Hochhuth

Durch effizienten Protokollaufbau und damit verbundenen physikalischen Bedingungen ist eine kostengünstige Verkabelung mit großer Reichweite und diversen Sicherheitsüberwachungen möglich.

Die kurze Reaktionszeit (ab 0,01sec) pro Anfrage ist für die Anforderungen im Bereich der elektronischen Energiezähler bereits als sehr hoch einzustufen. Diese Ablesezyklen ermöglichen eine EVU-synchrone Abrechnung bezogen auf Arbeit und Leistung.

Der M-Bus bietet derzeit die kostengünstigste und sicherste Variante für alle Bereiche der Zählerstandsübermittlung und hat sich als Marktführer auf diesem Segment seit Jahren etabliert.

Pegeldiagramm als Beispiel :

Durch die Spannungsmodulation und die dadurch vorhandene M-Bus Spannung von 24 V ist es möglich, die Endgeräte, wie z.B. Wasserzähler mit benötigten Betriebsspannung zu versorgen.

Ruhestrom < 1,5 mA (M-Bus Standardlast)
Pulsstrom = Ruhestrom + 11-20 mA
Die Strommodulation garantiert höchste StörsicherheitPegeldiagramm:

• der Netztopologie
• Querschnitt und Länge des Kabels
• Übertragungsgeschwindigkeit (Baudrate)

• Der M-Bus ist verpolungssicher.
• Pro Digital Remote Controller können bis zu 280 Endgeräte ausgelesen werden.

Zur Anbindung der Energiezähler bieten sich 2-Draht Leitungen aus dem
vorhandenen Telefonnetz oder dem IP Netzwerk zur kostengünstigen Übertragung an.

• ENDYS DRC, Digital Remote Controller als Pegelwandler (RS 232 auf M-Bus)
• ENDYS DRC, Digital Remote Controller als Verstärker (M-Bus auf M-Bus)
• ENDYS com test Handterminal für den Netzbetrieb
• ENDYS Module RS (Umsetzer S0, Reed Impuls auf M-Bus), AN, ANI, ST, S010
• ENDYS Energiezähler mit integrierter M-Bus Schnittstelle für Strom, Erdgas, Wärme, Wasser, Druckluft, Dampf, etc.

• Adressierung
  gezieltes Ansprechen eines oder einer Gruppe von Geräten (Zähler).
• CEN TC 176 WG 4
  Bezeichnung des europäischen Normungsausschusses für den M-Bus.
• M-Bus
  Abkürzung für Meter-Bus (engl. Meter = Meßgerät/Zähler), d.h. M-Bus = Zähler-Bus. Der M-Bus ist ein auf die Übertragung von Zählerständen spezialisierter Bus.
• Protokoll (M-Bus)
  Definierte Datenstruktur für die Kommunikation. Diese Datenstruktur unterteilt sich in einen sog. Rahmen und die Informationsdaten.
  Der Rahmen enthält Informationen wie Zieladresse, Befehl (wie sollen die übertragenen Daten verwendet werden) und Datenschutzmechanismen (um eine hohe Übertragungssicherheit zu gewährleisten).
  Bei den Informationsdaten unterscheidet man zwei Arten:
  1. Genormter Datensatz, den alle Zähler übermitteln können, dieser beinhaltet Zählerstand (mit Medium und Einheit), Zählerzustand (Fehler) und Absender (Zählernummer)

  
  

  
  

  
  

  2. Herstellerspezifische Daten, nur der Hersteller kennt das Entschlüsselungsverfahren und die Bedeutung der Daten; wird z. B. zur Parametrierung verwendet.

• Repeater (DRC)
  (engl. repeat = wiederholen) Verstärker zur Signalaufbereitung (Booster ) im Netz. bei großen Kabellängen (mehrere km)
• Pegelwandler (DRC)
  Schnittstellenkonverter zwischen RS 232 C (V 24) und M-Bus
• Topologie
  Art und Weise der Kabelführung bei der Businstallation
  (z. B. Linie, Ring, Stern oder Mischformen). Beim M-Bus sind Linie, Stern und jede denkbare Mischform möglich.

• Topologie ( Bus-Strukturen )
• Querschnitt und Länge des Kabels
• Sendestrom der Endgeräte
• Baudrate 2400 bis max. 9600

Topologie
Messungen haben gezeigt, daß die Bustopologie einen wesentlichen Einfluß auf die erzielten Ergebnisse hat. Allgemein gilt, daß eine Sternstruktur (Pegelwandler als Mittelpunkt, Abb. 1a) einer Baumstruktur (Abb. 1b) und diese einem linearen Aufbau (Abb. 1c) vorzuziehen ist.

Abb. 2.1: Beispiele für Bus-Strukturen ( Repeater=Pegelwandler )

Kabel (Empfohlen wird min. JYSTY Nx2×0,8 mm = 0,5mm²)

Das verwendete Kabel besitzt eine bestimmte Kapazität und einen bestimmten Widerstand (siehe oben), die einen Einfluß auf den Betrieb des Busses ausüben.

Der resistive Einfluß des Kabels besteht darin, daß an der Leitung Spannung abfällt, die somit nicht mehr zur Versorgung des Busses zur Verfügung steht. Die Spannung an den Endgeräten, darf weder beim Senden des Masters zum Slave, noch in umgekehrter Richtung weniger als 12V betragen, um eine ausreichende Spannungsversorgung des TSS721 zu gewährleisten. Entscheidend ist hierbei der längste Zweig eines Netzes, dessen Länge im folgenden als resistive Kabellänge bezeichnet wird. Der entsprechende Zweig ist in den Abbildungen fett gezeichnet.

Die Kapazität des Kabels führt zu Signalverzerrungen bei der Datenübertragung, da die Anstiegsgeschwindigkeiten der steigenden und fallenden Flanke verzögert werden. Einfluß nimmt das gesamte Kabel, auch der resistive Zweig. Entscheidend ist aber auch hier die Struktur des Netzes. Ersetzt man zum Beispiel einen 3 km langen Zweig eines Netzes (Abb. 2, Aufbau 1) durch zwei 1,5 km lange Zweige (Abb. 2, Aufbau 2), so erhält man eine Signalverbesserung. Die Gesamtausdehnung des Netzes wird als kapazitive Kabellänge bezeichnet.

Sendestrom der Endgeräte
M-Bus Endgeräte müssen mit einem Sendestrom zwischen 11 mA und 20 mA arbeiten. Die durch die Kapazität des Kabel verursachten Signalverzerrungen wirken sich bei verschieden Sendeströmen unterschiedlich aus.
Bei geringen Sendeströmen besteht das Problem darin, daß ein aktiver Zustand zu kurz und damit nicht als Bit erkannt wird, während bei hohen Sendeströmen ein aktives Bit zu lange gesehen und damit als zwei Bits interpretiert werden kann.

Abb.2.2: Unterschiedliche Topologien bei gleicher Gesamtkabellänge (Repeater = Pegelwandler)