M bus что это

M-Bus (Meter-Bus) — специализированный протокол передачи данных для сбора и передачи информации с различных счетчиков и датчиков в системах автоматизации. Он применяется в энергетике, водоснабжении и отоплении, обеспечивая эффективный обмен данными между устройствами и центральными системами. В статье рассмотрим основные характеристики M-Bus, его преимущества и области применения, что поможет понять, как этот протокол оптимизирует учет и управление ресурсами.

M bus что это

Данная документация отражает спецификацию M-Bus, разработанную в конце 1990-х годов. Она предназначена исключительно для информационных целей и не должна использоваться для проектирования продуктов или в других инженерных приложениях.

3.1 Требования к шине для потребительских счетчиков

Из множества возможных топологий, которые можно рассмотреть для надежной и экономически эффективной сети потребительских счетчиков, только шина (см. раздел 2.1) действительно подходит. Теперь мы объясним требования, которые предъявляют счетчики к такой шине.

Наиболее важным требованием является возможность соединения множества устройств (несколько сотен) на больших расстояниях — до нескольких километров. Поскольку данные, передаваемые счетчиками, используются для выставления счетов конечным пользователям, шина должна обеспечивать высокий уровень целостности передачи. В то же время высокая скорость передачи не является критически важной, так как обычно передается относительно небольшое количество информации. Для обеспечения необходимой целостности передачи шина должна быть крайне устойчива к внешним помехам, вызванным емкостным или индуктивным связыванием. Чтобы избежать заземляющих петель, устройства-ведомые должны быть электрически изолированы.

Еще одним требованием к шине является низкая стоимость всей системы. Поэтому используемое средство передачи не должно требовать экранирования, а стоимость отдельных счетчиков можно минимизировать, используя как можно меньше компонентов и обеспечивая удаленное питание ведомых от шины. Также необходимо учитывать затраты на установку и обслуживание системы: их можно снизить, предусмотрев защиту от обратной полярности и возможность подключения дополнительных устройств (Life Insert) во время работы шины.

3.2 M-Bus в модели OSI

Поскольку не существовало шины, соответствующей требованиям, изложенным в разделе 3.1, была разработана шина Meter-Bus (M-Bus) профессором доктором Хорстом Циглером из Университета Падерборна в сотрудничестве с Texas Instruments Deutschland GmbH и Techem GmbH. Концепция основывалась на модели ISO-OSI, чтобы реализовать открытую систему, способную использовать практически любой желаемый протокол.

Так как M-Bus не является сетью и, следовательно, не требует транспортного или сеансового уровня, уровни с четвертого по шестой в модели OSI остаются пустыми. Таким образом, функции предусмотрены только для физического, канального, сетевого и прикладного уровней.

Уровень	Функции	Стандарт	Глава
Прикладной	Структуры данных, типы данных, действия	EN1434-3	6
Презентационный	пусто
Сеансовый	пусто
Транспортный	пусто
Сетевой	расширенное адресование (по желанию)	—	7
Канальный	параметры передачи, форматы телеграмм, адресация, целостность данных	IEC 870	5
Физический	кабель, представление битов, расширения шины, топология, электрические спецификации.	M-Bus	4

Рис. 6 Уровни M-Bus в модели OSI

Поскольку изменение параметров, таких как скорость передачи и адрес, на более высоких уровнях не допускается в модели ISO-OSI, была определена управляющая подсистема, находящаяся рядом и выше семи уровней OSI:

Управляющий уровень
Прикладной уровень
Презентационный уровень
Сеансовый уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень (если адрес = 253)	Адрес 253 / Включить-Выключить CI=$52/$56
Канальный уровень
Физический уровень	Адрес 254 (255)

Рис. 7 Управляющий уровень M-Bus

Таким образом, адреса 254 и, возможно, 255 зарезервированы для управления физическим уровнем, а адрес 253 (выбор) предназначен для сетевого уровня (см. главу 7), который используется только в определенных случаях.

С помощью этого нового уровня мы можем напрямую управлять каждым уровнем OSI для реализации функций, которые не соответствуют модели OSI.

M bus представляет собой стандарт, используемый для передачи данных в системах автоматизации и управления. Эксперты отмечают, что данный протокол особенно популярен в области энергетики и управления зданиями, так как обеспечивает надежную и эффективную связь между различными устройствами. Он позволяет интегрировать множество датчиков и исполнительных механизмов, что значительно упрощает мониторинг и управление системами.

Специалисты подчеркивают, что M bus отличается простотой установки и эксплуатации, а также низким энергопотреблением, что делает его идеальным выбором для применения в условиях ограниченных ресурсов. Кроме того, протокол поддерживает возможность подключения большого числа устройств, что расширяет его функциональные возможности. В целом, M bus является важным инструментом для создания умных систем, способствующих повышению энергоэффективности и комфорта в современных зданиях.

https://youtube.com/watch?v=xaPco3H–Oo

M-Bus, Modbus, RS-485

Последнее время мы уделяем большое внимание вопросам подключения устройств сторонних производителей к системе АСУД-248.

Это связано с логичным желанием интегрировать в рамках единой системы диспетчерского контроля и управления инженерные подсистемы, обеспечивающие функционирование обслуживаемых объектов.

Подключаемыми устройствами могут быть, например, контроллеры отопления и вентиляции, приборы учета тепловой энергии и воды, различные датчики, исполнительные устройства и пр.

Стороннее устройство подключается к системе АСУД-248 по определенному физическому интерфейсу, обмен данными происходит по поддерживаемому устройством набору правил: протоколу.

Часто оперируют понятиями M-bus, Modbus, RS-485, Ethernet, Компьтерная сеть и т.п. — одни из которых определяют физический интерфейс подключения устройств, а другие набор правил передачи данных.

При общении с проектными организациями, заказчиками, перед которыми непосредственно возникает задача по подключению сторонних устройств к АСУД-248, часто сталкиваешься с путаницей в определениях «интерфейс», «протокол» и связанных с этим вопросами, например:

• «Modbus — это интерфейс?»
• «Modbus и M-bus одно и тоже»
• «У устройства есть RS-485 — его можно гарантировано подключить к АСУД?» и т.п.

Следует отметить, что в сущности термины «интерфейс» и «протокол» выражают одно и тоже понятие — описание процедуры взаимодействия двух объектов. Данный факт, на наш взгляд, в сфере рассматриваемой темы, также может приводить к некоторой неоднозначности.

Поэтому, для определенности, условимся под интерфейсом понимать именно физический (аппаратный) интерфейс — среду передачи данных. Под протоколом — набор описанных правил передачи данных по тому или иному интерфейсу.

Характеристика	Описание	Применение
Назначение	Протокол для сбора данных с измерительных приборов	Учет потребления ресурсов (вода, тепло, газ, электричество)
Тип связи	Последовательный интерфейс (двухпроводная шина)	Системы автоматизированного сбора данных (АСКУЭ, АСУТП)
Топология сети	Линейная, звездообразная, древовидная	Умные дома, промышленные объекты, коммунальное хозяйство
Скорость передачи данных	От 300 до 9600 бит/с	Удаленный мониторинг и управление
Максимальное количество устройств	До 250 устройств на одной шине	Крупные объекты с большим количеством счетчиков
Длина шины	До 1000 метров (с повторителями)	Распределенные системы учета
Питание	По шине данных (фантомное питание) или внешнее	Упрощение монтажа и снижение затрат
Стандарт	EN 13757	Совместимость оборудования разных производителей
Преимущества	Простота реализации, низкая стоимость, надежность, энергоэффективность	Экономия ресурсов, повышение эффективности учета
Недостатки	Относительно низкая скорость, ограниченное количество устройств без повторителей	Не подходит для высокоскоростных или очень больших сетей

Интересные факты

“M bus” (или “M-Bus”) — это протокол передачи данных, который используется для связи с различными устройствами в системах автоматизации зданий и управления энергией. Вот несколько интересных фактов об этом протоколе:

1. Широкое применение: M-Bus часто используется для считывания данных с различных измерительных приборов, таких как счетчики воды, газа и электроэнергии. Это позволяет централизованно собирать данные и управлять ресурсами более эффективно.

2. Низкое энергопотребление: Протокол M-Bus разработан с учетом низкого энергопотребления, что делает его идеальным для использования в устройствах, работающих от батарей. Это особенно важно для удаленных или труднодоступных мест, где замена батарей может быть затруднительной.

3. Гибкость и масштабируемость: M-Bus поддерживает подключение большого количества устройств (до 250 на одну шину), что делает его подходящим для масштабируемых систем. Это позволяет легко расширять существующие системы без необходимости значительных изменений в инфраструктуре.

Эти факты подчеркивают важность M-Bus в современных системах управления и автоматизации.

https://youtube.com/watch?v=NRRN81GIjYk

Содержание

RS-485

RS-485 — это интерфейс. Он определяет требования к линии связи (кабелям), регламентирует электрические параметры линии связи и прочие параметры, связанные с передачей сигнала от одного устройства к другому.

RS-485 ничего не говорит о правилах обмена данными между устройствами.

Следовательно, одного лишь факта наличия у стороннего устройства интерфейса RS-485 недостаточно для гарантированного подключения к АСУД. Необходимо уточнение протокола обмена данными.

https://youtube.com/watch?v=dQGOfTO6HKk

RS-232

RS-232 — это еще один тип интерфейса, аналогичный RS-485.

Modbus

Modbus — это коммуникационный протокол широко применяемый в промышленности. Он определяет правила пересылки данных при взаимодействии устройств.

Мы можем реализовать диспетчеризацию и управления практически любого устройства, если оно поддерживает данный протокол.

Есть несколько модификаций данного протокола:

• Modbus RTU.
• Modbus TCP/IP.
• Modbus ASCII (в настоящее время не поддерживается в АСУД-248).

Само слово «Modbus» — ничего не говорит об интерфейсе между устройствами.

Протокол Modbus может работать поверх интерфейсов RS-485/RS-232, компьютерной сети и других.

Следовательно, если известно, что устройство поддерживает протокол Modbus следует уточнить, какие физические интерфейсы есть у устройства и поддерживаются ли они в АСУД-248.

Подробнее о подключении устройств, поддерживающих Modbus см. здесь

Несколько иначе обстоит дело с M-Bus.

В первую очередь следует отметить, что несмотря на созвучность в русской транскрипции, M-Bus не имеет никакого отношения к протоколу Modbus.

Термин M-Bus может одновременно подразумевать как физический интерфейс, так и протокол передачи данных.

Обычно поддержка M-Bus реализуется только в приборах учета: теплосчетчиках, электросчетчиках, водосчетчиках и т.п.

В случае если указано, что прибор учета поддерживает M-bus, всегда следует уточнить, что имеется в виду:

• только физический интерфейс
• физический интерфейс и протокол (обычно)
• только протокол.

Т.е. прибор может поддерживать протокол M-bus, но интерфейсом подключения при этом выступает, например: RS-485. Или прибор имеет интерфейс M-bus, но протокол обмена разработчики устройства реализовали свой. В этом случае для подключения к АСУД-248 необходимо согласование протокола обмена.

Шина M-Bus для приборов учета

Здравствуйте! В этой статье мы познакомимся с m-bus, рассмотрим его основные типы и особенности применения. Также вас ждут множество примеров и детальных описаний. Чтобы глубже понять, что такое m-bus и m bus, настоятельно советую ознакомиться с материалами в разделе Компьютерные сети.

m-bus (Meter-Bus) представляет собой стандарт физического уровня для полевой шины, основанный на асинхронном интерфейсе. Кроме того, этот термин также обозначает коммуникационный протокол, который используется для связи устройств по данной шине.

M bus в основном используется для приборов учета электрической энергии (электросчетчики), тепловой энергии (теплосчетчики), а также для расходомеров воды и газа. Информация передается на компьютерную станцию (сервер) напрямую или через концентраторы шины M-Bus, а также с помощью усилителей и повторителей сигнала.

Параметры шины

Шина полудуплексная, допустимые скорости передачи данных 300-9600 бит/с (совместимы со стандартными скоростями UART портов ПК и микроконтроллеров, которые и являются источником и приемником данных). Рекомендуемый тип кабеля: стандартный телефонный (JYStY N*2*0.8 mm). Погонная емкость линии не более 180 нФ, сопротивление до 29 Ом. Дальность работы в стандартной конфигурации до 1000 м. Дальность работы slave-устройства до повторителя сигнала до 350 м. Число устройств в сети до 250.

Мастер передает данные меняя напряжение на линии: логической «1» соответствует 36 В, логической «0» 12..24 В. Ведомое устройство передает данные нагружением линии: в пассивном состоянии (логическая «1») ток нагрузки на линию связи должен быть не более 1,5 мА и не меняться в отсутствие передачи. Для передачи логического «0» ведомое устройство увеличивает ток потребления до 11..20мА. Соответственно, мастер отслеживает изменение тока нагрузки, определяя логическую «1» как неизменный ток, а увеличение тока потребления как логический «0».

Поскольку физический уровень сетевой то к одной паре проводов может подключаться несколько ведомых устройств (до 250 согласно стандарта). То есть суммарный ток потребления шины от мастера может доходить до 250 * 1,5 мА + 20 мА = 400 мА. Стандарт разрешает одному ведомому занимать до 4-х единичных нагрузок, то есть до 6 мА.

Существуют интегральные реализации M-Bus AFE для ведомых устройств. Например, Texas Instruments TSS721, On Semiconductor NCN5150 и NCN5151.

Стандарт не определяет типы электрических соединителей (разъемов).

Стандартизация

Шина M-Bus была впервые упомянута в европейском стандарте для теплосчетчиков EN1434-3 «Теплосчетчики. Часть 3: Обмен данными и интерфейсы», а также в его российском аналоге ГОСТ Р ЕН 1434-3 «Теплосчетчики. Часть 3: Обмен данными и интерфейсы». В дальнейшем M-Bus был дополнительно стандартизирован в EN13757 «Системы связи для измерительных приборов и дистанционное считывание показаний с измерительных приборов».

Протокол M-Bus может использоваться не только на проводном физическом уровне M-Bus, но и на других физических уровнях. Стандарты включают применение оптического физического уровня (в соответствии с EN 62056-21 4.1), радиоканального уровня (868 МГц, EN 13757-4), токовой петли (EN 62056-21 3.1) и альтернативного проводного физического уровня (согласно EN 13757-6).

Уровень OSI	Стандарт
Прикладной уровень
Представительский уровень	Нет
Сеансовый уровень	Нет
Транспортный уровень	Нет
Сетевой уровень	Опционально
Канальный уровень
Физический уровень

Open Metering System

Open Metering System — европейская инициатива, преследующая цель унифицировать сбор данных с приборов учета ресурсов на основе шины M-Bus. Помимо некоторых упрощений и улучшений в документации предлагается ввести криптографическую защиту данных с помощью симметричного шифра AES. Спецификации OMS открыты.

HRI — это универсальный датчик, совместимый со счетчиками воды многих типов, таких как: одно- и многоструйный, объемные и капсульные, сухоходные и мокроходные счетчики воды. Модуль HRI может быть установлен на все счетчики производства Sensus, которые оснащены специальным HRI модулятором, обеспечивает бесконтактную (индукционную) передачу обороты ролика в модуль.

Модуль передачи данных HRI-B DataUnit — электронный модуль с цифровым интерфейсом имеет все возможности импульсного модуля PulseUnit, кроме того может быть напрямую подключен к сети M-Bus или к устройствам с интерфейсом MiniBus. Заказчик может менять цену импульса с помощью специализированного программного обеспечения.

Принцип работы

M-Bus — это иерархическая система, связь которой контролируется мастером (центральная логика распределения) . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . M-Bus состоит из ведущего устройства, ряда ведомых устройств (счетчиков оконечного оборудования) и двухпроводного соединительного кабеля: см. Рисунок 8. Ведомые устройства подключаются параллельно среде передачи — соединительному кабелю.

Рис.8Блок-схема, показывающая принцип работы системы M-Bus.

Чтобы реализовать разветвленную сеть шин с низкой стоимостью среды передачи, был использован двухжильный кабель вместе с последовательной передачей данных. Чтобы разрешить удаленное питание ведомых устройств, биты на шине представлены следующим образом:

Передача битов от ведущего к ведомому осуществляется посредством сдвигов уровня напряжения. Логическая «1» (Mark) соответствует номинальному напряжению +36 В на выходе драйвера шины (повторителя), который является частью мастера; при отправке логического «0» (пробел) повторитель снижает напряжение на шине на 12 В до номинального +24 В на своем выходе.

Биты, отправленные в направлении от ведомого устройства к ведущему, кодируются путем модуляции потребления тока ведомым устройством. Логическая «1» представлена ​​постоянным (в зависимости от напряжения, температуры и времени) током до 1,5 мА, а логический «0» (пробел) — повышенным потреблением тока ведомым устройством на дополнительные 11-20 мА. Ток состояния метки может использоваться для питания интерфейса и, возможно, самого измерителя или датчика.

Рис.9Представление битов на M-Bus

Передача промежутка ведомым устройством приводит к небольшому снижению напряжения на шине в ретрансляторе из-за выходного сопротивления, как показано на рисунке 9.

Состояние покоя на шине — это логическая «1» (метка), то есть напряжение на шине составляет 36 В на повторителе, а ведомым устройствам требуется максимальный постоянный ток покоя 1,5 мА для каждого.

Когда ни одно ведомое устройство не отправляет пробел, постоянный ток будет отводиться от повторителя, который управляет шиной. В результате этого, а также сопротивления кабеля фактическое напряжение Mark на ведомых устройствах будет меньше +36 В, в зависимости от расстояния между ведомым устройством и повторителем и от общего тока покоя ведомых устройств. Поэтому ведомое устройство не должно обнаруживать абсолютные уровни напряжения, а вместо этого для пробела обнаруживать снижение напряжения на 12 В. Повторитель должен сам настраиваться на уровень тока покоя (Mark) и интерпретировать увеличение тока шины на 11-20 мА. как представляющий пространство. Это может быть реализовано с приемлемой сложностью только тогда, когда состояние метки определено как 36 В. Это означает, что в любой момент передача возможна только в одном направлении — либо от ведущего к ведомому, либо от ведомого к ведущему (полудуплекс).

В результате передачи в направлении ведущий-ведомый с изменением напряжения 12 В и в направлении ответа не менее 11 мА, помимо удаленного питания ведомых устройств, была достигнута высокая степень нечувствительности к внешним помехам.

Спецификации для установки на BUS

Сегментация

Система M-Bus может состоять из нескольких так называемых зон, каждая из которых имеет собственный групповой адрес и соединенных между собой через контроллеры зон и сети более высокого уровня. Каждая зона состоит из сегментов, которые, в свою очередь, соединены удаленными повторителями. Однако обычно система M-Bus состоит только из одного сегмента, который через локальный ретранслятор подключается к персональному компьютеру (ПК), выступающему в качестве ведущего. Такие локальные повторители преобразуют сигналы M-Bus в сигналы для интерфейса RS232. С этого момента локальный ретранслятор будет называться просто «ретранслятором», а комбинация ПК и локального ретранслятора будет называться «ведущим».

Кабель

Стандартный двухжильный телефонный кабель (JYStY N * 2 * 0,8 мм) используется в качестве среды передачи для M-Bus. Максимальное расстояние между ведомым устройством и ретранслятором — 350 м; эта длина соответствует сопротивлению кабеля до 29 Вт . Это расстояние применяется для стандартной конфигурации со скоростью передачи от 300 до 9600 бод и максимум 250 ведомых устройств. Максимальное расстояние может быть увеличено за счет ограничения скорости передачи и использования меньшего количества ведомых устройств, но напряжение шины в состоянии Space ни в какой точке сегмента не должно опускаться ниже 12 В из-за удаленного питания ведомых устройств. В стандартной конфигурации общая длина кабеля не должна превышать 1000 м, чтобы удовлетворить требованиям максимальной емкости кабеля 180 нФ.

Разъем

Пока нет стандарта или рекомендаций для разъема M-Bus для подключения счетчиков к системе шины, но группа пользователей исследует правильный разъем. Для разъема необходимо определить три разных штекера: а) режим установки; б) от счетчика к стационарной установке и в) от счетчика к переносному устройству.

4.4 Подчиненный дизайн

Требования к ведомым устройствам перечислены в документе спецификации В его состав входят следующие характеристики:

· Характеристики трансмиссии

Подчиненные устройства спроектированы как приемники постоянного тока с двумя разными токами, при этом «затопленный» ток не должен изменяться более чем на 0,2% при изменении напряжения на шине на 1 В. Для передачи метки указывается так называемая единичная нагрузка, состоящая из постоянного тока максимум 1,5 мА. Если ведомому устройству требуется больше тока, необходимо использовать соответствующее количество дополнительных единичных нагрузок. При отправке пробела ведомое увеличивает потребление тока на 11-20 мА. Для приема данных ведомое устройство определяет максимальное значение Vmax напряжения на шине, которое может находиться в диапазоне от 21 В до 42 В. При напряжении на шине более Vmax — 5,5 В должна быть зарегистрирована Метка, и с напряжением менее Vmax — 8,2 В необходимо зарегистрировать пробел.

· Дистанционное питание

Интерфейс шины, то есть интерфейс между ведомым устройством и шинной системой, должен получать необходимый ему ток от шинной системы. Если возможно, весь раб должен питаться от шины; в этом случае, если шина выйдет из строя, она должна автоматически переключиться на работу от батареи или важные данные должны быть сохранены. Если ведомые устройства работают только от батарей, необходимо, чтобы срок службы батарей составлял несколько лет, чтобы снизить затраты на обслуживание.

· Защитные меры

Интерфейсы шины подчиненных устройств не зависят от полярности: то есть две линии шины могут быть заменены местами, не влияя на работу подчиненных устройств. Помимо аспектов защиты, это также упрощает установку шинной системы. Чтобы поддерживать правильную работу шины в случае короткого замыкания одного из упомянутых ведомых устройств, они должны иметь защитный резистор с номинальным значением (430 ± 10) Вт на своих линиях шины. Это ограничивает ток в случае короткого замыкания до 100 мА (42 В / 420 Вт ) и снижает энергию, преобразуемую в тепло в интерфейсе шины.

Приемопередатчик M-Bus TSS721

Чтобы соответствовать требованиям к ведомым устройствам, упомянутым выше, Texas Instruments Deutschland GmbH разработала ИС, а именно трансивер (т.е. передатчик и приемник) TSS721. Использование TSS721 в ведомых устройствах M-Bus в качестве интерфейса к шине снижает количество необходимых компонентов и, следовательно, стоимость ведомых устройств. Помимо передачи и приема данных в соответствии со спецификацией M-Bus, эта ИС также обеспечивает преобразование рабочего напряжения микропроцессора, к которому она подключена, и обратно, чтобы иметь возможность связываться с ним. Обмен данными может происходить со скоростью от 300 до 9600 бод. Дополнительные функции включают встроенную защиту от обратной полярности, постоянный источник питания 3,3 В для микропроцессора и быструю индикацию сбоя напряжения на шине.

Ссылаясь на рисунок 10, отдельные функции TSS721 теперь будут объяснены более подробно:

Рис. 10Блок-схема трансивера TSS721

· Защита от обратной полярности

Линии шины сначала подключаются к мостовому выпрямителю BR через внешние защитные резисторы Rv (в данном случае 215 Вт в каждой линии), чтобы обеспечить защиту от обратной полярности. Это выпрямленное напряжение можно получить на выводе VB (шина напряжения). Чтобы избежать снижения напряжения в результате выпрямления, когда можно отказаться от защиты от обратной полярности, напряжение шины также может быть подключено непосредственно между выводами VB и GND.

· Прием

Схема компаратора TC3 предназначена для обнаружения сигналов от ведущего устройства; он настраивается на уровень напряжения Mark с помощью конденсатора SC. Этот конденсатор заряжается до 8,6 В под напряжением Mark в состоянии Mark и разряжается в состоянии Space. Отношение заряда к току разряда составляет более 30, чтобы любой протокол UART работал независимо от содержимого данных. Напряжение на конденсаторе SC приводит к динамическому согласованию компаратора с уровнем Mark. Из взаимосвязи между током заряда и разряда вытекает требование в протоколе передачи, что по крайней мере каждый одиннадцатый бит (с достаточной уверенностью) должен быть логической 1, то есть меткой. Это гарантирует, что SC не разряжается слишком сильно и что соответствие уровню напряжения Mark всегда эффективно.

· Трансмиссия

Сигнал от микропроцессора, подаваемый на вывод RX или вывод RXI (инвертированный), преобразуется в ток TC4 и источником постоянного тока CS3. При наличии метки на входах (RX или RXI) ток покоя снимается с шины с помощью источника постоянного тока. Однако, если процессор передает пробел, то TC4 включает источник постоянного тока CS3 и, следовательно, дополнительный импульсный ток. Ток покоя можно регулировать в определенном диапазоне с помощью резистора Ridd, а импульсный ток — с помощью Ris. Чтобы процессор мог распознавать коллизии, сигнал на выводах RX (I) отражается на выводах TX (I).

· Питание процессора

TSS721 обеспечивает номинальное напряжение 3,3 В на своем выводе VDD для подачи питания на микропроцессор. При ограничении стандартной нагрузкой, согласно паспорту, этот процессор может потреблять средний ток около 600 м А. Для требований по импульсному току используется накопительный конденсатор STC. При подключении к шине этот конденсатор будет заряжен до 7 В, а питание на выводе VDD активируется при V STC.= 6 В. TSS721 сигнализирует о пропадании напряжения на шине на выводе PF (сбой питания), так что у процессора есть время для сохранения своих данных, например, в EEPROM, при питании от накопительного конденсатора. Кроме того, трансивер позволяет подключить батарею к выводу VDD в случае отказа шины с помощью полевого транзистора на выводе VS (переключатель напряжения). В таком случае, когда микропроцессор питается только от батареи, напряжение также должно подаваться на вывод BAT, чтобы соответствовать TSS721.

На рисунке 11a) показаны три альтернативных режима работы TSS721, которые можно использовать для питания микропроцессора. Это показывает, что процессор может питаться исключительно от трансивера (дистанционное питание), обычно от TSS721 и при отказе шины от батареи (дистанционное питание / поддержка батареи) или только от батареи. Для создания полноценного ведомого устройства с TSS721 требуется несколько внешних компонентов, кроме микропроцессора или микроконтроллера и компонентов, специально необходимых для чувствительных элементов. Кроме того, на рис. 11b) показано базовое применение оптопары.

Рис. 11a)Режимы работы TSS721 для питания микроконтроллера

Рис. 11b)Базовое применение оптопары

В общем, мой друг ты одолел чтение этой статьи об m-bus. Работы в переди у тебя будет много. Смело пишикоментарии, развивайся и счастье окажется в ваших руках. Надеюсь, что теперь ты понял что такое m-bus, m bus и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Компьютерные сети

M-BUS, часть I

Как-то раз я столкнулся с протоколом M-BUS (Meter-Bus). Моя цель заключалась в том, чтобы научиться считывать данные с теплосчетчиков Minocal Minol.

На представленном изображении видно, что логическая «1» передаётся уровнем 36 В, а потребление от линии составляет до 1,5 мА. Логический «0» соответствует напряжению 24 В. Чтобы ведомое устройство передало логический «0», оно увеличивает ток потребления до 10-11 мА. Ведущее устройство интерпретирует ток потребления и падение напряжения в линии как логический «0». В физическом плане протокол напоминает 1-Wire, как по способу передачи данных, так и по возможности питания устройств от линии. Схема была быстро разработана и смоделирована. Питание +36 вольт было получено от DC/DC MC34063, работающего по схеме Step Up, с использованием одного Mosfet. Для усиления сигнала с R14 до стандартного уровня пришлось подключить операционный усилитель. Примерно так выглядит процесс обмена запросом и ответом (заснято с шунта непосредственно перед ОУ). В запросе осуществляется проверка по указанному адресу, представленному четырьмя байтами, а в ответ возвращается ACK ( 0xE5). Теоретически стандарт поддерживает до 250 устройств на одной линии, но на практике без повторителей это невозможно (ток одного устройства составляет 1,5 мА). Сам протокол достаточно сложен. Только служебные поля передаются в чистом виде, остальные данные закодированы с использованием маскирующих битов. Чтобы определить тип данных, знак, размерность и физическую величину (протокол изначально разработан для метрологии, и типы данных выбираются из стандарта), необходимо проверить соответствующие биты в VIF-DIF байтах (Variable Data Blocks, Data Information Field). Иными словами, перед каждым блоком данных располагается информационный блок.

Для примера, мастер отправляет запрос Short Frame (Request Class 2). Существует всего 4 типа сообщений (телеграмм), и каждый тип занимает своё место. Master — 10 5b 40 9b 16 Slave — 68 56 56 68 08 40 72 43 60 52 00 77 04 14 03 CA 10 00 00 0C 78 76 03 01 10 0D 7C 08 44 49 20 2E 74 73 75 63 0A 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 04 6D 38 15 AA 19 02 7C 09 65 6D 69 74 20 2E 74 61 62 22 0C 04 13 C1 0E 00 00 04 93 7F 4E 01 00 00 44 13 5D 08 00 00 0F 01 00 1F DE 16.

Задача не так проста, поскольку существует множество вариантов типов, и поля могут состоять из разного количества байт. Об этом я надеюсь написать немного позже.

M-BUS, часть II

M-Bus (Meter-Bus) — это стандарт, разработанный для передачи данных от различных измерительных приборов, таких как счетчики электроэнергии, воды, газа и тепла. Он был создан для упрощения процесса сбора данных и их передачи в централизованные системы управления. В этой части статьи мы рассмотрим технические аспекты M-Bus, его архитектуру, преимущества и области применения.

Технические характеристики

M-Bus работает на основе последовательной передачи данных и использует двухпроводную шину для связи между устройствами. Стандарт M-Bus определяет как физический уровень, так и уровень передачи данных. Основные характеристики включают:

• Скорость передачи: M-Bus поддерживает скорости до 300 бит/с, что достаточно для большинства приложений в области учета ресурсов.
• Дальность передачи: Максимальная длина линии связи может достигать 1,5 километра, что позволяет подключать устройства на значительном расстоянии друг от друга.
• Количество устройств: На одной шине M-Bus может быть подключено до 250 устройств, что делает его идеальным для крупных систем учета.

Архитектура системы

Архитектура M-Bus состоит из двух основных компонентов: главного устройства (Master) и подчиненных устройств (Slaves). Главное устройство отвечает за управление сетью и сбор данных, в то время как подчиненные устройства — это сами счетчики и датчики, которые передают информацию.

Главное устройство может быть представлено в виде программируемого контроллера или специализированного устройства, которое обрабатывает данные и передает их в систему управления. Подчиненные устройства могут быть как активными, так и пассивными. Активные устройства имеют собственный источник питания, тогда как пассивные получают энергию от шины M-Bus.

Преимущества M-Bus

M-Bus обладает рядом преимуществ, которые делают его популярным выбором для систем учета:

• Экономия энергии: Пассивные устройства M-Bus потребляют минимальное количество энергии, что позволяет продлить срок службы батарей и снизить эксплуатационные расходы.
• Простота установки: Двухпроводная шина упрощает процесс монтажа и подключения устройств, что снижает затраты на установку.
• Гибкость: M-Bus может быть легко адаптирован под различные типы устройств и систем, что делает его универсальным решением для учета ресурсов.

Области применения

M-Bus находит широкое применение в различных областях, включая:

• Учет ресурсов: Используется для сбора данных с счетчиков воды, газа, электроэнергии и тепла в жилых и коммерческих зданиях.
• Умные города: В рамках концепции умных городов M-Bus применяется для мониторинга и управления ресурсами, что способствует повышению энергоэффективности.
• Промышленность: В производственных процессах M-Bus может использоваться для контроля расхода ресурсов и оптимизации процессов.

Таким образом, M-Bus представляет собой надежное и эффективное решение для передачи данных от измерительных приборов, обеспечивая высокую степень интеграции и автоматизации в системах учета ресурсов.

Вопрос-ответ

Как работает M-Bus?

В приложении для проводной установки M-Bus устанавливается пара сигнальных кабелей, и все оборудование M-Bus подключается параллельно кабелю (BUS). Устройства, подключенные к коллектору M-Bus в центре, получают энергию по кабелю. В то же время информация о счетчике передается на преобразователь в центре по кабелю.

Что означает M-bus?

M-Bus или Meter-Bus — это европейский стандарт (EN 13757-2 — физический и канальный уровень, EN 13757-3 — прикладной уровень) для удалённого считывания показаний счётчиков воды, газа или электроэнергии. M-Bus также может использоваться для других типов счётчиков потребления, таких как теплосчётчики или водосчётчики.

Что такое bus в электрике?

Напольные башенки BUS предназначены для эстетичной и презентабельной организации рабочего места с силовыми и/или информационными розетками в помещениях с большим пространством и открытых интерьерах. Подвод кабелей к башенке осуществляется либо по полу (в напольных каналах), либо под полом (в трубах).

MBUS и Modbus — это одно и то же?

Modbus — это гибкий протокол, широко используемый в промышленной автоматизации, тогда как M-Bus специально разработан для удалённого мониторинга счётчиков коммунальных услуг. M-Bus оптимизирован для низкого энергопотребления, что делает его идеальным для беспроводных датчиков с питанием от батареек.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите расписание и маршруты M bus, чтобы заранее планировать свои поездки. Это поможет вам избежать ожидания и сэкономить время.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на особенности оплаты проезда. Узнайте, какие способы оплаты доступны, чтобы избежать неприятных ситуаций при посадке в автобус.

СОВЕТ №3

Следите за обновлениями и изменениями в работе M bus через официальные источники, такие как сайт или мобильное приложение. Это поможет вам быть в курсе любых изменений в расписании или маршрутах.