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Technische<br />
Beschreibung<br />
M-<strong>BUS</strong><br />
für die Zählertypen EIZ-EDW.7390<br />
ELKO-Systeme AG<br />
Messgeräte,<br />
Systeme und Anlagen<br />
zur Kontrolle und<br />
Optimierung des<br />
Verbrauches<br />
elektrischer Energie<br />
Brüelstrasse 47<br />
CH-4312 Magden<br />
Tel. (041) 061-845 91 45<br />
Fax (041) 061-845 91 40<br />
E-Mail: elko@elko.ch<br />
Internet: www.elko.ch
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 2 von 15<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
<strong>1.</strong> <strong>Warum</strong> M-<strong>BUS</strong> ? 3<br />
2. Netzformen 4<br />
3. Technische Spezifikation 5<br />
3.1 Bit Übertragung von Master/Repeater an Slave (Zähler) 5<br />
3.2 Bit Übertragung von Slave (Zähler) an 5<br />
Master/Repeater 5<br />
3.3 Ruhezustand M-<strong>BUS</strong> 6<br />
3.4 Spannungs- und Stromwechsel 6<br />
3.5 Zähler Spezifikation 6<br />
4. EMH M-<strong>BUS</strong> Schnittstelle 7<br />
5. Funktionsweise eines M-<strong>BUS</strong> - Systems 8<br />
5.<strong>1.</strong> Direkte Verbindung PC und M-Bus 8<br />
5.2. Indirekte Verbindung des PC über M-<strong>BUS</strong> und Modem 9<br />
6. Empfehlung zur M-Buslänge 10<br />
7. Die Anschlüsse der M-Bus EIZ-Zähler 10<br />
7.1 Drehstromzähler Typ: EIZ-EDWS7390 (10/63A) 10<br />
7.1 Messwandlerzähler Typ: EIZ-EDWA7390 (x/5A) 10<br />
8. Auslesbare Größen des EIZ - Zählers 11<br />
8.1 Standard-Auslesedaten 11<br />
8.2 Erweiterte Auslesedaten (Parameterdaten) 11<br />
9. Konfigurierbare Grössen des Zählers 11<br />
10. Kommunikatiosprotokoll 12<br />
10.1 (Standard-) Datenauslesung 12<br />
10.<strong>1.</strong>1 Primäre Adressierung 12<br />
10.<strong>1.</strong>2 Sekundäre Adressierung 13<br />
1<strong>1.</strong> EIZ-PAR Parametriersoftware Programmanleitung 14<br />
Stand: 23. Juli 2001<br />
weitere Informationen unter www.m-bus.com
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 3 von 15<br />
<strong>1.</strong> <strong>Warum</strong> M-<strong>BUS</strong> ?<br />
Normung über EN1434<br />
Viele Interessenten: - Hersteller von Verbrauchszählern<br />
- Abrechnungsunternehmen<br />
- Versorgungswirtschaft<br />
- Industrie<br />
- Gebäudeleittechnik<br />
Breites Auslesespektrum: - universell für alle Medien einsetzbar<br />
- Wärmemengenzähler<br />
- Elektronische Wasser-Zähler<br />
- Elektronische Gas-Zähler<br />
- EIZ – Elektrizitätszähler<br />
geringe Gerätemehrkosten: - jeder Zähler mit eigenem M-<strong>BUS</strong>,<br />
- aber alle Zähler über die selben Systemkomponenten<br />
transparentes<br />
Kommunikations-System: - unabhängig von Übertragungsraten<br />
- einfach, kompatibel, erweiterbar<br />
einfache Bustopologie: - 2 Draht Leitung<br />
- Pegelwandler (M-<strong>BUS</strong>-Master; Repeater)<br />
- Auslesesoftware<br />
einfache Installation<br />
und einfacher Betrieb: - minimale Verkabelungs- und Installationskosten<br />
(Zweidraht Bussystem, Verpolungssicherheit)<br />
- beliebige Netzstruktur<br />
- 250 Endgeräte je Segment<br />
- einfach modular mit Repeatern erweiterbar<br />
- unkritische Netzgröße
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 4 von 15<br />
2. Netzformen<br />
Sternförmig - Repeater/Master sitzt im "Sternpunkt" der Netzstruktur<br />
Busförmig - Master und Zähler sind parallel verbunden<br />
Die busförmige Netzform ist das einfachste und störunempfindlichste System.
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 5 von 15<br />
3. Technische Spezifikation<br />
3.1 Bit Übertragung von Master/Repeater an Slave (Zähler)<br />
Wechsel des Spannungspegel:<br />
log "1" Vmark = +36 V<br />
log "0" Vspace = +24 V<br />
Bus<br />
Spannung<br />
V mark = 36 V<br />
V space = 24 V<br />
log<br />
“1”<br />
log<br />
“0”<br />
3.2 Bit Übertragung von Slave (Zähler) an<br />
Master/Repeater<br />
Wechsel des Strompegels:<br />
log "1" Imark < 1,5 mA<br />
log "0" Ispace = Imark + (11 .. 20) mA<br />
Bus<br />
Strom<br />
I mark + 20 mA<br />
Ispace<br />
= I mark + (11 .. 20) mA<br />
I mark + 11 mA<br />
I mark < <strong>1.</strong>5 mA<br />
log “1”<br />
* *<br />
* Die Übertragung eines log "0" von einem Slave (Zähler) bewirkt ein leichtes Absinken der<br />
Busspannung als Folge der Bus-Impedanz.<br />
log<br />
“0”<br />
Zeit<br />
Zeit
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 6 von 15<br />
3.3 Ruhezustand M-<strong>BUS</strong><br />
log "1"<br />
Bus Spannung nominal = +36 V<br />
max. Ruhestrom = 1,5 mA pro Zähler<br />
3.4 Spannungs- und Stromwechsel<br />
Wenn kein Slave ein log "0" sendet, erzeugt der Repeater einen Ruhestrom und treibt damit<br />
den <strong>BUS</strong>. Als Folge davon ist Vmark zu diesem Zeitpunkt kleiner als +36 V, abhängig von der<br />
Entfernung zwischen Slave und Repeater und der (Ruhe-) Stromaufnahme des Slave. Der<br />
Slave muss daher nicht absolute Spannungspegel auswerten, sondern als log "0" einen Spannungswechsel<br />
von 12 V erkennen. Der Master/Repeater muss seinerseits, ausgehend vom<br />
Ruhestrom, einen Anstieg um 11 .. 20 mA als log "0" auswerten. Dies kann nur sauber erreicht<br />
werden wenn die log "0" Spannung mit 36 V festgelegt wird. Das bedeutet aber auch, dass die<br />
Übertragung immer nur gleichzeitig in einer Richtung stattfinden kann, entweder vom Master<br />
zum Slave oder umgedreht (Halb-Duplex)!<br />
3.5 Zähler Spezifikation<br />
Stromaufnahme: M-Bus-Schnittstelle
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 7 von 15<br />
4. EIZ M-<strong>BUS</strong> Schnittstelle<br />
M- <strong>BUS</strong> nach EN 1434- 3<br />
einfache Verdrahtung über Telefonkabel JYStYN 2x0,8 mm² oder gleichwertig<br />
maximaler Abstand zwischen Modul und Repeater zwischen 350 m und 10 km<br />
– abhängig von der Busstruktur, Kabelquerschnitt und Baudrate<br />
Datenübertragungsrate:<br />
- von 300 bis 9600 baud<br />
Anschluss von bis zu 250 M-Bus Modulen pro Repeater / Master möglich<br />
Kaskadierung innerhalb der Netzstruktur möglich<br />
im elektronischen Zähler befindet sich eine leicht in den M-<strong>BUS</strong> integrierbare passive<br />
Datenschnittstelle<br />
über M-<strong>BUS</strong> sind sowohl der jeweils aktuelle Zählerstand als auch weitere<br />
Zählerwerte auslesbar<br />
eine Parametrierung der Schnittstelle<br />
EIZ: ist über M-Bus möglich, die Parameter werden im EEPROM gespeichert.<br />
bei Spannungsausfall erfolgt Speicherung der Zählerstände im Zähler,<br />
dadurch kein Datenverlust<br />
Datenübertragung nach IEC 870-5
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 8 von 15<br />
5. Funktionsweise eines M-<strong>BUS</strong> - Systems<br />
5.<strong>1.</strong> Direkte Verbindung PC und M-Bus<br />
M-Bus Master / Repeater<br />
RS-232<br />
je nach M-<strong>BUS</strong> Master/Repeater bis zu 250 Geräte im Netz ansprechbar<br />
Kontinuierliches Auslesen der Daten möglich<br />
Buslänge: siehe Abschnitt "Empfehlung zur Buslänge"
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 9 von 15<br />
5.2. Indirekte Verbindung des PC über M-<strong>BUS</strong> und Modem<br />
M-<strong>BUS</strong> Master / Repeater<br />
Modem<br />
Telefonnetz<br />
Modem<br />
RS-232<br />
Verbindung M-<strong>BUS</strong>-PC über eine Fernmeldeleitung mittels Modem<br />
Auslesung erfolgt von PC über Modem / M-<strong>BUS</strong> Master zu einzelnen Geräten<br />
Auslesung erfolgt, wenn Verbindung vom M-<strong>BUS</strong> Master / PC steht,<br />
dann erfolgt Übergabe der Daten<br />
Beim Einsatz von intelligenten M-<strong>BUS</strong> Mastern ist ein vom PC unabhängiges<br />
M-<strong>BUS</strong> Management (z. b. Lastmanagement) möglich
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 10 von 15<br />
6. Empfehlung zur M-Buslänge<br />
Typ maximale<br />
Kabellänge<br />
Kabelquerschnitt<br />
Anzahl der<br />
Endgeräte<br />
Datenübertragungsrate<br />
(Baud)<br />
Hausinstallation 350 m 0,5 mm 2 250 9600<br />
Kleine Weitbereichsinstallation 1 km 0,5 mm 2 60 2400<br />
Standard 2 km 0,8 mm² 60 2400<br />
Große Weitbereichsinstalltion 3 km 1,5 mm 2 60 2400<br />
Versorger-Netzinstallation 5 km 1,5 mm 2 16 300<br />
Maximum (lineare Topologie) 10 km 1,5 mm 2 1 300<br />
7. Die Anschlüsse der M-Bus EIZ-Zähler<br />
7.1 Drehstromzähler Typ: EIZ-EDWS7390 (10/63A)<br />
Netz<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
Drehstromzähler EIZ-EWDWS7390<br />
M - <strong>BUS</strong><br />
1 3 4 6 7 9 11 22 21 20<br />
7.2 Messwandlerzähler Typ: EIZ-EDWA7390 (x/5A)<br />
Netz<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
Messwandlerzähler EIZ-EWDWA7390<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 16 14<br />
S1 S2<br />
P1 P2<br />
S1 S2<br />
P1 P2<br />
S1 S2<br />
P1 P2<br />
M - <strong>BUS</strong><br />
M - Bus<br />
M - Bus<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
L1<br />
L2<br />
L3<br />
N<br />
Verbraucher<br />
Verbraucher
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 11 von 15<br />
8. Auslesbare Größen des EIZ - Zählers<br />
8.1 Standard-Auslesedaten<br />
Systemzeit<br />
Betriebsstunden<br />
Energiezählwerk<br />
Momentanleistung<br />
Init.-Counter<br />
Zeitpunkt der letzten Power-Up<br />
Fehler-Flags<br />
8.2 Erweiterte Auslesedaten (Parameterdaten)<br />
Wandlerfaktor<br />
Frequenzteiler M-<strong>BUS</strong> / Rollenzählwerk<br />
Mindest-Mittelungszeitraum für aktuelle Leistung (Mindest-Messzeit)<br />
Anlaufleistung<br />
9. Konfigurierbare Größen des Zählers<br />
Systemzeit<br />
Identifikation<br />
<strong>BUS</strong>-Adresse<br />
Betriebsstunden<br />
Frequenzteiler M-<strong>BUS</strong> / Rollenzählwerk<br />
Wandlerfaktor<br />
Anlaufleistung<br />
Energiezählwerk und DIF für Energieübertragung<br />
Init-Counter<br />
Fehler-Flags<br />
Mindest-Mittelungszeitraum für akt. Leistung (Mindest-Meßzeit)
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 12 von 15<br />
10. Kommunikatiosprotokoll<br />
Der M-<strong>BUS</strong>-Standard definiert einige genormten Prozeduren für Datenauslesung, Parametrierung usw.<br />
Im Folgenden werden alle unterstützen Funktionen beschrieben.<br />
Die gesamte Kommunikation erfolgt mit 8 Datenbits, Even Parität, 1 Stoppbit.<br />
10.1 (Standard-) Datenauslesung<br />
10.<strong>1.</strong>1 Primäre Adressierung<br />
Anforderung, (Master an Slave)<br />
Start- C-Feld Adresse Check Endzeichen<br />
Zeichen<br />
10h 5Bh / 7Bh XXh XXh 16h<br />
Antwort, (Slave an Master)<br />
Start- Länge Länge Start- C-Feld Adresse CI-Feld Header Protokoll Check Endzeichen<br />
Zeichen<br />
zeichen<br />
68h 36h 36h 68h 08h XXh 72h XXh 16h<br />
Header:<br />
Identifikation Hersteller Version Medium Zugriffszähler Status Signatur<br />
XXXXXXXX A8h 15h XXh 02 XXh XXh XX XX<br />
Protokoll:<br />
Datensatz Bezeichnung Länge Datentyp DIF / DIFE VIF / VIFE<br />
1 Systemzeit 4 TYP F 04 6Dh<br />
2 Betriebsstunden 4 INTEGER 04 22h<br />
3 Energiezählwerk<br />
4 INTEGER 04h oder 03h oder 06h<br />
DIF = 04h: neuer Messwert<br />
DIF = 44h: Messwert wurde bereits ausgelesen.<br />
44h<br />
4 Aktuelle Leistung<br />
4 INTEGER 04h oder 2Bh oder 2Eh<br />
DIF = 04h: neuer, (normaler) Messwert<br />
DIF = 44h: Messwert wurde bereits ausgelesen<br />
oder wegen starker Lastreduktion (fehlenden<br />
Eingangsimpulsen) ”nur” berechnet.<br />
44h<br />
5 Init-Counter 2 INTEGER 02 FDh 60h<br />
6 Fehler-Flags B7... B0<br />
- B0 = schwerer Fehler beim EEProm schreiben.<br />
- B1 = schwerer Fehler beim EEProm lesen.<br />
- B2 = Checksum-Error im EEProm<br />
- B3 = einige Daten/ Parameter wurden wegen<br />
unzulässiger Werte neu initialisiert.<br />
1 INTEGER 01 FDh 17h<br />
7 Zeitpunkt des letzten Power-Up 4 TYP F 04 6Dh<br />
Beispiel:<br />
Master an Slave: 10h 7Bh FEh 79h 16h<br />
Slave an Master: 68h 36h 36h 68h 08h 7Bh 72h (prim Adr. = 123 = 7Bh)<br />
45h 23h 01h 00h A8h 15h 07h 02h 02h 00h 00h 00h (sek. Adr. = 00012345)<br />
04h 6Dh 2Dh 10h 79h C8h (Zeit = 25.08.1999 16:45)<br />
04h 22h 5Eh 0Ah 00h 00h (Betriebsstunden = 2654)<br />
04h 03h 2Ch F5h 01h 00h (Energie = 128300 Wh)<br />
04h 2Bh 51h 70h 00h 00h (Leistung = 28753 W)<br />
02h FDh 60h 09h 00h (Init-Counter = 9)<br />
01h FDh 17h 00h (Fehlerflags = keine)<br />
04h 6Dh 38h 09h 6Fh (letzte P-up: 15.07.1999 09:56)<br />
C7h 16h (Check, Ende)
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 14 von 15<br />
1<strong>1.</strong> EIZ-PAR Parametrier-Software Programmanleitung<br />
Hardware Voraussetzung: PC mit M-<strong>BUS</strong>-Repeater<br />
Starten über EIZ-par.exe<br />
Programm sucht auf COM1 einen Zähler mit:<br />
300 Baud und Adresse 254 (allgemeine Adresse)<br />
600 Baud und Adresse 254 (allgemeine Adresse)<br />
bis 9600 Baud und Adresse 254 (allgemeine Adresse)<br />
Zähler wird gefunden und aktuelle Zählerdaten werden ausgelesen<br />
Konfiguration des Zählers:<br />
Auswahl der Konfigurationspunkte durch betätigen der "Pfeil"-Tasten, dann<br />
Änderung der entsprechenden Werte<br />
nach Änderung bzw. Anpassung der Daten/Werte werden diese Einstellungen<br />
durch Drücken der Taste F3 bestätigt und an den Zähler weitergegeben<br />
Änderung der Baud-Rate: direkt über Taste F5 für 300 Baud bis F10 für 9600 Baud<br />
Tastenbelegung:<br />
F1 - kontinuierliches Auslesen des Zählers<br />
F2 - einmaliges Auslesen des Zählers<br />
F3 - Übergabe der geänderten Zählerkonfiguration<br />
F4 - Zurücksetzen der Zählerwerte
M-<strong>BUS</strong> für EIZ-EDW.7390 kWh-Zähler Blatt 15 von 15<br />
Jeder zu konfigurierende Zähler wird nacheinander an den M-<strong>BUS</strong>-Repeater an-<br />
geschlossen und mit dem Programm angesprochen ( Taste F2). Es werden dann<br />
die entsprechenden Werte: prim. Adresse, sek. Adresse, Systemzeit, Wandler-<br />
faktoren eingegeben und mittels Taste F3 an den Zähler gesendet.<br />
Achtung!<br />
Der Wandlerfaktor darf nur bei Wandlerzählern eingesetzt werden.<br />
Handelt es sich nicht um einen Wandlerzähler wird der Wert 0 eingetragen.<br />
Beenden des Programms mit "CTRL + C" oder "ESC"<br />
Weitere Hinweise:<br />
Datei EIZ_par.ini enthält die Initialisierungsdatei für das Programm<br />
Es besteht die Möglichkeit der Einstellung für<br />
die COM-Schnittstelle<br />
der Such-Baud-Rate<br />
der Defaultwerte
Change language