk;

Høy støyimmunitet;

Lengden på kommunikasjonslinjer er opptil flere kilometer;

Enkel nettverkssegmentering;

Stort antall målepunkter;

Enkel gradvis nettverksutvidelse;

Passiv strømforsyning for slaveenheter;

Minimumskostnader for installasjon og drift av utstyr.

M-Buss arkitektur

Dataoverføringsmediet for M-Bus-standarden er "twisted pair" av kobber, og det er ingen strenge krav til nettverksarkitekturen. Utviklere av M-Bus-utstyr anbefaler imidlertid ikke å bruke en "ring"-arkitektur, eller å bruke loopede fragmenter for nettverkssegmenter.

Men M-Bus-nettverksarkitekturen kan samtidig inkludere elementer av "bus"- og "stjerne"-typologier, som lar deg lage fleksible og vilkårlige nettverksstrukturer.

Datautvekslingsprotokollen mellom enheter i M-Bus-nettverket er basert på prinsippet om "én master – mange slaver". Hvert nettverkssegment krever kun én Master-enhet, som sender forespørsler og mottar svar fra Slave-enheter (maksimalt 250 enheter per segment). Dette eliminerer fullstendig muligheten for konfliktsituasjoner innenfor M-Bus-nettverkssegmentet.

Alle Slave-enheter er koblet parallelt til Master-enheten via M-Bus-bussen (twisted pair), og polariteten for å koble enhetene til bussen spiller ingen rolle.

Dataoverføring via M-Bus utføres i seriell modus i begge retninger. Bussen opprettholder det nominelle spenningsnivået fra Master-enheten for å gi strøm til Slave-enhetene. For å overføre en databit endrer Master-enheten spenningsnivået på bussen, som oppfattes av alle Slave-enheter. Etter å ha gjenkjent adressen sin i forespørselen, sender den autoriserte slaveenheten databiter og endrer strømmen som forbrukes fra M-bussen. Disse endringene leses av masterenheten.

Den fysiske lengden til M-Bus er begrenset av den aktive motstanden til ledningene, som på grunn av strømforbruket til Slave-enheter reduserer forsyningsspenningen i nettverket når den beveger seg bort fra Master-enheten. Dataoverføringshastigheten i M-Bus-nettverk er begrenset av den elektriske kapasiteten til bussen og varierer fra 300 til 9600 baud. Begrensningen på antall Slave-enheter i ett nettverkssegment bestemmes av kraften til spenningskilden til Master-enheten og de maksimale adresseringsmulighetene - opptil 250 enheter.

Til tross for alle fordelene med protokollen, var bruken av automatiserte prosesskontrollsystemer og ASKUE inntil nylig vanskelig av følgende grunner i ekspedisjonskontrollsystemer:

Det var et lite utvalg utstyr på markedet for å bygge M-Bus-nettverk;

Dette utstyret var for dyrt;

Det manglet referanse og teknisk dokumentasjon.

Denne situasjonen endret seg med utseendet på det innenlandske utstyrsmarkedet til ADFweb-selskapet, som spesialiserer seg på produksjon av utstyr for arbeid med industrielle protokoller. På slutten av 2010 introduserte selskapet en linje med utstyr for M-Bus-nettverk. Informasjon om disse enhetene er presentert i tabell 1 og 2.

Gruppe av selskaper (GK) "Teplopribor" (Teplopribory, Prompribor, Varmekontroll, etc.)- dette er instrumenter og automatisering for måling, overvåking og regulering av parametere for teknologiske prosesser (strømmåling, varmeregulering, varmemåling, kontroll av trykk, nivå, egenskaper og konsentrasjon, etc.).

Til produsentens pris sendes produkter både fra egen produksjon og fra våre samarbeidspartnere - ledende fabrikker - produsenter av instrumenterings- og automasjonsutstyr, kontrollutstyr, systemer og kontrollutstyr teknologiske prosesser— Prosesskontrollsystem (mye er tilgjengelig på lager eller kan produseres og sendes på kortest mulig tid).

Sendes med M-Bus og RS485

Nedenfor er to sammenlignende eksempler på spesifikasjoner for å sende varmemålere til en bygård via en kablet krets ved bruk av M-Bus og RS485-grensesnitt:

1. Kommersielt tilbud med M-buss

Objekt - multi-leilighet boligbygg med 53 ultralyd varmemålere TSU-Du20:
1 inngang 10 etasjer, 1. etasje ikke-boliglokaler, fra 2 til 9 etasjer er det 6 leiligheter, 2 vannmålere per leilighet, i 10. etasje er det 6 leiligheter, 2 vannmålere per leilighet

Type	Antall	Enhetspris, gni.	Mengde, gni.
Ethernet-omformer	1	9 350,00	9 350,00
Strømforsyning IP	1	3 630,00	3 630,00
Mbus/RS485 omformer	1	7 160,00	7 160,00
Total:			20 140,00
Inkl. mva 18 %			3 072,20

Totalbeløp for CP med PC: RUB 410 662,00.

Mbus-basert utsendelse

2. Kommersielt forslag med RS485 for objektet

Objektet er en bygård med 53 ultralydvarmemålere TSU-Du20:
flerleilighets bolighus, 1 inngang, 10 etasjer, 1. etasje næringslokaler, 6 leiligheter fra 2 til 9 etasjer, 2 vannmålere per leilighet, 6 leiligheter i 10. etasje, 2 vannmålere per leilighet.

Type	Antall	Enhetspris, gni.	Mengde, gni.
Ethernet-omformer	2	9 350,00	18 700,00
Strømforsyning IP	2	3 360,00	7 260,00
Total:			25 960,00
Inkl. mva 18 %			3 960,00

Totalbeløp for CP med PC: RUB 451 462,00.
* — Systemenhet(datamaskin-PC) leveres på kundens forespørsel.

RS485 basert utsendelse

Ytterligere informasjon om grensesnitt og protokoller

1. Forskjellen mellom M-Bus og ModBas

M-Bus-grensesnitt (Meter-Bus)- standard fysisk nivå for feltbuss basert på asynkront grensesnitt. Dette navnet refererer også til kommunikasjonsprotokollen som brukes til å kommunisere mellom enheter på denne bussen. M-bus-grensesnittet brukes hovedsakelig til måleenheter elektrisk energi(strømmålere), termisk energi (varmemålere), vann- og gassmengdemålere.

Modbus-protokoll- en åpen kommunikasjonsprotokoll basert på en master-slave-arkitektur. Mye brukt i industrien for å organisere kommunikasjon mellom elektroniske enheter. Kan brukes til å overføre data via serielle kommunikasjonslinjer, RS-485, RS-422, RS-232 og TCP/IP-nettverk (Modbus TCP). Det finnes også ikke-standardiserte implementeringer som bruker UDP.
"MODBUS" og "MODBUS Plus" bør ikke forveksles. MODBUS Plus er en proprietær protokoll som eies av Schneider Electric. Det fysiske laget er unikt, lik Ethernet 10BASE-T, halv-dupleks over ett tvunnet par, hastighet 1 Mbit/s. Transportprotokollen er HDLC, på toppen av denne er det spesifisert en utvidelse for overføring av MODBUS PDU.

2. Forskjellen mellom RS485/RS422-grensesnitt og RS232 og USB

a) RS-485-grensesnitt

Grensesnitt RS-485 (engelsk anbefalt standard 485), EIA-485 (English Electronic Industries Alliance-485) er en fysisk lagstandard for et asynkront grensesnitt. Regulerer de elektriske parameterne til en halv-dupleks flerpunkts differensial kommunikasjonslinje av typen "vanlig buss".

RS-485-standarden har fått stor popularitet og har blitt grunnlaget for etableringen av en hel familie av industrielle nettverk, mye brukt i industriell automasjon.
RS-485-standarden bruker et enkelt tvunnet ledningspar for å overføre og motta data, noen ganger ledsaget av flettet skjerming eller en felles ledning.
Dataoverføring til RS485 utføres ved hjelp av differensialsignaler. Spenningsforskjellen mellom ledere med samme polaritet betyr en logisk en, forskjellen til den andre polariteten betyr null.

Siden RS485/422-grensesnittene er implementert på differensielle kommunikasjonslinjer, er deres støyimmunitet veldig god. Vanligvis brukes kabelinstallasjoner med en karakteristisk impedans på 120 ohm. Matchende motstander må installeres i endene av linjene. RS485-linjer kan være opptil 1 kilometer lange.

RS422 grensesnitt er en "lett" versjon av RS485. Den har reduserte senderutgangsstrømmer og derfor mindre belastningskapasitet. For å forbedre disse parameterne brukes datarepeatere.

RS485-grensesnittet implementerer hovedprinsippet for datautveksling. Den kan adressere opptil 63 porter. Strengt tatt er RS422 et radialt grensesnitt, men mange utstyrsprodusenter supplerer det med mulighet for trunk-tilkobling og delvis kompatibilitet med RS485 (med reduserte lastekapasitetsparametere).

b) RS232-grensesnitt

RS232 grensesnitt bygget på unipolare datalinjer. Derfor er ytelsen og maksimal lengde kablene er små. RS232 brukes til å koble til eksternt utstyr for å kontrollere datamaskiner. RS232 er et radialt grensesnitt, så det er ikke noe konsept for en adresse i det. Disse faktorene bidrar til å forbedre effektiviteten til grensesnittet til datainnsamlingssystemer og periferutstyr.

c) USB-grensesnitt

USB (USB, engelsk Universal Serial Bus - "universal serial bus") er et seriell grensesnitt for tilkobling av eksterne enheter til datamaskiner. USB-grensesnittet har blitt utbredt og har faktisk blitt hovedgrensesnittet for å koble eksterne enheter til digitalt husholdningsutstyr.

USB-grensesnittet lar deg ikke bare utveksle data, men også gi strøm til en ekstern enhet. Nettverksarkitektur lar deg koble til et stort nummer av eksterne enheter selv til en enhet med én USB-kontakt.