وصف بروتوكول الناقل اللاسلكي م. تقنية لنقل قراءات العدادات عن بعد عبر بروتوكول m-bus

23.06.2023

وصف البروتوكول

M حافلة(Meter-Bus) - بروتوكول الاتصال (المعيار الأوروبي EN 1434 / IEC870-5 ، EN 13757-2 الطبقات المادية وربط البيانات ، طبقة التطبيق EN 13757-3) ، استنادًا إلى بنية "خادم العميل" القياسية. أحد بروتوكولات نقل البيانات الشائعة لعدد من الأجهزة الإلكترونية المحددة ، مثل عدادات الطاقة الكهربائية (عدادات الكهرباء) ، وعدادات الطاقة الحرارية (عدادات الحرارة) ، وعدادات المياه والغاز ، وبعض المشغلات ، إلخ. يتم إرسال البيانات إلى محطة كمبيوتر (خادم) مباشرة أو من خلال محاور حافلات M-Bus ومضخمات مكرر الإشارة.

الاختلاف عن بروتوكولات Modbus ، معيار RS-485 - مستويات أخرى من الإشارات المنطقية ، معدل نقل بيانات منخفض (300-9600 بت في الثانية) ، متطلبات منخفضة لخط الاتصال ، القدرة على تشغيل الأجهزة من خط M-Bus ، هناك لا توجد متطلبات قطبية. البروتوكول ، نظرًا لعدد من الميزات ، ليس بروتوكولًا صناعيًا ، فهو يستخدم فقط في تلك الأجهزة التي لا تكون فيها السرعة المنخفضة وحتى فقدان جزء من البيانات المرسلة أمرًا بالغ الأهمية. تشمل مزايا البروتوكول الحد الأدنى من المتطلبات للمعدات وخطوط الاتصال والبساطة وسرعة التنفيذ والتركيب ، مما يجعله منخفض التكلفة وجذابًا اقتصاديًا.

بعض معلمات بروتوكول M-Bus

  • وضع الإرسال نصف مزدوج ؛
  • معدل نقل البيانات 300-9600 بت في الثانية (متوافق مع سرعات منفذ UART القياسية لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التحكم الدقيقة ، والتي هي مصدر البيانات ومستقبلها) ؛
  • وحدة منطقية + 36 فولت ، تيار لا يزيد عن 1.5 مللي أمبير ؛
  • المنطق صفر 12..24V ، التيار 10-11mA ؛
  • هاتف قياسي من نوع الكابل (JYStY N * 2 * 0.8 مم) ؛
  • السعة الخطية لا تزيد عن 180 nF ، مقاومة تصل إلى 29 أوم ؛
  • نطاق الإرسال ، في تكوين قياسي ، يصل إلى 1000 متر ؛
  • يصل نطاق جهاز الرقيق إلى مكرر الإشارة إلى 350 مترًا ؛
  • عدد الأجهزة على الخط يصل إلى 250.

يتم إرسال المستوى المنطقي عند مستوى 36 فولت ، مع إمكانية الاستهلاك من الخط الحالي حتى 1.5 مللي أمبير ، ويتم إرسال الصفر المنطقي بجهد 24 فولت على الجهاز الرئيسي. لنقل الصفر المنطقي ، تزيد الأجهزة التابعة من الاستهلاك الحالي إلى 10-11 مللي أمبير ، ويكتشف الجهاز استهلاكًا عاليًا للتيار وانخفاضًا في الجهد في الخط الرئيسي باعتباره صفرًا منطقيًا. وفي هذا ، يكون بروتوكول الإرسال مشابهًا لـ 1- الأسلاك ، سواء في طريقة نقل البيانات والقدرة على تشغيل الأجهزة من الخطوط.

ملاحظات حول مصطلح M-Bus


مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "Meter-Bus" في القواميس الأخرى:

    حافلة متر- للحصول على تقنيات الحافلات المسماة بشكل مشابه ، راجع MBus. M Bus (ناقل العداد) هو معيار أوروبي (EN 13757 2 طبقة مادية وطبقة ارتباط ، طبقة تطبيق EN 13757 3) للقراءة عن بُعد لعدادات الغاز أو الكهرباء. يمكن استخدام M Bus أيضًا لأنواع أخرى…… ويكيبيديا

    حافلة- حافلة… الألمانية ويكيبيديا

    حافلة- Wappen Deutschlandkarte ... ويكيبيديا الألمانية

مجموعة شركات Teplopribor (GC) (Teplopribor ، Prompribor ، Teplokontrol ، إلخ.)- هذه هي الأجهزة والأتمتة لقياس ومراقبة وتنظيم معاملات العمليات التكنولوجية (قياس التدفق ، والتحكم في الحرارة ، وقياس الحرارة ، والتحكم في الضغط ، والمستوى ، والخصائص والتركيز ، وما إلى ذلك).

بسعر الشركة المصنعة ، يتم شحن المنتجات من إنتاجنا ومن شركائنا - المصانع الرائدة - الشركات المصنعة للأجهزة والأتمتة ومعدات التحكم والأنظمة والمعدات لإدارة العمليات التكنولوجية - أنظمة التحكم في العمليات (يتوفر الكثير في المخزون أو يمكن تصنيعها وشحنها في أسرع وقت ممكن).

إيفاد مع M-Bus و RS485

فيما يلي مثالان مقارنان لمواصفات إرسال عدادات الحرارة في مبنى سكني عبر دائرة سلكية باستخدام واجهات M-Bus و RS485:

1. العرض التجاري مع M-bus

الكائن عبارة عن مبنى سكني لـ 53 مقياس حرارة فوق صوتي TSU-Du20:
1 مدخل 10 طوابق ، الطابق الأول مباني غير سكنية ، من الطوابق 2 إلى 9 ، 6 شقق لكل منها ، 2 متر مياه لكل شقة ، 6 شقق في الطابق العاشر ، 2 متر مياه لكل شقة

يكتب الكمية سعر الوحدة ، فرك. المبلغ ، فرك.
محول إيثرنت 1 9 350,00 9 350,00
مصدر طاقة IP 1 3 630,00 3 630,00
محول Mbus / RS485 1 7 160,00 7 160,00
المجموع: 20 140,00
متضمنًا ضريبة القيمة المضافة 18٪ 3 072,20

المبلغ الإجمالي لـ CP مع الكمبيوتر الشخصي: 410662.00 روبل.

جدولة مبوس

2. عرض تجاري مع RS485 للشيء

الكائن عبارة عن مبنى سكني لـ 53 مقياس حرارة فوق صوتي TSU-Du20:
مبنى سكني ، 1 مدخل 10 طوابق ، الطابق الأول مباني غير سكنية ، 2 إلى 9 طوابق ، 6 شقق لكل شقة ، 2 متر مياه لكل شقة ، 6 شقق في الطابق العاشر ، 2 متر مياه لكل شقة.

يكتب الكمية سعر الوحدة ، فرك. المبلغ ، فرك.
محول إيثرنت 2 9 350,00 18 700,00
مصدر طاقة IP 2 3 360,00 7 260,00
المجموع: 25 960,00
متضمنًا ضريبة القيمة المضافة 18٪ 3 960,00

المبلغ الإجمالي لـ CP مع الكمبيوتر الشخصي: 451462.00 روبل.
* - يتم توريد وحدة النظام (كمبيوتر - كمبيوتر) بناء على طلب العميل.

جدولة RS485 على أساس

مزيد من المعلومات حول الواجهات والبروتوكولات

1. الفرق بين M-Bus و ModBas

واجهة M-Bus (متر-ناقل)- معيار الطبقة المادية لناقل المجال بناءً على واجهة غير متزامنة. يُفهم أيضًا تحت هذا الاسم بروتوكول الاتصال المستخدم لتوصيل الأجهزة الموجودة على هذا الناقل. تُستخدم واجهة M-bus بشكل أساسي في أجهزة قياس الطاقة الكهربائية (عدادات الكهرباء) والطاقة الحرارية (عدادات الحرارة) وعدادات تدفق المياه والغاز.

بروتوكول Modbusهو بروتوكول اتصال مفتوح قائم على بنية السيد والعبد. يستخدم على نطاق واسع في الصناعة لتنظيم الاتصال بين الأجهزة الإلكترونية. يمكن استخدامه لنقل البيانات عبر واجهات خطوط الاتصال التسلسلي RS-485 و RS-422 و RS-232 و TCP / IP (Modbus TCP). هناك أيضًا تطبيقات غير قياسية تستخدم UDP.
لا تخلط بين "MODBUS" و "MODBUS Plus". MODBUS Plus هو بروتوكول مملوك لشركة Schneider Electric. الطبقة المادية فريدة من نوعها ، على غرار Ethernet 10BASE-T ، نصف مزدوج على زوج واحد ملتوي ، 1 ميجابت في الثانية. بروتوكول النقل هو HDLC ، وعلى رأسه يتم تحديد امتداد لإرسال وحدات MODBUS PDU.

2. الفرق بين واجهات RS485 / RS422 من RS232 و USB

أ) واجهة RS-485

واجهة RS-485 (يوصى بمعيار اللغة الإنجليزية 485)، EIA-485 (Eng. Electronic Industries Alliance-485) هو معيار طبقة مادية للواجهة غير المتزامنة. ينظم المعلمات الكهربائية لخط اتصال تفاضلي متعدد النقاط أحادي الاتجاه من نوع "ناقل عام".

أصبح معيار RS-485 شائعًا جدًا وأصبح أساسًا لإنشاء مجموعة كاملة من الشبكات الصناعية المستخدمة على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية.
يستخدم معيار RS-485 زوجًا واحدًا من الأسلاك الملتوية لنقل البيانات واستقبالها ، مصحوبًا أحيانًا بدرع مضفر أو سلك مشترك.
يتم نقل البيانات في RS485 باستخدام الإشارات التفاضلية. فرق الجهد بين موصلات قطبية واحدة يعني وحدة منطقية ، والفرق في قطبية أخرى هو صفر.

نظرًا لأن واجهات RS485 / 422 يتم تنفيذها على خطوط الاتصال التفاضلية ، فإن مناعتها ضد الضوضاء جيدة جدًا. عادةً ما يتم استخدام إدارة الكابلات بمقاومة موجة تبلغ 120 أوم. يجب وضع مقاومات الإنهاء في نهايات الخطوط. يمكن أن يصل طول خطوط RS485 إلى كيلومتر واحد.

واجهة RS422هي نسخة "خفيفة" من RS485. لقد قلل من تيارات خرج جهاز الإرسال وبالتالي سعة تحميل أقل. تستخدم مكررات البيانات لتحسين هذه المعلمات.

تنفذ واجهة RS485 المبدأ الرئيسي لتبادل البيانات. يمكنه معالجة ما يصل إلى 63 منفذًا. بالمعنى الدقيق للكلمة ، RS422 هي واجهة شعاعية ، لكن العديد من مصنعي المعدات يكملونها بالكابلات والتوافق الجزئي مع RS485 (مع معلمات سعة تحميل منخفضة).

ب) واجهة RS232

واجهة RS232مبني على خطوط نقل البيانات أحادية القطب. لذلك ، فإن أدائها وطول الكابل الأقصى صغيران. يستخدم RS232 لتوصيل المعدات الطرفية للتحكم في أجهزة الكمبيوتر. RS232 هي واجهة شعاعية ، لذلك لا يوجد مفهوم للعنوان. تزيد هذه العوامل من كفاءة الواجهة في أنظمة الحصول على البيانات ومع المعدات الطرفية.

ج) واجهة USB

USB (u-es-bi ، English Universal Serial Bus - "الناقل التسلسلي العالمي") هو واجهة تسلسلية لتوصيل الأجهزة الطرفية بتقنية الكمبيوتر. تلقت واجهة USB أوسع توزيع وأصبحت بالفعل الواجهة الرئيسية لتوصيل الأجهزة الطرفية بالأجهزة المنزلية الرقمية.

لا تسمح واجهة USB بتبادل البيانات فحسب ، بل تتيح أيضًا توفير الطاقة للجهاز المحيطي. تسمح لك بنية الشبكة بتوصيل عدد كبير من الأجهزة الطرفية حتى بجهاز مزود بموصل USB واحد.


في الآونة الأخيرة ، نولي اهتمامًا كبيرًا لقضايا توصيل أجهزة الطرف الثالث بنظام ASUD-248.

ويرجع ذلك إلى الرغبة المنطقية في دمج الأنظمة الفرعية الهندسية التي تضمن تشغيل الأشياء المخدومة في إطار نظام واحد للتحكم في الإرسال وإدارته.

يمكن أن تكون الأجهزة المتصلة ، على سبيل المثال ، أجهزة التحكم في التدفئة والتهوية ، وعدادات الطاقة الحرارية والمياه ، وأجهزة الاستشعار المختلفة ، والمحركات ، وما إلى ذلك.

يتصل جهاز تابع لجهة خارجية بنظام ASUD-248 عبر واجهة مادية محددة ، ويحدث تبادل البيانات وفقًا لمجموعة من القواعد التي يدعمها الجهاز: البروتوكول.

غالبًا ما تعمل مع مفاهيم M-bus و Modbus و RS-485 و Ethernet وشبكة الكمبيوتر وما إلى ذلك. - يحدد بعضها الواجهة المادية لتوصيل الأجهزة ، بينما يحدد البعض الآخر مجموعة من قواعد نقل البيانات.

عند التواصل مع مؤسسات التصميم ، العملاء الذين يواجهون مباشرة مهمة توصيل أجهزة الطرف الثالث بـ ASUD-248 ، غالبًا ما تواجه التباسًا في تعريفات "الواجهة" و "البروتوكول" والمشكلات ذات الصلة ، على سبيل المثال:

  • "Modbus هي واجهة؟"
  • "Modbus و M-bus متماثلان"
  • "الجهاز يحتوي على RS-485 - هل يمكن ضمان توصيله بـ ACS؟" وما إلى ذلك وهلم جرا.

وتجدر الإشارة إلى أن المصطلحين "السطح البيني" و "البروتوكول" يعبران في جوهرهما عن نفس المفهوم - وصف الإجراء الخاص بالتفاعل بين كائنين. هذه الحقيقة ، في رأينا ، في مجال الموضوع قيد النظر ، يمكن أن تؤدي أيضًا إلى بعض الغموض.

لذلك ، من أجل التحديد ، سنتفق ضمن الواجهة على فهم الواجهة المادية (الأجهزة) - وسيط نقل البيانات. بموجب البروتوكول - مجموعة من القواعد الموصوفة لنقل البيانات عبر واجهة معينة.

RS-485

RS-485 هي واجهة. يحدد متطلبات خط الاتصال (الكابلات) ، وينظم المعلمات الكهربائية لخط الاتصال والمعلمات الأخرى المرتبطة بنقل الإشارة من جهاز إلى آخر.

لا تقول RS-485 شيئًا عن قواعد الاتصال بين الأجهزة.

لذلك ، فإن مجرد حقيقة أن جهاز الطرف الثالث يحتوي على واجهة RS-485 لا يكفي للاتصال المضمون بـ ACS. من الضروري توضيح بروتوكول تبادل البيانات.

RS-232

RS-232 هي أيضًا واجهة (مشابهة لـ RS-485).

مودبوس

Modbus هو بروتوكول اتصال يستخدم على نطاق واسع في الصناعة. يحدد قواعد نقل البيانات عندما تتفاعل الأجهزة.

يمكننا تنفيذ الإرسال والتحكم في أي جهاز تقريبًا إذا كان يدعم هذا البروتوكول.

هناك عدة تعديلات على هذا البروتوكول:

  • مودبوس RTU.
  • مودبوس TCP / IP.
  • Modbus ASCII (غير مدعوم حاليًا في ASUD-248).

كلمة "Modbus" نفسها لا تقول شيئًا عن الواجهة بين الأجهزة.

يمكن أن يعمل بروتوكول Modbus عبر واجهات RS-485 / RS-232 وشبكة الكمبيوتر وغيرها.

لذلك ، إذا كان من المعروف أن الجهاز يدعم بروتوكول Modbus ، فيجب توضيح الواجهات المادية للجهاز وما إذا كانت مدعومة في ASUD-248.

للحصول على تفاصيل حول توصيل الأجهزة التي تدعم Modbus ، راجع

M حافلة

الوضع مختلف إلى حد ما مع M-Bus.

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من الاتساق في النسخ الروسي ، لا علاقة لـ M-Bus ببروتوكول Modbus.

يمكن أن يعني مصطلح M-Bus في نفس الوقت واجهة فعلية وبروتوكول نقل بيانات.

عادة ، يتم تنفيذ دعم M-Bus فقط في أجهزة القياس: عدادات الحرارة ، عدادات الكهرباء ، عدادات المياه ، إلخ.

إذا تمت الإشارة إلى أن العداد يدعم M-bus ، فيجب عليك دائمًا توضيح المقصود:

  • الواجهة المادية فقط
  • الواجهة المادية والبروتوكول (عادة)
  • البروتوكول فقط.

أولئك. يمكن للجهاز دعم بروتوكول M-bus ، لكن واجهة الاتصال هي ، على سبيل المثال: RS-485. أو يحتوي الجهاز على واجهة M-bus ، لكن مطوري الجهاز قاموا بتطبيق بروتوكول التبادل الخاص بهم. في هذه الحالة ، للاتصال بـ ASUD-248 ، من الضروري الاتفاق على بروتوكول التبادل.

لمزيد من المعلومات حول توصيل M-Bus ، راجع

يبسط تطوير التقنيات العالية عمل الخدمات الحديثة ، بما في ذلك في القطاع العام. يتم التخلص تمامًا من حاجة الشخص لأخذ قراءات من العدادات ونقلها إلى نقطة التحكم عن طريق إدخال نظام M-bus ، الذي ينظم مركز تحكم حديث متكامل يتلقى القراءات تلقائيًا. تمت الموافقة على المعيار من خلال الوثائق المعيارية لعام 1997 EN-1434-3 و GOST لعام 2006 EN-1434-3-2006. أصبح النظام واسع الانتشار في أوروبا الشرقية والغربية. بمساعدتها ، يتم تنظيم أخذ قراءات من عدادات المياه والحرارة والغاز والكهرباء في المباني السكنية والصناعية.

تنظيم شبكة إرسال لأخذ القراءات من العدادات

معيار m-bus الأوروبي هو نظام لجمع البيانات من أجهزة قياس الطاقة. باستخدام هذا المعيار ، من الممكن تنظيم جمع البيانات عن الاستهلاك المسجل بالأمتار من مئات الأجهزة. للقيام بذلك ، يتم وضع أنظمة الكابلات - حافلات m-bus التي يتصل بها الجهاز.

يتمتع نظام m-bus بمزايا واضحة تسمح باستخدامه لإنشاء شبكات إرسال مناسبة:

  • نقل ثابت للمعلومات من عدد كبير من المصادر غير المبادرة عبر مسافات تصل إلى عدة كيلومترات ؛
  • النظام غير مكلف ولا يتطلب أيضًا تكاليف كبيرة لتركيبه وتشغيله ؛
  • إعادة هيكلة النظام بسهولة وتكميله بمصادر بيانات جديدة ؛
  • يسمح لك بإجراء قطع كامل للحالة الحقيقية لقراءات العدادات ، مع أخذ البيانات من العديد من المصادر في وقت واحد ؛
  • يتم أخذ القراءات بسهولة من الأجهزة الموجودة في أماكن يصعب الوصول إليها ؛
  • يمكن تحسين النظام وفقًا لمتطلبات العملاء.

بروتوكول M-bus

يتم إرسال البيانات عبر النظام باستخدام مانع التشويش بروتوكولمحافلة. يستخدم هذا البروتوكول في مخطط سيد واحد - العديد من العبيد. يستخدم كل مقطع شبكة شريحة رئيسية واحدة ترسل الطلبات وتتلقى استجابة من كل جهاز. يتجنب هذا المخطط تعارضات الشبكة. يتم نقل البيانات عبر الناقل في الوضع التسلسلي. لنقل جزء من البيانات ، يقوم السيد بتغيير الجهد على الحافلة. يستمع كل جهاز إلى هذه الإشارة ، مع معرفة الجهاز الذي يتلقى الطلب. يرسل الجهاز الذي يتم الوصول إليه بتات البيانات استجابةً لتغيير جهد الناقل ، الذي يقرأه السيد.

سيد M- حافلة

m-bus master هو الجهاز المركزي الذي يتحكم في تشغيل الشبكة. يمكن أن يكون m-bus master جهاز كمبيوتر أو جهازًا آخر يحفظ البيانات من الأجهزة ويرسل إشارات لقراءة البيانات. يعمل m-bus master أيضًا على تشغيل الأجهزة عبر اتصال كبل. يمكن أن يشتمل النظام أيضًا على أجهزة استشعار مختلفة (الضغط ودرجة الحرارة والدخان) ، والتي يتم تشغيلها أيضًا بواسطة m-bus الرئيسي.

الحافلات والمحور في شبكة m-bus

في شبكة m-bus ، يمكن أخذ البيانات من عدد كبير من الأجهزة. ومع ذلك ، من المستحيل وضع كبل من الخادم إلى كل جهاز ، لذلك تستخدم الشبكة محور m-bus الذي يجمع العديد من الأجهزة ثم يتصل مباشرة بجهاز كمبيوتر المرسل أو بالإنترنت. يعمل المركز أيضًا كأرشيف. بدونها ، نظام m-bus يأخذ قراءات العداد الحالية ، وباستخدام المكثف يمكن أخذ القراءات المخزنة بواسطة الجهاز. يتم التحكم في هذا الجهاز من كمبيوتر المرسل وينظم نقل البيانات من الأجهزة وتخزين المعلومات منها وإرسالها على إشارة إلى كمبيوتر التحكم. هناك نماذج محور لـ 25 أو 60 أو 250 مشتركًا. يمكن أن تعمل المحاور كمكرر ، لذلك من الممكن بناء شبكة من عدة محاور ، والتي تخضع لمراكز أخرى لديها مشتركين خاصين بها.

يتم نقل البيانات عبر زوج مجدول نحاسي - ناقل m. يمكن توصيل الجهاز بالحافلة باستخدام كابل هاتف 2x0.75 مم 2 يمكن أن يصل طوله إلى 1-5 أمتار. اعتمادًا على بُعد الكمبيوتر المرسل ، يتم استخدام واجهة RS232 / USB لتوصيل الموزع بجهاز كمبيوتر أو مودم. ترجع القيود المفروضة على طول كبلات النقل إلى زيادة مقاومة الموصل ، اعتمادًا على الزيادة في الطول. من الصعب إجراء تغييرات في مستوى الجهد في الحافلة ، وهي إشارة أثناء نقل البيانات. عدد توصيل الأجهزة التابعة محدود أيضًا. يمكن أن يكون العدد الأقصى 250. تعتمد سرعة نقل البيانات على الشبكة على السعة الكهربائية للناقل. عادة ما يكون في حدود 300-9600 بت في الثانية.

عادةً ما توفر أجهزة إعادة الإرسال المستخدمة لتوسيع الشبكة تمثيلاً مرئيًا لحمل الشبكة. يوجد مؤشر على الأجهزة يمكنك من خلاله تحديد وضع التشغيل وإمكانية إضافة أجهزة. على سبيل المثال ، في Hydro-Center 60/250 / مكرر الذاكرة ، يمكن أن يكون مؤشر m-bus في الأوضاع التالية:

  • اللون الأخضر يعني ما يصل إلى نصف حمولة الإطار ؛
  • أصفر - يتجاوز حمل الناقل 100 ٪ ، والجهاز يعمل ، ولكن تم إصدار تحذير بأنه من غير المقبول استكمال الشبكة بمزيد من الأجهزة ؛
  • الأحمر هو الحمل الزائد الحرج للجهاز. يجب إعادة تشغيله والتحقق منه لمعرفة ما إذا كان يعمل.

محولات لشبكة m-bus

تستخدم واجهة شبكة m-bus 36 فولت. تعمل الأجهزة المتصلة بالشبكة المزودة بواجهات أخرى (على سبيل المثال ، RS232 ، RS485) بقيم جهد مختلفة ، لذلك يجب تثبيت محولات خاصة أمامها. تحويل مستويات الجهد. مثال على هذا الجهاز هو محول m-bus 10. يتيح لك محول m-bus هذا توصيل ما يصل إلى 10 أجهزة قياس. يعمل على الشبكة بصفته سيدًا. يحتوي الجهاز على مؤشرات ثنائية تعرض حالة الطاقة ووضع نقل البيانات. أيضًا ، تُستخدم المحولات في الأنظمة التي يكون من الضروري فيها تحويل البيانات ونقلها من شبكة تعمل في ناقل m إلى نظام ينقل بيانات القياس عن بُعد ، على سبيل المثال ، SCADA. يتم استخدام NPE-Modbus كجهاز.

عدادات مع إمكانية نقل البيانات عبر الشبكة

أجهزة قياس الطاقة المستخدمة في أنظمة m-bus مجهزة بوحدة خاصة. يمكن أن تكون عدادات الحرارة التي تتضمن مثل هذه الوحدة من نوعين. في النوع الأول ، يتم تضمين وحدة m-bus في الجهاز ، وفي النوع الثاني تكون اختيارية. الوحدة عبارة عن لوحة دوائر مطبوعة تدعم وظيفة نقل البيانات. يجب ملاحظة وجود مثل هذه الوحدة في جواز سفر الجهاز. يتم توصيل أسلاك الحافلة بملامسات برغي العداد. يبلغ أقصى قطر ممكن للأسلاك المتصلة 2.5 مم ، ولا يزيد جهد الناقل عن 50 فولت.

المقالة مخصصة لبروتوكول اتصالات M ‑ Bus المصمم لبناء نظام محاسبة الطاقة ، وميزات الحافلة المعمارية M ‑ Bus ، ومعدات ADFweb لشبكات M ‑ Bus.

كرونا ذ م م ، سانت بطرسبرغ

مع كل حبنا للحرية ، تعودنا بالفعل على الشبكات التي تشبكنا. شبكات الطرق الإسفلتية على الأرض والأسلاك في الهواء والإنترنت غير المرئي ونظام جمع البيانات قيد الإنتاج ... ولكل شبكة قواعدها الخاصة التي تتيح لك عدم الضياع في تعقيداتها ، بل استخدامها من أجلك مصلحة شخصية.

لماذا يلزم بروتوكول M ‑ Bus آخر؟ يحتاج مجتمع أجهزة الكمبيوتر المشاركة في عملية قياس الطاقة إلى "ظروف اللعب" الخاصة به ، والتي تم تحسينها لأخذ القراءات من الأمتار. للتحكم في استهلاك موارد الطاقة ، هناك حاجة إلى شبكة محددة - بسيطة ورخيصة قدر الإمكان ، مما يسمح بتوصيل العديد من الأجهزة التابعة بالجهاز الرئيسي ، وتمتد على مدى عدة كيلومترات. يتم تقديم كل هذه المهام من خلال بروتوكول خاص.

M ‑ Bus ("Meter-Bus") هو معيار أوروبي لبناء أنظمة جمع البيانات الموزعة والقياس التجاري لاستهلاك الطاقة (الحرارة والماء والغاز والكهرباء وما إلى ذلك).

تم وصف معيار M ‑ Bus واعتماده من خلال الوثائق المعيارية EN ‑ 1434–3 (1997) ، GOST R EN ‑ 143403-2006 بتاريخ 01.09.06. اليوم ، يتم دعم هذا المعيار من قبل معظم الشركات المصنعة الرائدة لأجهزة قياس الطاقة ويتم استخدامه بشكل متزايد لحل مهام قياس الطاقة في روسيا.

المزايا الرئيسية لمعيار M ‑ Bus:

سهولة بناء الشبكة ؛

مناعة عالية من الضوضاء

يصل طول خطوط الاتصال إلى عدة كيلومترات ؛

تقسيم الشبكة البسيط ؛

عدد كبير من نقاط القياس ؛

سهولة التوسع التدريجي للشبكة ؛

مصدر الطاقة السلبي للأجهزة التابعة ؛

الحد الأدنى من تكاليف تركيب وتشغيل المعدات.

M ‑ هندسة الحافلات

وسيط نقل البيانات لمعيار M ‑ Bus عبارة عن "زوج مجدول" نحاسي ، بينما لا توجد متطلبات صارمة لهيكل الشبكة. ومع ذلك ، لا ينصح مطورو معدات M ‑ Bus باستخدام بنية "الحلقة" ، وكذلك استخدام الأجزاء الحلقية لأجزاء الشبكة.

لكن بنية شبكة M ‑ Bus يمكن أن تتضمن في الوقت نفسه عناصر من أنماط "الحافلة" و "النجم" ، مما يسمح لك بإنشاء هياكل شبكة مرنة وتعسفية.

يعتمد بروتوكول تبادل البيانات بين أجهزة شبكة M ‑ Bus على مبدأ "رئيسي واحد - العديد من التابعين". يتطلب كل مقطع شبكة جهازًا رئيسيًا واحدًا فقط يرسل الطلبات ويستقبل ردودًا من الأجهزة التابعة (بحد أقصى 250 جهازًا لمقطع واحد). هذا يلغي تمامًا إمكانية حدوث حالات تعارض داخل قطاع شبكة M ‑ Bus.

يتم توصيل جميع الأجهزة التابعة بالتوازي مع الجهاز الرئيسي عبر ناقل M ‑ Bus (زوج مجدول) ، بينما لا يهم قطبية توصيل الأجهزة بالحافلة.

يتم نقل البيانات عبر M ‑ Bus في الوضع التسلسلي في كلا الاتجاهين. يحافظ الناقل على مستوى الجهد الاسمي من الجهاز الرئيسي لتوفير الطاقة للأجهزة التابعة. لنقل بت البيانات ، يقوم الجهاز الرئيسي بتغيير مستوى الجهد على الناقل ، والذي يتم إدراكه من قبل جميع الأجهزة التابعة. بعد التعرف على عنوانه في الطلب ، ينقل التابع المعتمد بتات البيانات ، ويغير التيار المسحوب من M ‑ Bus. تتم قراءة هذه التغييرات بواسطة الجهاز الرئيسي.

الطول المادي للناقل M ‑ محدود بسبب المقاومة النشطة للأسلاك ، والتي ، بسبب الاستهلاك الحالي للأجهزة التابعة ، تقلل من جهد الإمداد في الشبكة أثناء تحركها بعيدًا عن الجهاز الرئيسي. معدل نقل البيانات في شبكات M ‑ Bus محدود بالسعة الكهربائية للحافلة ويتراوح من 300 إلى 9600 باود. يتم تحديد الحد الأقصى لعدد الأجهزة التابعة في مقطع شبكة واحد من خلال قوة مصدر الجهد للجهاز الرئيسي وقدرات العنونة القصوى - حتى 250 جهازًا.

ومع ذلك ، على الرغم من جميع مزايا البروتوكول ، إلا أن استخدامه في أنظمة التحكم في المرسل لـ APCS و ASKUE كان صعبًا حتى وقت قريب للأسباب التالية:

تم تقديم مجموعة صغيرة من المعدات لبناء شبكات M ‑ Bus في السوق ؛

كانت هذه المعدات باهظة الثمن ؛

كان هناك نقص في المراجع والوثائق الفنية.

تغير هذا الوضع مع ظهور شركة ADFweb في سوق المعدات المحلية ، المتخصصة في إنتاج المعدات للعمل مع البروتوكولات الصناعية. في نهاية عام 2010 ، قدمت الشركة خط معدات لشبكات M ‑ Bus. يتم تقديم معلومات حول هذه الأجهزة في الجدولين 1 و 2.