Was ist M-Bus?

M-Bus ist eine kabelgebundene Kommunikationstechnologie, die zur Fernablesung von Temperatur-, Wasser-, Wärme- und Stromzählern verwendet wird.

M-Bus ist sowohl als kabelgebundene als auch als drahtlose Variante verfügbar. Der drahtlose M-Bus bietet ähnliche Vorteile wie die kabelgebundene Variante, macht jedoch keine Kabelinstallation erforderlich.

M-Bus ist ein offenes und standardisiertes Protokoll, das 1991 zur Erfassung von Messdaten entwickelt wurde. Heute wird es hauptsächlich zur Unterzählung in Gebäuden eingesetzt. Es ist nach wie vor eines der am häufigsten verwendeten Protokolle zur Messdatenerfassung.

Kompletter Leitfaden zu M-Bus

Allgemeine Adressierung

Gemäß dem M-Bus-Standard werden neue oder unkonfigurierte Zähler mit der Primäradresse 0 ausgeliefert. Werden gleichzeitig viele neue oder unkonfigurierte Zähler mit der Adresse 0 an die M-Bus-Leitung angeschlossen, können Sie über die primäre Adressierung mit keinem der Zähler kommunizieren. Eine Möglichkeit, neue Primäradressen einzustellen, besteht darin, die sekundäre Adressierung zu verwenden, sofern der Zähler diese unterstützt. Einige Zähler unterstützen jedoch keine sekundäre Adressierung. In diesen Fällen müssen Sie eine spezielle Software des Zählerherstellers verwenden. Unterstützt der Zähler die sekundäre Adressierung und die Adressänderung über das M-Bus-Protokoll, können Sie die Adressänderung aus der Ferne verwalten. Unterstützen die Zähler weder die sekundäre Adressierung noch die Änderung der Adresse über M-Bus, müssen Sie die Zähler wahrscheinlich einzeln von der M-Bus-Leitung trennen und den jeweiligen Zähler an einen externen M-Bus-Master anschließen, um seine Adresse zu ändern.

Die Primäradresse

• Die Primäradresse zum Auslesen von Zählern muss immer im Adressbereich 1–250 liegen.
• Normalerweise wird der Zähler mit der Primäradresse 0 ausgeliefert. Testen Sie zunächst die Kommunikation über die Primäradresse 0.
• Wenn nur ein Zähler angeschlossen ist, können Sie die Primäradresse 254 verwenden, um die tatsächliche Primär- und Sekundäradresse des Zählers auszulesen. Alle Zählertypen sollten auf die Primäradresse 254 antworten. Wenn mehrere Zähler an die Leitung angeschlossen sind, kommt es zu einer Kollision, da alle Zähler gleichzeitig antworten.
• Wenn der Zähler auf die Primäradresse 0 antwortet, ist es wichtig, den Zähler auf eine neue Primäradresse im Standardbereich 1–250 zu ändern. Dadurch kann ein weiterer neuer Zähler an die Leitung angeschlossen werden, der über die Primäradresse 0 ferngemanagt werden kann.
• Wenn Sie mehrere Zähler an die M-Bus-Leitung angeschlossen haben, prüfen Sie, dass nicht mehrere Zähler dieselbe Adresse verwenden. Ist dies der Fall, können Sie mit keinem dieser Zähler kommunizieren.
• Einige Zähler, beispielsweise ABB Odin, unterstützen keine vollständige Primäradressierung, sondern nur die Adresse 0.

Sekundäradressierung

• Wenn Ihre Zähler die Sekundäradressierung unterstützen, können Sie die Zähler auch dann suchen, wenn alle Zähler in der M-Bus-Schleife dieselbe Primäradresse haben, unter anderem mit dem PiiGAB M-Bus Wizard. Sie können nun die Primäradresse ändern, indem Sie die Sekundäradresse des Zählers verwenden.
• Einige Zähler, beispielsweise ältere Kamstrup-Modelle, unterstützen keine Sekundäradressierung.

Kommunikationsgeschwindigkeit

• Nachdem Sie die Kommunikationsgeschwindigkeit geändert haben, ist es wichtig, innerhalb weniger Minuten Informationen mit der neuen Geschwindigkeit aus dem Zähler auszulesen. Andernfalls wechselt der Zähler gemäß dem M-Bus-Standard wieder zur ursprünglichen Kommunikationsgeschwindigkeit.
• Wenn Sie eine Kommunikationsgeschwindigkeit von 300 Baud verwenden, stellen Sie sicher, dass die Zeitverzögerungen ausreichend lang eingestellt sind.
• Wenn Sie den Zähler im M-Bus-Netzwerk nicht finden können, versuchen Sie, die Kommunikationsgeschwindigkeit zu ändern. Die in den meisten Fällen verwendeten Kommunikationsgeschwindigkeiten sind 300 und 2400 Baud, gelegentlich auch 9600 Baud. Die gängigste und empfohlene Geschwindigkeit ist 2400 Baud. Einige Zähler sind bei der Auslieferung auf 300 Baud eingestellt. Ändern Sie die Geschwindigkeit und testen Sie sie. Beachten Sie jedoch die Zeitverzögerung, wenn Sie nur dann eine Verbindung zum Zähler erhalten, wenn Sie SND_NKE ausführen.
• Bei den meisten Zählern können Sie die Kommunikationsgeschwindigkeit über das M-Bus-Netzwerk mithilfe des PiiGAB M-Bus Wizard einfach ändern.

Anschluss

• Voraussetzung ist, dass der Zähler über einen M-Bus-Ausgang und/oder eine eingebaute M-Bus-Karte verfügt. Einige Zähler haben einen eigenen Konfigurationsanschluss, der M-Bus nicht unterstützt, aber leicht damit verwechselt werden kann. Ein Beispiel ist Mini-Bus, der nicht für die standardmäßige M-Bus-Kommunikation verwendet werden kann.
• Überprüfen Sie, dass die M-Bus-Schleife nicht versehentlich an einen Impulseingang des Zählers angeschlossen ist.
• Wenn Sie trotz des Testens verschiedener Adressen und Kommunikationsgeschwindigkeiten keine Verbindung zum Zähler herstellen können, deutet dies darauf hin, dass entweder eine Unterbrechung in der M-Bus-Schleife vorliegt oder der Zähler falsch angeschlossen ist.
• Eine einfache Möglichkeit, die M-Bus-Schleife zu testen, besteht darin, die Spannung direkt an der Schleife zu messen. Die normale Spannung einer M-Bus-Schleife liegt je nach Typ des M-Bus-Masters zwischen 22 und 42 V.
• Am M-Bus-Kabel ist kein Abschlusswiderstand erforderlich.

Einzel-/Mehrtelegramm

Messpunkte in einem M-Bus-Zähler sind entweder in einem oder mehreren Telegrammen angeordnet. Bei Mehrtelegramm-Zählern befinden sich die Messpunkte des Zählers in verschiedenen Telegrammen. Meistens enthält das erste Telegramm die gängigsten Messpunkte. Bei Einzeltelegramm-Zählern befinden sich alle Messpunkte in dem einzigen Telegramm.

• Einzeltelegramm-Zähler

Das Auslesen des Zählers erfolgt mit dem Befehl REQ_UD2. Es gibt nur ein Telegramm auszulesen.

• Mehrtelegramm-Zähler

Um einen Mehrtelegramm-Zähler auszulesen, muss der Telegrammzähler des Zählers zunächst zurückgesetzt werden. Dadurch antwortet der Zähler beim Auslesen mit seinem ersten Telegramm. Dies erfolgt meistens mit dem Befehl SND_NKE. Manchmal ist der Befehl APP_RESET mit einem Subcode erforderlich.

Das Auslesen des Zählers erfolgt anschließend mit dem Befehl REQ_UD2. Der Zähler antwortet daraufhin mit seinem ersten Telegramm. Wiederholen Sie den Befehl REQ_UD2, um das nächste Telegramm usw. abzurufen. Jedes Telegramm gibt an, ob im nächsten Telegramm weitere Messpunkte vorhanden sind. Dies erfolgt über ein Feld namens Manufactory Data Header (MDH). Für MDH gelten folgende Werte:

• MDH = 0x0F: Keine weiteren Messpunkte im nächsten Telegramm.
• MDH = 0x1F: Weitere Messpunkte im nächsten Telegramm.

Verwenden Sie die Vorlage „Browse“ im PiiGAB Explorer oder das DEBUG-Fenster im PiiGAB M-Bus Setup Wizard, um das MDH-Feld im Telegramm zu finden.

Ermitteln Sie, wie viele Telegramme vom Zähler gelesen werden müssen, um die gewünschten Messpunkte zu erhalten. Dadurch vermeiden Sie auch das Lesen nicht benötigter Telegramme. Senden Sie beim nächsten Auslesen erneut den Befehl SND_NKE, um den Vorgang neu zu starten.

Zeitverzögerung

Ein M-Bus-Telegramm ist maximal 261 Byte groß. Dies entspricht 261*11 Bit (einschließlich Start-, Paritäts- und Stoppbits), also etwa 2.800 Bit im Antworttelegramm. Hinzu kommen die Anfrage und die Wartezeit, bevor die Antwort übermittelt wird. Hat das Telegramm bei 300 Baud diese Größe, sollte die Zeitverzögerung mindestens 10 Sekunden betragen. Das normale Timeout bei 2.400 Baud beträgt 2–3 Sekunden. Wird die Baudrate beispielsweise von 2.400 auf 300 Baud geändert, sind die Zeitverzögerungen wahrscheinlich zu knapp eingestellt.

M-Bus-Lasten

Häufig entsteht Verwirrung, weil eine M-Bus-Last nicht dasselbe ist wie ein M-Bus-Zähler. Eine M-Bus-Last ist gemäß der M-Bus-Norm* mit 1,5 mA definiert. M-Bus-Master geben normalerweise die maximale Anzahl an M-Bus-Lasten an, die sie unterstützen. Dies gibt indirekt an, wie viel Strom der M-Bus-Master auf der M-Bus-Leitung bereitstellen kann. Die meisten M-Bus-Zähler verbrauchen in der Regel eine M-Bus-Last. Es gibt jedoch Ausnahmen, bei denen ein Zähler zwei oder mehr M-Bus-Lasten belegt. Wird die Anzahl der M-Bus-Lasten eines M-Bus-Masters überschritten, wird dies meistens am Master angezeigt. Bei den Umsetzern PiiGAB M-Bus 810 und PiiGAB M-Bus 900 wird dies durch langsames Blinken der Power-Leuchte angezeigt.

*M-Bus-Standard (EN13757)

M-Bus-Verkabelung

Der M-Bus-Standard* schreibt ein zweiadriges Kabel mit den Abmessungen 2x2x0,8 und den Spezifikationen 73 Ω/km und 120 nF/km vor. Hier ist eine Liste der Kabel und E-Nummern.

Name	J-H(ST)Hh	J-Y(ST)Y
Querschnitt	2x2x0,8	2x2x0,8
Widerstand	73,2 Ω/km	73,2 Ω/km
Kapazität	120 nF/km	100 nF/km
Beschreibung	Halogenfrei, verdrillt, geschirmt	Verdrillt, ungeschirmt
E-Nummer	4836650	4956560

*M-Bus-Standard (EN13757)

Empfohlene Länge der M-Bus-Leitung: 1500–2000 Meter.

M-Bus-Konverter/Gateway auswählen

Hier sind einige Punkte, die bei der Auswahl eines M-Bus-Konverters zu beachten sind.

• M-Bus-Lasten: Alle M-Bus-Konverter werden danach dimensioniert, wie viele M-Bus-Lasten auf der M-Bus-Leitung betrieben werden sollen, nicht danach, wie viele M-Bus-Zähler an die Leitung angeschlossen sind. Eine M-Bus-Last entspricht 1,5 mA und nicht einem M-Bus-Zähler.
• Clients: Anzahl der Systeme, die die M-Bus-Zähler auslesen sollen. Zum Beispiel: Citect, M-Bus OPC, SPS, SCADA oder HMI. Beim PiiGAB M-Bus 810 kann nur ein Client die M-Bus-Zähler auslesen. Beim PiiGAB M-Bus 900 können bis zu vier Clients die M-Bus-Zähler auslesen.
• Protokolle: Die Protokolle, über die die Clients mit dem Konverter kommunizieren. Sowohl Daten- als auch Übertragungsprotokolle. Beim PiiGAB M-Bus 810 muss der Client über UDP/IP, TCP/IP oder RS232 mit M-Bus kommunizieren. Der PiiGAB M-Bus 900 unterstützt M-Bus, Modbus und MBusASCII über UDP/IP, TCP/IP, RS232, RS485 oder als M-Bus-Slave. Außerdem sind die Zusatzprogramme QuickPost, Modbus2Mbus und Wireless M-Bus verfügbar.

Wir haben einige lesenswerte Websites zusammengestellt.

M-Bus-bezogen

M-Bus User GroupDLMS Flag Manufacturers IDBeuth Verlag GmbH

Verschiedene Tools

Fifo Serial AnalyzerDependency WalkerWindows SysinternalsNullmodem-Emulator (com0com)Lantronix Com Port RedirectorTactical COM Port RedirectorTeamViewerNSSMDataHub OPC Tunneller

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