SF-586x: M-Bus Erweiterung.PDF

M-Bus (Meter-Bus) ist ein Feldbus für die Verbrauchsdatenerfassung. Die Übertragung erfolgt seriell auf einer verpolungssicheren Zweidrahtleitung von den angeschlossenen Slaves (Messgeräte) zu einem Master. Der M-Bus war ursprünglich in der Europäischen Norm EN1434 (Wärmezähler) beschrieben. Mittlerweile hat sich der M-Bus zu einem eigenständigen Standard in der EN13757 etabliert. Diese Norm beschreibt den M-Bus sowohl für die Verwendung über den Zwei-Draht-Bus (Teil 2) als auch für die Funkübertragung (Teil 4). Die Beschreibung der Kommunikation des M-Bus ist nur im Ansatz kompatibel zum internationalen OSI-Modell. Das gewählte Schichtenmodell entspricht dem 3-Schichten-Modell (EN 61334-4-1), welches vom 7-Schichten-Modell OSI-Modell abgeleitet wurde. Der Data-Link-Layer wurde entsprechend der internationalen Norm IEC 870-5 umgesetzt. Der M-Bus wurde von Horst Ziegler (Uni Paderborn) in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Techem und Texas Instruments in Deutschland entwickelt.

Der Master fragt über den Bus die Zähler ab. Die Stromversorgung der Slaves kann über den Bus erfolgen. Der Master kann ein eigenständiges Gerät oder ein PC mit einem Pegelwandler sein. Die Daten werden üblicherweise mit Geschwindigkeiten von 300 bis 9600 Baud übertragen. Für die Verkabelung ist keine bestimmte Topologie (Strang oder Stern) vorgeschrieben. Es kann normales Telefonkabel vom Typ JYStY N·2·0,8 mm genutzt werden. Pro Segment sind maximal 250 Zähler erlaubt - größere Anlagen werden mit Hilfe von Repeatern zusammengeschaltet. Die Datenübertragung vom Master zum Slave erfolgt über die Modulation der Versorgungsspannung (1 = 36 V / 0 = 24 V). Der Slave antwortet dem Master über die Modulation seines Stromverbrauchs (1 = 1,5 mA / 0 = 11–20 mA).

Der M-Bus hat im Umfeld der Messgeräte-Hersteller einige Marktbedeutung gewonnen. Interessant ist er vor allem im Zusammenhang von preiswerter Verbrauchs-Erfassungs-Messtechnik mit der Gebäudeleittechnik. Auch bei Wärmeübergabe-Kompaktstationen wird er gerne eingesetzt. Dort werden die Temperatur- und Volumensensoren eines Wärmezählers für Regelungszwecke verwendet. Im Bereich der ursprünglich geplanten Anwendung „Zähler-Fernauslesung zur verbrauchsabhängigen Abrechnung“ wurde der M-Bus vielerorts durch preiswerte Funksysteme verdrängt.

http://www.m-bus.de/index.html

http://www.m-bus.com/

Ein kurzer Überblick über den M-Bus

Der M-Bus ist eine neue europäische Norm zur Zählerfernauslesung und ist darüber hinaus auch für alle anderen Arten von Verbrauchszählern sowie für diverse Sensoren und Aktoren verwendbar.

Seitdem mit dem "Meter-Bus" eine galvanische Schnittstelle für die Fernauslesung von Wärmezählern standardisiert ist, gewinnt dieser eine große Bedeutung für die Energiewirtschaft als maßgebliche Anwender.

Das Auslesen von Wärmezählern kann auf verschiedene Weise erfolgen, angefangen von der klassischen Methode, durch Ablesen vom Personal der Stromanbieter, bis zur ferngesteuerten Aufnahme der Werte für eine komplette Wohneinheit. Letzteres ist eine sinnvolle Fortführung/Erweiterung der technischen Entwicklung von Verbrauchszählern und ist mit Hilfe des M-Bus realisierbar.

Hier seien einige wesentlichen Eigenschaften dieser Schnittstelle im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit genannt:

Die Daten (z. B. Wärmemengen) werden elektronisch ausgelesen
An einem einzigen Kabel, das in einer Hauszentrale mündet, können alle Verbrauchszähler einer Wohneinheit angeschlossen werden
Die Zähler sind einzeln ansprechbar
Neben der Bereitstellung der Daten an der Hauszentrale ist auch eine Fernauslesung möglich
Es ergeben sich eine Reihe von Vorteilen, sowohl für die Versorgungsunternehmen, als auch für deren Kunden.
Die Auslesung ist schnell und vermeidet Ablesefehler
Das Vorliegen der Daten in maschinenlesbarer Form erleichtert die weitere Verarbeitung
Eine Fernauslesung spart Personalkosten, vermeidet unnötiges Eindringen in die Privatsphäre der Bewohner und erlaubt es, den Zähler auch an einem schwer zugänglichen Ort anzubringen
Damit sind auch dichte Ableseintervalle möglich, die den Aufwand bei Mieterwechsel oder Tarifänderungen verkleinern
Ebenso sind nun statistische Daten des Verbrauchs zu gewinnen, die als Basis zur Netzoptimierung verwendet werden
Mit der standardisierten Schnittstelle des M-Bus folgen weitere technische Möglichkeiten. Insbesondere können Geräte verschiedener Hersteller an einem Bus betrieben werden; die Anwender sind daher frei in der Wahl des Herstellers. Umgekehrt ist mit einem solchen Standard eine Belebung des Marktes - auch im Hinblick auf andere M-Bus basierte Zähler - zu erwarten, so dass mit den sehr variablen Konfigurationsmöglichkeiten auch diffizile Problemstellungen gelöst werden können.
Bei der Entwicklung des M-Bus wurden natürlich auch wirtschaftliche und technische Aspekte der Schnittstelle berücksichtigt - so wie sie im Alltagseinsatz relevant sind. Diese sind im Wesentlichen die

Anzahl der anschließbaren Endgeräte
mögliche Ausdehnung eines Netzwerkes
Störsicherheit / Robustheit
Kostenminimierung
Kommunikation der Zähler mit dem Master
Übertragungsgeschwindigkeit
Ein schon bestehendes Bus-System konnte diese Aspekte nicht in der Summe erfüllen. Erst mit dem M-Bus ist eine neue standardisierte Schnittstelle zum Auslesen von Verbrauchzählern entstanden, die einen optimalen Kompromiss zwischen Preis und Leistung bietet.

Der M-BUS ist als kabelgebundenes Fernauslesesystem in der Europäischen Norm EN 1434-3 standardisiert.

Das M-BUS System ist modular aufgebaut und flexibel einsetzbar. Für verschiedene Anwendungsfälle stehen die passenden Zentralkomponenten zur Verfügung. Die M-BUS Vernetzung von großen Versorgungsgebieten ist ebenso möglich wie die Installation in Gewerbebauten und Mehrfamilienhäusern.

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