Kommunikation · kabelgebunden
RS-485 und Modbus RTU
Sollen Zähler direkt an eine Steuerung, ein Gateway oder die Gebäudeautomation angeschlossen werden, ist RS-485 mit Modbus RTU der kürzeste Weg. Den H2O und den DELTA III gibt es mit dieser Schnittstelle.
So funktioniert es
Linie, Abschluss, Frage und Antwort
- M-Bus: ein Kabel, viele ZählerDer Master speist die Zweidrahtleitung mit rund 40 V. Alle Zähler hängen parallel daran, die Polarität spielt keine Rolle.
- M-Bus: abfragenDer Master wählt einen Zähler über seine Sekundäradresse aus. Nur dieser antwortet, indem er seine Stromaufnahme moduliert.
- 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.
- 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.
- LoRa: Funk zum GatewayDer Zähler sendet kurze Uplinks auf 868 MHz. Jedes Gateway in Reichweite empfängt sie, ohne Kabel bis zum Messpunkt.
- LoRa: Server und AnwendungDie Gateways leiten die Pakete an den Network Server weiter, dieser an die Anwendung. Reichweite und Sendeintervall begrenzen Datenmenge und Aktualität.
Was ist RS-485, was ist Modbus RTU?
RS-485 beschreibt nur die Physik: Daten werden als Spannungsdifferenz zwischen zwei verdrillten Adern A und B übertragen. Das macht die Leitung unempfindlich gegen Störungen und erlaubt lange Strecken. Ein Protokoll legt RS-485 nicht fest.
Modbus RTU ist das Protokoll darüber. Ein Master, zum Beispiel ein Gateway oder eine Steuerung, fragt nacheinander die Slaves ab. Jeder Zähler hat eine Slave-Adresse von 1 bis 247. Die Antwort enthält die angefragten Register und eine CRC-16-Prüfsumme. Telegramme sind durch eine Pause von mindestens 3,5 Zeichenzeiten getrennt.
Topologie und Abschluss
RS-485 wird als Linie verlegt, von Gerät zu Gerät, mit möglichst kurzen Stichleitungen. An beide Enden der Linie gehört ein Abschlusswiderstand von 120 Ω. Fehlende oder zusätzliche Abschlüsse sind die häufigste Ursache für Übertragungsfehler. Eine gemeinsame Bezugsleitung (GND) und eine Abschirmung verbessern die Störfestigkeit.
Typische Funktionscodes
Zähler werden meist mit Funktionscode 03 (Holding Register lesen) oder 04 (Input Register lesen) ausgelesen. Welche Werte in welchen Registern liegen, steht in der Registerliste des jeweiligen Zählers.
Checkliste für die Inbetriebnahme
- Alle Geräte auf gleiche Baudrate und Parität einstellen
- Jede Slave-Adresse nur einmal vergeben
- 120 Ω an den beiden Enden, nicht dazwischen
- A und B durchgehend gleich anschliessen
- Dem Integrator die Registerliste bereitstellen
Die Registerliste für H2O und DELTA III erhalten Sie auf Anfrage über das Kontaktformular.
Systemaufbau
Drei typische Wege in die Gebäudeautomation
Direkt an die Steuerung
Die Steuerung oder das DDC-Gerät ist Modbus-Master und liest die Zähler selbst aus. Das ist sinnvoll bei wenigen Zählern in einer Technikzentrale.
Über ein Gateway
Ein Gateway setzt Modbus RTU auf Modbus TCP oder BACnet IP um. Das EMU M-Center liest Modbus-Geräte über zwei RS-485-Schnittstellen und gibt die Werte per Modbus TCP, BACnet IP, MQTT oder CSV weiter.
Gemischt mit M-Bus
Der DELTA III ist auch mit M-Bus und RS-485 zugleich lieferbar (ABMM). So bedient ein Zähler Abrechnung und Regelung parallel.
H2O mit RS-485
DN15 bis DN100 und DN150, Endung ABMO, zum Beispiel WACI.20C.ABMO für DN25.
DELTA III mit RS-485
DN15 bis DN600, Endung ABMO. Die Kommunikationskarte lässt sich später tauschen.
Fragen zu RS-485 und Modbus
Ist RS-485 dasselbe wie Modbus?
Nein. RS-485 ist die elektrische Schnittstelle, Modbus RTU das Protokoll. Über RS-485 können auch andere Protokolle laufen.
Wo gehören die 120-Ω-Widerstände hin?
An die beiden physischen Enden der Busleitung, nicht an jedes Gerät.
Kann ich Modbus RTU in Modbus TCP umsetzen?
Ja, mit einem Gateway. Das EMU M-Center liest Modbus-RTU-Geräte und stellt die Werte unter anderem per Modbus TCP und BACnet IP bereit.