Protokół przemysłowy M-bus - najważniejsze informacje

W obecnych czasach, kiedy technika i automatyka dążą do zautomatyzowania jak największej ilości rzeczy i systemów naturalną ścieżką jest wprowadzanie jak największej ilości zdalnych rozwiązań pobierania i odczytywania danych. Przy dużej dostępności protokołów połączenia niektórych systemów jest nie lada wyzwaniem. Jednak większość z nich opiera się na komunikacji korzystającej z najbardziej popularnych protokołów komunikacyjnych. Jednym z nich jest M-Bus. Jest to jeden z najbardziej rozpoznawalnych protokołów w Europie.

Jak powstał protokół M-Bus?

Został stworzony we współpracy Uniwersytetu Padeborn i niemieckiej firmy Texas Instruments. Prace nad wprowadzeniem protokołu rozpoczęły się już 1990 roku. Głównym celem twórców było stworzenie niedrogiego systemu zdalnego odczytu wskazań liczników czy urządzeń pomiarowych zasilanych baterią. Liczniki jakie mogą komunikować się dzięki protokołowi M-Bus to m.in. liczniki zużycia wody, gazu, ciepła czy energii elektrycznej. Od momentu wprowadzenia M-Bus do użytku na przestrzeni lat cały czas jest aktualizowany i chętnie stosowany przez liderów w branży BMS, a norma jaka została ostatecznie nadana M-Bus to EN13757.

Wymagania dla M-Bus

Ze względu na zastosowanie w specyficznym środowisku protokół M-Bus musi spełniać określone wymagania. Jednym z nich jest sczytywanie danych z dużej ilości urządzeń znacznie od siebie oddalonych. Wymóg ten wiązał się ściśle z samą specyfiką montażu liczników, które w budynku są oddalone od siebie w znacznych odległościach. Czasami jest potrzebne sczytanie danych nawet na odległość kilku kilometrów. Komunikacja za pomocą protokołu M-Bus jest też bardzo dobrze chroniona przed wystąpieniem błędów podczas transmisji. Charakterystyczne dla protokołu M-Bus jest również niezbyt częste odczytywanie danych w czasie rzeczywistym. Szybkość transmisji waha się w granicach od 300 do 9600 bodów.

M-Bus konwerter sprzętowy

W przypadku niektórych specyficznych komunikacji przy zastosowaniu protokołu M-Bus będzie niezbędne również zastosowanie konwertera jest tak np. przy komunikacji mierników. Przy pomocy M-Bus mierniki komunikują się poprzez specjalny interfejs fizyczny (36V), co oznacza niezbędne zastosowanie konwertera z protokołu M-Bus na RS232, RS485, RS422 czy Ethernet. Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań jedną najpopularniejszych w Europie są konwertery firmy Adfweb, które charakteryzują się dużą wytrzymałością i łatwą konfiguracją.

Topologia M-Bus

Sieć z wykorzystaniem M-Bus można wdrożyć stosując jedną z trzech topologii. W zależności od potrzeb projektu możemy zastosować:

Topologia pierścienia (Ring topology)- charakteryzująca się, że każda jednostka jest połączona z inną w tak zwanym „łańcuchu Daisy”.

Topologia gwiazdy (Star topology)- topologia, która charakteryzuje się indywidualną linię transmisyjną dla Master z każdym Slave

Topologia magistrali (Bus topology)- charakteryzuje się mniejszą ilością zastosowania okablowania sieci, dzięki czemu w przypadku awarii poszczególne części nie są od siebie zależne. Jest to jedno z najczęściej stosowanych rozwiązań.

M-Bus zastosowanie

Jak wcześniej zostało wspomniane moduły z protokołem M-Bus służą do odczytu i przesyłu danych o zużyciu energii informacji z liczników ciepła, gazomierzy, wodomierzy, czujników czy elementów wykonawczych, pochodzących od różnych producentów. Moduł Meter-Bus to najczęściej stosowane rozwiązanie w obszarze sterowania budynkiem jako efektywny system przeznaczony do odczytu danych o zbiorczym zużyciu mediów.