Kommunikation · kabelgebunden

M-Bus für Wasser- und Wärmezähler

Der Meter-Bus ist in der Verbrauchserfassung der Standard für viele Zähler an einer Leitung. Hier lesen Sie, wie H2O und DELTA III an den M-Bus angeschlossen werden, worauf es bei der Planung ankommt und wie die Werte ins Leitsystem gelangen.

So funktioniert es

Ein Master, zwei Adern, viele Zähler

M-BuskabelgebundenRS-485 · Modbus RTUkabelgebundenLoRaFunk, 868 MHzEMU M-CenterM-Bus-MasterHelvatron H2OSekundäradresse 2401 0001DELTA IIISekundäradresse 2401 0002Helvatron H2OSekundäradresse 2401 0003rund 40 V · 2 AdernAuswahl per SekundäradresseAntwort per StromänderungModbus-MasterGateway oder SteuerungHelvatron H2OAdresse 1DELTA IIIAdresse 2Helvatron H2OAdresse 3120 Ω120 ΩA/B verdrillt + GNDAnfrage: Adresse 2 · FC 03Antwort mit CRC-16Anwendungz. B. Joulio-Web, LeitsystemNetwork ServerGatewayGatewayHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzBeitritt per OTAAReichweite hängt von Gebäude und Standort ab
  1. M-Bus: ein Kabel, viele ZählerDer Master speist die Zweidrahtleitung mit rund 40 V. Alle Zähler hängen parallel daran, die Polarität spielt keine Rolle.
  2. M-Bus: abfragenDer Master wählt einen Zähler über seine Sekundäradresse aus. Nur dieser antwortet, indem er seine Stromaufnahme moduliert.
  3. RS-485: Linie mit AbschlussEin verdrilltes Adernpaar A/B als Linie von Gerät zu Gerät, an beiden Enden 120 Ω. RS-485 ist die physikalische Schnittstelle.
  4. Modbus RTU: Frage und AntwortDas Protokoll darüber: Der Master fragt eine Slave-Adresse (1–247) mit einem Funktionscode ab, der Zähler antwortet mit CRC-16-Prüfsumme.
  5. LoRa: Funk zum GatewayDer Zähler sendet kurze Uplinks auf 868 MHz. Jedes Gateway in Reichweite empfängt sie, ohne Kabel bis zum Messpunkt.
  6. LoRa: Server und AnwendungDie Gateways leiten die Pakete an den Network Server weiter, dieser an die Anwendung. Reichweite und Sendeintervall begrenzen Datenmenge und Aktualität.
Vereinfachte Darstellung. IDs und Adressen sind Beispiele.

Wie ist ein M-Bus aufgebaut?

Ein M-Bus-Master, etwa ein Datenlogger, speist eine Zweidrahtleitung. Alle Zähler werden parallel angeschlossen, die Polarität spielt keine Rolle. Linie, Stern und Baum sind möglich; Ringe sollten Sie vermeiden.

Jeder Zähler belastet den Bus im Ruhezustand mit einer Standardlast von rund 1,5 mA. Der Master muss die Summe aller Lasten liefern können. Antwortet ein Zähler, erhöht er seine Stromaufnahme kurzzeitig; der Master misst diese Änderung.

Adressierung

Neben der Primäradresse (1 bis 250) hat jeder Zähler eine Sekundäradresse, die ab Werk eindeutig ist. Über sie wählt der Master einen Zähler gezielt aus, ohne dass vor Ort Adressen vergeben werden müssen. Helvatron-Zähler melden sich mit der Herstellerkennung HVT.

Speisung über den Bus

Der H2O kann als Option über den M-Bus gespeist werden. Beim DELTA III ist die Speisung über den M-Bus mit einer Pufferbatterie möglich. Ohne diese Option arbeiten beide Zähler mit ihrer Batterie, der M-Bus dient dann nur der Kommunikation.

Planungshinweise

  • Zahl der Zähler und Standardlasten für den Master zusammenrechnen
  • Leitungslänge und Querschnitt nach Herstellerangaben des Masters wählen
  • Übliche Baudrate 2400 Bd; ein Telegramm dauert deutlich unter einer Sekunde
  • Sekundäradressen und Einbauort der Zähler bei der Montage dokumentieren
  • Wärme- und Wasserzähler lassen sich auf demselben Bus betreiben

Systemaufbau

Vom M-Bus ins Gebäudeleitsystem

Ein typischer Aufbau: Die Zähler einer Liegenschaft hängen an einem EMU M-Center. Es liest sie aus, speichert die Werte und gibt sie an die übergeordneten Systeme weiter.

H2O und DELTA IIImit M-Bus-Schnittstelle, Herstellerkennung HVT
EMU M-CenterM-Bus-Master für bis zu 250 Geräte
Gebäudeautomation, Abrechnung, Joulio-WebVisualisierung und Auswertung

Schritt für Schritt: EMU M-Center mit H2O und DELTA III in Betrieb nehmen. Ausführliche M-Bus-Grundlagen mit Buslastrechnung beschreibt die Schwesterfirma EMU auf emuag.com.

Ausführungen

H2O und DELTA III mit M-Bus

H2O mit M-Bus

DN15 bis DN500, Bestellnummer mit Endung ABM, zum Beispiel WABG.20C.ABM für DN20. Daneben gibt es Wireless M-Bus mit S1, T1 und OMS.

Bestellnummern H2O

DELTA III mit M-Bus

DN15 bis DN1000, Endung ABM. Für zwei Kommunikationswege kombiniert mit RS-485 (ABMM) oder LoRa (ABML).

Bestellnummern DELTA III

Fragen zum M-Bus

Muss ich beim Anschluss auf die Polarität achten?

Nein. M-Bus ist verpolungssicher; die beiden Adern dürfen vertauscht werden.

Wie viele Zähler kann ein EMU M-Center auslesen?

Bis zu 250 M-Bus-Geräte. Über zwei RS-485-Schnittstellen kommen bis zu 64 Modbus-Geräte dazu.

Welche Herstellerkennung haben Helvatron-Zähler?

HVT. Daran erkennt der Master bei der Suche auf dem Bus die Helvatron-Geräte.