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nova230 für M-Bus

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<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Bedienungshandbuch<br />

7000969001 N7<br />

Diese Beschreibung entspricht dem aktuellen<br />

EPROM. Stand Version G und dem M-<strong>Bus</strong><br />

Protokoll gemäss der Version 4.8 der Beschreibung<br />

der M-<strong>Bus</strong> Usergroup.<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 1


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

2 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Inhaltsverzeichnis<br />

0<br />

1 Ziel des Dokuments..................................................................................................7<br />

2 M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein.........................................................................................9<br />

2.1 Entstehungsgeschichte......................................................................................9<br />

2.2 Typische Anwendungen ....................................................................................9<br />

2.3 Besondere Eigenschaften................................................................................10<br />

2.4 Vor- und Nachteile der M-<strong>Bus</strong>-Technik ............................................................11<br />

2.5 Normung .........................................................................................................11<br />

2.6 Kurzbeschreibung............................................................................................11<br />

2.6.1 Hardwareeigenschaften............................................................................11<br />

2.6.2 Protokollbeschreibung..............................................................................13<br />

3 <strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong>................................................................................................15<br />

3.1 Systemvorteile.................................................................................................15<br />

3.2 Systemkonzept................................................................................................16<br />

3.3 Integration in das EY3600-System ..................................................................17<br />

3.3.1 Datenpunktliste ........................................................................................17<br />

3.3.2 Adressraum..............................................................................................18<br />

3.3.3 Anschliessbare Zähler (elektrisch)............................................................18<br />

3.3.4 Zeitverhalten ............................................................................................19<br />

3.3.5 Fehlererkennung ......................................................................................19<br />

3.3.6 Diagnose..................................................................................................19<br />

3.3.6.1 Mithören über Serviceschnittstelle.....................................................19<br />

3.3.6.2 Mithören über Klemme 126...............................................................20<br />

3.3.6.3 Diagnose-Menü.................................................................................21<br />

3.3.7 Darauf sollte man bei der Projektierung achten........................................21<br />

3.4 Schritt-<strong>für</strong>-Schritt-Anleitung..............................................................................22<br />

3.4.1 Datenpunktliste erstellen ..........................................................................22<br />

3.4.2 FBD-Schema erstellen .............................................................................24<br />

3.4.3 M-<strong>Bus</strong>-Inbetriebnahme.............................................................................24<br />

3.4.4 Konfiguration mit M<strong>Bus</strong>Para230...............................................................25<br />

3.4.5 Konfiguration mit dem Monitorprogramm (ohne M<strong>Bus</strong>Para230) ...............26<br />

4 Anhang ....................................................................................................................27<br />

4.1 Menü-Strukur des Monitorprogramms .............................................................27<br />

4.2 Anschlusszeichnung........................................................................................29<br />

4.3 Literaturverweise und Links .............................................................................30<br />

4.4 Empfohlene Hilfmsittel.....................................................................................30<br />

4.4.1 Pegelwandler ...........................................................................................30<br />

4.4.2 Hilfsprogramme........................................................................................30<br />

4.5 Positiv-Liste überprüfter Zähler und Dokumentationsverweise dazu................31<br />

4.6 Besonderheiten einzelner Geräte ....................................................................32<br />

4.6.1 M-<strong>Bus</strong>-Master...........................................................................................32<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 3


0<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Inhaltsverzeichnis<br />

4.6.2 Inhalt des Datentelegramms ....................................................................32<br />

4.6.3 Batteriezähler...........................................................................................33<br />

4.6.4 ABB/SVM F2............................................................................................33<br />

4.6.5 Aquametro Calec MB, Amtron-Nx, Saphir-N und AMBUS IS....................33<br />

4.6.6 Aquametro AMBUS IS .............................................................................33<br />

4.6.7 Viterra Sensonic.......................................................................................33<br />

4.6.8 Siemens Ultraheat ...................................................................................33<br />

4.7 Referenzprojekte.............................................................................................34<br />

4.8 Ansprechpartner..............................................................................................34<br />

5 Index........................................................................................................................35<br />

5.1 Index ...............................................................................................................35<br />

4 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Inhaltsverzeichnis<br />

0<br />

Symbolverzeichnis<br />

Bedienung mit der Tastatur<br />

Warten<br />

Diskette<br />

Bedienung mit der Maus<br />

Einfacher Mausklick mit der linken Taste<br />

Einfacher Mausklick mit der rechten Taste<br />

Doppelter Mausklick mit der linken Taste<br />

Doppelter Mausklick mit der rechten Taste<br />

Beschreibung<br />

Anwendung<br />

Hinweis<br />

Achtung<br />

Anmerkung<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 5


0<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Warenzeichen<br />

Designer<br />

Micrografx Designer<br />

Media Manager<br />

Windows<br />

Microsoft Office 97 Professional<br />

MS Office<br />

Microsoft Access 97<br />

Microsoft Office 2000<br />

Microsoft Word<br />

Acrobat Reader<br />

Pentium<br />

Warenzeichen von Micrografx, Inc.<br />

Warenzeichen von Micrografx, Inc.<br />

Warenzeichen von Micrografx, Inc.<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Warenzeichen von Microsoft Corporation<br />

Adobe Systems Incorporated<br />

Warenzeichen von Intel Corporation<br />

6 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Ziel des Dokuments<br />

1<br />

1 Ziel des Dokuments<br />

Der erste Teil dieses Dokuments soll einen Überblick über die M-<strong>Bus</strong>-Technik, Ihre Anwendungsgebiete<br />

und die Anbindung von M-<strong>Bus</strong>-Geräten an das EY3600-System vermitteln.<br />

Im zweiten Teil folgt die Anleitung zur Projektierung und Inbetriebnahme der M- <strong>Bus</strong>spezifischen<br />

Funktionen.<br />

Die <strong>nova230</strong> ist weitgehend identisch mit der nova210. Deswegen wird <strong>für</strong> Beschreibung<br />

der allgemeinen AS-Funktionalität auf die Dokumentation der nova210 verwiesen.<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 7


1<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Ziel des Dokuments<br />

8 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

2<br />

2 M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

2.1 Entstehungsgeschichte<br />

M-<strong>Bus</strong> steht <strong>für</strong> Meter-<strong>Bus</strong>. Er wurde ursprünglich von der Universität Paderborn, Texas<br />

Instruments und der Techem AG entwickelt, um Verbrauchszähler kostengünstig auslesen<br />

zu können.<br />

Er ist genormt und die meisten Zählerhersteller bieten M-<strong>Bus</strong>-Zähler an.<br />

Im Laufe der Zeit sind die Zähler immer leistungsfähiger geworden. Während frühere<br />

Zähler gerade mal den Zählerstand übermitteln konnten, stellen heutige Zähler eine<br />

Vielzahl von Prozessdaten, wie Leistung, Durchfluss, Temperatur usw., zur Verfügung.<br />

Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, die Zähler über den M-<strong>Bus</strong> in ein Leitsystem zu<br />

integrieren.<br />

2.2 Typische Anwendungen<br />

Folgende Anwendungen gibt es <strong>für</strong> Zähler mit M-<strong>Bus</strong>-Schnittstelle:<br />

• Verbrauchskostenabrechnung: die Zählerdaten werden ausschliesslich zur Verrechnung<br />

mit den Mietern verwendet; es interessieren lediglich die Zählerdaten zu<br />

bestimmten Stichtagen; die Auslesung erfolgt typischerweise monatlich.<br />

• Visualisierung und Auswertung von Verbrauchsdaten: die Verbrauchsdaten<br />

werden an ein Visualisierungssystem übergeben. Die historischen Daten erlauben<br />

eine Analyse des Energieverbrauchs und dadurch dessen Optimierung. Prinzipiell<br />

lassen sich auch Lastprofile <strong>für</strong> die Abrechnung von Sondertarifen aufzeichnen.<br />

Nach nationalem Eichrecht sind da<strong>für</strong> unter Umständen spezielle eichfähige Tarifgeräte<br />

erforderlich.<br />

• Gebäudeautomation: die Zähler dienen als Feldsensoren. Messwerte, wie z.B.<br />

Leistung, Vorlauf- oder Rücklauftemperatur, werden <strong>für</strong> die Regelung der<br />

Heizungsanlage oder das Lastmanagement verwendet.<br />

• Rohrnetzüberwachung bei der Fernwärmeversorgung.<br />

Der M-<strong>Bus</strong> hat sich vor allem in den Bereichen durchgesetzt, wo er einen Mehrwert gegenüber<br />

billigeren konkurrierenden Technologien, wie Handablesung, Selbstablesung<br />

und Funkübertragung, liefert.<br />

Das ist vor allem der Fall:<br />

• wenn öfter ausgelesen werden soll, als es diese Techniken erlauben<br />

• wenn mehr Daten benötigt werden<br />

• wenn die Daten online verarbeitet werden sollen<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 9


2<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

Der M-<strong>Bus</strong> wird hauptsächlich in der Gebäudetechnik verwendet, und dort vor allem im<br />

Bereich der Wärmemengenmessung. Allerdings gibt es <strong>für</strong> praktisch alle Medien Zähler.<br />

In der Versorgungswirtschaft hat sich der M-<strong>Bus</strong>, zumindest <strong>für</strong> die Verbrauchsdatenabrechnung,<br />

bisher noch nicht richtig durchsetzen können. Viele Energieversorger haben<br />

zwar M-<strong>Bus</strong>-Pilotprojekte am laufen, verhalten sich aber grundsätzlich abwartend, da<br />

sich konkurrierende Technologien, wie Powerline Carrier, Funkauslesung, GSM und<br />

Auslesung über das Fernsehkabel rasant entwickeln. Vor allem in der Elektrizitätswirtschaft<br />

hat sich auch die IEC 1107-Schnittstelle (ZVEI-Schnittstelle) durchgesetzt.<br />

2.3 Besondere Eigenschaften<br />

Aus der Entstehungsgeschichte ergaben sich folgende Anforderungen an den M-<strong>Bus</strong>:<br />

• billige Hardware im Zähler: Hardware und Software stellen geringe Anforderungen<br />

an den Zähler; um Speicher- und Prozessorkapazität zu sparen wird die Intelligenz<br />

vom Zähler in den Master verlagert.<br />

• Eignung <strong>für</strong> batteriebetriebene Geräte: durch die Datenübertragung darf die Batterielebensdauer<br />

nicht verkürzt werden. Das wird dadurch erreicht, dass:<br />

• der ganze Zähler über den <strong>Bus</strong> versorgt wird, oder<br />

• die Datenschnittstelle vom <strong>Bus</strong> versorgt wird, oder<br />

• sparsamen Umgang mit dem Strom, oder<br />

• die <strong>Bus</strong>zugriffe eingeschränkt werden<br />

• billige, unkomplizierte Verkabelung: die Zähler können mit normalem 2-Leiter-<br />

Kabel verdrahtet werden. Es können Entfernungen von mehreren km überbrückt<br />

werden, die <strong>Bus</strong>topologie kann an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden.<br />

Bei kleinen Entfernungen oder wenigen Zählern reicht Standard-Telefonkabel aus.<br />

Der Master stellt jedem Zähler einen Strom von 1.5 mA über den <strong>Bus</strong> zur Verfügung,<br />

der <strong>für</strong> die Versorgung des Zählers verwendet werden kann.<br />

• akzeptable Datensicherheit: verständlicherweise legen Kunden und Versorger<br />

grossen Wert auf korrekte Verrechnung; trotzdem liegen die Sicherheitsanforderungen<br />

unter denen anderer Automationssysteme. Um trotz einfacher Verkabelung eine<br />

hinreichend sichere Übertragung zu gewährleisten werden niedrige Übertragungsraten<br />

(in der Regel 2400 oder 300 Baud) und eine leistungsfähige Fehlererkennung<br />

verwendet.<br />

• geringe Echtzeitanforderungen: die niedrigen Übertragungsraten und die Fehlererkennung<br />

wirken sich logischerweise auf die Auslesegeschwindigkeit aus. Insbesondere<br />

bei grossen Netzen kann der Auslesezyklus mehrere Minuten dauern.<br />

• Master-Slave-Architektur: ursprünglich war der M-<strong>Bus</strong> zur zentralen Ablesung der<br />

Zähler z.B. durch einen Ablesedienst vorgesehen. Deswegen darf es in einem<br />

Netzwerk immer nur einen Master geben, der die gesamte Kommunikation kontrolliert.<br />

Zähler können sich nicht spontan beim Master melden (z.B. bei Rasterschwellen-<br />

oder Grenzwertverletzung).<br />

• Herstellerunabhängigkeit: da sich Versorger nicht an einen Zählerhersteller oder<br />

Systemanbieter binden wollen, sollte der <strong>Bus</strong> genormt sein und von möglichst vielen<br />

Herstellern unterstützt werden.<br />

10 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

2<br />

2.4 Vor- und Nachteile der M-<strong>Bus</strong>-Technik<br />

2.5 Normung<br />

Der M-<strong>Bus</strong> ist in der EN 1434-3 genormt.<br />

Für die Definition des Link-Layers verweist die EN 1434 auf die IEC 870-5.<br />

Zusätzlich stellt „M-<strong>Bus</strong>: A Documentation“ der M-<strong>Bus</strong> Usergroup (Download unter<br />

WWW.M-<strong>Bus</strong>.COM) den defacto-Standard dar, an den sich die meisten Hersteller halten.<br />

Diese Normen und Richtlinien definieren, wie die Kommunikation zwischen Master und<br />

Slave funktioniert, und wie die Werte dargestellt werden.<br />

Sie definieren nicht, welche Daten übertragen werden.<br />

Das heisst, dass der Umfang der Daten von Zähler zu Zähler unterschiedlich sein kann.<br />

Die Arbeitsgemeinschaft Fernwärme (AGFW) hat zusätzlich eine Richtlinie zum Einsatz<br />

von Wärmezählern in der Regelungstechnik herausgegeben (Download unter WWW.<br />

M-<strong>Bus</strong>.COM).<br />

2.6 Kurzbeschreibung<br />

2.6.1 Hardwareeigenschaften<br />

Der M-<strong>Bus</strong> verwendet zur Datenübertragung eine normale ungeschirmte Zweidraht-<br />

Leitung.<br />

Um eine einfache Verdrahtung zu ermöglichen und Fehler auszuschliessen, ist der<br />

M-<strong>Bus</strong> polaritätsunabhängig; d.h. die Zähler können ohne Rücksicht auf die Polarität an<br />

den <strong>Bus</strong> angeschlossen werden.<br />

Die Daten vom Master zu den Slaves werden über Modulation der <strong>Bus</strong>spannung übertragen.<br />

Bei der Übertragung von einem Slave zum Master moduliert der Slave den Strom.<br />

Master->Slave<br />

Slave->Master<br />

Mark 24 ... 36 V 0 ... 1.5 mA<br />

Space Absenkung um 12 V Erhöhung um 11 ... 20 mA<br />

Für die Erkennung der Zustände Mark und Space kommt es nicht auf die absolute<br />

Spannung oder den absoluten Strom an, sondern auf die Veränderung.<br />

Dadurch haben der Spannungsabfall entlang der Leitung und der Ruhestrom der angeschlossenen<br />

Zähler keinen Einfluss.<br />

Diese Auslegung ermöglicht den Anschluss und Speisung von bis zu 250 Zählern.<br />

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2<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

Master<br />

M-<strong>Bus</strong><br />

Repeater<br />

Abhängig vom Leitungsquerschnitt und der Anzahl angeschlossener Zähler kann der<br />

<strong>Bus</strong> bis zu 1 km überbrücken; unter Umständen sind Entfernungen von mehreren km<br />

möglich.<br />

Die <strong>Bus</strong>topologie kann leicht an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden:<br />

Über Repeater kann der <strong>Bus</strong> erweitert werden (mehr Zähler, grössere Entfernungen).<br />

Der Master kann entweder aus einer intelligenten M-<strong>Bus</strong>-Zentrale, einem PC mit geeigneter<br />

Software und Pegelwandler, oder einer Automationsstation mit M-<strong>Bus</strong>-Schnittstelle<br />

bestehen.<br />

M-<strong>Bus</strong>-Zentrale<br />

PC mit<br />

M-<strong>Bus</strong>-Software<br />

RS232<br />

M-<strong>Bus</strong>-<br />

Pegelwandler<br />

Automationsstation<br />

M-<strong>Bus</strong>-Netz<br />

12 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

2<br />

2.6.2 Protokollbeschreibung<br />

Für die Arbeit der <strong>nova230</strong> ist es nicht notwendig, das M-<strong>Bus</strong>-Protokoll genau zu kennen;<br />

es reicht, wenn man den Inhalt des Telegramms der verwendeten Zähler kennt.<br />

Um die Protokollbeschreibungen der Zählerhersteller besser zu verstehen, ist es jedoch<br />

hilfreich, die grundlegenden Begriffe der M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation zu kennen.<br />

Die M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation wird von einem Master gesteuert. Die Slaves dürfen nur auf<br />

Anforderung Daten senden. Folglich sind keine Spontanmeldungen des Zähler möglich.<br />

Das M-<strong>Bus</strong>-Protokoll erlaubt zwei Adressierungsmodi: die Primär- und die Sekundär-<br />

Adressierung.<br />

Bei der Sekundär-Adressierung wird der Zähler anhand der Fabrikationsnummer und<br />

der Herstellerkennung identifiziert.<br />

Bei der Primär-Adressierung wird jedem Zähler innerhalb eines M-<strong>Bus</strong>-Netzes eine<br />

<strong>Bus</strong>adresse zugewiesen.<br />

Die Zähler werden in der Regel mit der Primäradresse 0 ausgeliefert, und sie sollte bei<br />

der Konfiguration auf einen Wert zwischen 1 und 250 gesetzt werden. Für Netze mit<br />

mehr als 250 Zählern kann nur die Sekundäradressierung verwendet werden.<br />

Die Adresse 254 kann verwendet werden, wenn eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung besteht<br />

(d.h. wenn nur ein einziger Slave angeschlossen ist). Jeder angeschlossene Zähler<br />

fühlt sich unabhängig von seiner Adresse angesprochen.<br />

Mit der Adresse 255 können Broadcast-Befehle gesendet werden: alle angeschlossenen<br />

Zähler fühlen sich angesprochen, dürfen jedoch keine Daten zurücksenden. Broadcast-<br />

Befehle werden typischerweise verwendet, um die Uhrzeit, den Stichtag oder die Baudrate<br />

bei allen Zählern gleichzeitig zu setzen.<br />

Der M-<strong>Bus</strong> verwendet asynchrone serielle Datenübertragung mit 1 Startbit, 8 Datenbits,<br />

gerader Parität und einem Stoppbit. Diese elf Bit müssen über die ganze Übertragungskette<br />

1:1 übertragen werden. Werden z.B. Modems in die Strecke eingebaut, müssen<br />

sie <strong>für</strong> 11-Bit-Übertragung geeignet sein.<br />

Die gängigste Übertragungsrate beträgt 2400 Baud, vor allem ältere Batteriezähler sind<br />

manchmal auf 300 Baud eingestellt. Die meisten Zähler unterstützen die Übertagungsgeschwindigkeiten<br />

300, 2400 und 9600 Baud, wobei die meisten Hersteller bei grösseren<br />

Netzwerken von 9600 Baud abraten.<br />

Das M-<strong>Bus</strong>-Protokoll definiert nur sehr wenige Befehle:<br />

• Request User Data 1: der Master fordert das Alarmregister des Slaves an<br />

• Request User Data 2: der Master fordert die Zählerdaten an<br />

• Send User Data: der Master sendet Daten an den Slave<br />

• SND_NKE: der Master fordert ein Acknowledge-Signal vom Slave an (wird bei der<br />

automatischen Zählersuche oder zur Synchronisation der Kommunikation verwendet)<br />

Auf diese Befehle antwortet der Slave mit den gewünschten Daten oder gar nicht<br />

(z.B. wenn die Daten nicht korrekt verstanden wurden).<br />

Ein Slave darf sich niemals unaufgefordert melden.<br />

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2<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-Technik allgemein<br />

Der Slave kann zwei Datenformate <strong>für</strong> die Antwort verwenden:<br />

• mit der festen Datenstruktur werden genau zwei Zählerstände übertragen. Die<br />

Werte werden im Binär- oder im BCD-Format kodiert.<br />

• die variable Datenstruktur ist viel leistungsfähiger: mit ihr kann eine unbestimmte<br />

Anzahl von Werten übertragen werden. Neben Zählerständen können das auch<br />

Momentanwerte wie Temperatur oder Leistung sein.<br />

Es bleibt dem Slave überlassen, mit welchen Daten er antwortet. Das Standard-<br />

Telegramm enthält in der Regel die wichtigsten Zählerdaten, normalerweise können<br />

die Daten jedoch kundenspezifisch selektiert werden.<br />

Die feste Datenstruktur wird nur noch selten verwendet, und die M-<strong>Bus</strong>-Usergroup rät<br />

davon ab, sie zu verwenden.<br />

Aufbau der variablen Datenstruktur<br />

Ein Telegramm der variablen Datenstruktur besteht aus folgenden Komponenten:<br />

• ein Header; er beinhaltet unter anderem die Adresse, die Telegrammlänge, die Identifikation<br />

des Geräts und die Anzahl der <strong>Bus</strong>-Zugriffe<br />

• eine unbestimmte Anzahl von Datensätzen, die wiederum bestehen aus:<br />

• einem Data Information Field DIF; das DIF gibt die Bedeutung des Werts wieder<br />

(z.B. „Vorlauftemperatur“, „Rücklauftemperatur“ oder „Leistung“<br />

• ev. einer oder mehrerer Erweiterungen DIFE vom DIF (falls ein Byte nicht reicht)<br />

• einem Value Information Field; das VIF gibt die physikalische Einheit und die<br />

Auflösung an<br />

• ev. einer oder mehrerer Erweiterungen VIFE vom VIF (falls ein Byte nicht reicht)<br />

• dem Wert selbst<br />

• der Prüfsumme der Daten im Telegramm und einem Stoppzeichen<br />

Insgesamt darf das Telegramm 252 Byte lang sein. Wenn diese Länge nicht reicht, können<br />

mehrere Telegramme verkettet werden (Multi telegram response).<br />

14 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

3 <strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.1 Systemvorteile<br />

Die Anbindung der Zähler über den M-<strong>Bus</strong> bietet folgende Vorteile gegenüber der Übertragung<br />

von Zählimpulsen:<br />

• selbst preisgünstige Zähler bieten zahlreiche Zusatzinformationen an, wie Leistung,<br />

Maxima, Temperaturen...<br />

• eine <strong>Bus</strong>leitung ersetzt viele Impuls- und ggf. Analogleitungen; der Aufwand <strong>für</strong> die<br />

Verkabelung reduziert sich, und es werden weniger Eingänge bei er AS belegt<br />

• Unterbrechungen der Impulsübertragung oder im Betrieb der AS führen zu keinen<br />

Zählfehlern, weil immer die im Zähler gespeicherten Zählerstände übertragen werden<br />

Die direkte Anbindung der Zähler an die <strong>nova230</strong>-Automationsstation bietet gegenüber<br />

der Auslesung über einen M-<strong>Bus</strong>-Master oder eines PCs mit M-<strong>Bus</strong>-Software folgende<br />

Vorteile:<br />

• sehr kompakte Lösung <strong>für</strong> kombiniert Zählererfassungs- und Regelungsaufgaben<br />

• von den Zählern erfasste Prozessgrössen, wie Temperatur, Leistung oder Durchfluss<br />

können <strong>für</strong> die Regelung verwendet werden<br />

• die Zählerdaten können an andere AS im Netz weitergegeben werden<br />

• die <strong>nova230</strong> kann selbständig historische Daten wie Lastprofile oder Monatswerte<br />

aufzeichnen, ohne dass ein zusätzlicher PC online sein muss<br />

• höchste Verfügbarkeit, insbesondere im Vergleich zu PC-basierten Lösungen<br />

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3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.2 Systemkonzept<br />

Für die Anbindung der M-<strong>Bus</strong>-Zähler an das EY3600-System wurde die EY3600 Automationsstation<br />

<strong>nova230</strong> entwickelt.<br />

Sie basiert auf einer EY3600 AS nova210, die zusätzlich zu den normalen Ein- und<br />

Ausgängen und der AS-Funktionalität eine M-<strong>Bus</strong>-Schnittstelle hat.<br />

Die AS liest die Zähler periodisch aus und stellt die Daten über Soft-Adressen zur Verfügung.<br />

Die AS kann keine Werte zum Zähler senden (ist bei Zählern generell unüblich).<br />

Wie häufig jeder Zähler ausgelesen wird, hängt in erster Linie von der Anzahl der angeschlossenen<br />

Zähler ab.<br />

Um die M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation zu konfigurieren, kann die Station mit Hilfe eines Jumpers<br />

in den Testmodus gesetzt werden.<br />

In diesem Modus läuft auf der Station ein Monitorprogramm, das über eine serielle<br />

Schnittstelle mit dem Terminalprogramm des PCs (z.B. HyperTerminal) bedient werden<br />

kann.<br />

Die <strong>nova230</strong> ist nur zur Auslesung, nicht jedoch <strong>für</strong> die Parametrierung der Zähler gedacht.<br />

Protokollanalyse (Kl. 126)<br />

Mithören (Service)<br />

M-<strong>Bus</strong><br />

M-<strong>Bus</strong>-<br />

Treiber<br />

Kommu-<br />

nikations-<br />

Prozessor<br />

M-<strong>Bus</strong>-Fehler<br />

MFA 255<br />

MFA 254<br />

User<br />

EPROM<br />

novaNet<br />

M-<strong>Bus</strong>-Erweiterung<br />

Konfiguration<br />

AI, DI, CI<br />

AO, DO<br />

EEPROM<br />

I/O-<br />

Hardware<br />

(wie<br />

nova210)<br />

MFA 64<br />

MFA 60<br />

AS-<br />

Prozessor<br />

Microprogr.<br />

EPROM<br />

Control<br />

Panel<br />

MFA 0<br />

Die <strong>nova230</strong> verfügt über folgende EPROMS:<br />

• Mikroprogramm, EPROM-Nummer 0501133.001: enthält die Stations-Firmware<br />

• User-EPROM (optional): in ihm kann das „FBD-Layout“ der Station abgelegt werden<br />

• Protokoll-EPROM, EPROM-Nummer 501129.001: enthält das Programm <strong>für</strong> den<br />

Kommunikationsprozessor; in ihm ist sozusagen das M-<strong>Bus</strong>-Protokoll abgespeichert<br />

• M-<strong>Bus</strong>-Konfigurations-EEPROM: enthält die M-<strong>Bus</strong>-Datenpunktliste und die M-<strong>Bus</strong>-<br />

Konfigurationsdaten<br />

16 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

3.3 Integration in das EY3600-System<br />

3.3.1 Datenpunktliste<br />

In der Datenpunktliste wird festgelegt, welcher Zählerwert unter welcher MFA abgelegt<br />

wird.<br />

Die Zähler werden über ihre Primäradresse angesprochen. Innerhalb des Antworttelegramms<br />

eines Zählers werden die gewünschten Werte über die Zählernummer ausgewählt.<br />

Inhalt und Reihenfolge des Telegramms müssen beim Zählerhersteller erfragt<br />

werden.<br />

Mit CASE FBD können die Zählerwerte über einen Soft-Eingangsbaustein ausgelesen<br />

werden. Insgesamt stehen 191 Soft-Adressen <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong>-Transfers im Bereich 254 bis<br />

64 zur Verfügung.<br />

Primäradr. 1<br />

(Strom)<br />

2 Energie<br />

3 Leistung<br />

Primäradr. 2<br />

(Wasser)<br />

1 Volumen<br />

2 Durchfluss<br />

Primäradr. 3<br />

(Wärme)<br />

1 Energie<br />

2 Volumen<br />

3 Leistung<br />

4 Durchfluss<br />

5 T Vorlauf<br />

6 T Rücklauf<br />

Datenpunktliste MBUS<br />

Datenpunktbeschreibung MFA Kartencode Slave Zählernummer Komma<br />

Hauptzählerstand Strom 254 0xD0 Zaehler 1 2 0<br />

Leistung Strom 253 0x70 Messwert 1 3 0<br />

Hauptzählerstand Wasser 252 0xD0 Zaehler 2 1 0<br />

Durchfluss Wasser 251 0x70 Messwert 2 2 0<br />

Hauptzählerstand Wärmeenergie 250 0xD0 Zaehler 3 1 0<br />

Leistung Wärme 249 0x70 Messwert 3 3 0<br />

Durchfluss Wärme 248 0x70 Messwert 3 4 0<br />

Vorlauftemp Wärme 247 0x70 Messwert 3 5 0<br />

Die Datenpunktliste kann auf dem Papier oder mit Excel (z.B. mit M<strong>Bus</strong>Para230.XLS)<br />

erstellt werden, um sie anschliessend mit dem Monitorprogramm in die <strong>nova230</strong> einzugeben.<br />

Bei EPROM-Versionen ab Release G (Kommunikations-EPROM 0501129.001 Rel. G)<br />

kann die Datenpunktliste sogar mit M<strong>Bus</strong>Para230.XLS direkt in die <strong>nova230</strong> übertragen<br />

werden.<br />

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3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

Folgende Werte müssen beim parametrieren der AS eingegeben werden:<br />

• Datenpunktbeschreibung: frei verfügbares Bezeichnungsfeld; es wird nicht in der<br />

<strong>nova230</strong> abgespeichert<br />

• MFA: Adresse, unter der der Wert in die <strong>nova230</strong> eingetragen wird<br />

• Kartencode, gültige Werte:<br />

• 0xD0 <strong>für</strong> Zählerstände (z.B. Volumen, Energie, Betriebsstunden)<br />

• 0x70 <strong>für</strong> Messwerte (z.B. Temperatur, Leistung, Durchfluss)<br />

• Slave: Primäradresse des Zählers<br />

• Zählernummer: Position des gewünschten Werts innerhalb des Antworttelegramms<br />

• Erst-/Folgeabfrage: gibt bei Zählern mit Multi-Telegramm-Antwort an, ob sich der<br />

Wert im ersten oder zweiten Antworttelegramm befindet<br />

• Init-Telegramm: erzwingt bei Zählern mit Multi-Telegramm-Antwort, dass das erste<br />

Telegramm gesendet wird<br />

• Komma: Verschiebung des Dezimalpunkts (kann sinnvoll sein, wenn Wertebereich<br />

des gelesenen Werts den Wertebereich der AS übersteigt)<br />

3.3.2 Adressraum<br />

Für die Zählerdaten stehen die MFA 254 bis 64 zur Verfügung. Es stehen somit<br />

191 MFA <strong>für</strong> Zählerwerte zur Verfügung.<br />

Die Adressen müssen bei 254 anfangend in absteigender Reihenfolge belegt werden.<br />

Damit die Zähler ausgelesen werden können, muss jeder Zähler eine eindeutige Primäradresse<br />

im Bereich 1...250 haben. Sie muss vom Zählerhersteller oder einem entsprechenden<br />

Tool vorab gesetzt werden.<br />

3.3.3 Anschliessbare Zähler (elektrisch)<br />

An eine <strong>nova230</strong> können maximal 50 Zähler direkt angeschlossen werden.<br />

Sollen mehr Zähler angeschlossen werden, kann über die RS232-Schnittstelle ein<br />

M-<strong>Bus</strong>-Pegelwandler angeschlossen werden.<br />

Die M-<strong>Bus</strong>-Pegelwandler von Aquametro und Padmess können mit einem seriellem-<br />

Modem-Kabel mit der <strong>nova230</strong> verbunden werden (DB9-Stecker-DB9-Buchse).<br />

AS-seitig<br />

(DB9-Buchse)<br />

2 RXD ⇐ 2 TXD<br />

3 TXD ⇒ 3 RXD<br />

5 GND ⇔ 5 GND<br />

Repeater-seitig<br />

(DB9-Stecker)<br />

18 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

3.3.4 Zeitverhalten<br />

Die Abfrage eines einzelnen Zählers braucht bei 2400 Baud ca. 1.5 sec.<br />

Sie ist abhängig von der Kommunikationsgeschwindigkeit und der Telegrammlänge.<br />

Werden mehrere Werte von einem Zähler angefordert, wird der Zähler nur ein mal ausgelesen.<br />

Antwortet ein Zähler nicht, werden 2 weitere Ausleseversuche unternommen (entspr. ca.<br />

6 sec bei 2000 ms Telegramm-Wartezeit), ehe die nächste MFA (!) ausgelesen wird.<br />

Das heisst, dass wenn einem Zähler vier MFAs zugewiesen sind, es einen Zeitverzug<br />

4 x 6 sec gibt, wenn er nicht ausgelesen werden kann.<br />

3.3.5 Fehlererkennung<br />

MFA 255 ist <strong>für</strong> Alarmmeldungen reserviert (Kartencode 0x10).<br />

Bit 0 von MFA 255 signalisiert, dass die Kommunikation zwischen <strong>nova230</strong> und einem<br />

Zähler fehlgeschlagen ist. Es wird zurückgesetzt, sobald ein Zähler erfolgreich ausgelesen<br />

wurde. Über die historischen Daten von MFA 255 kann die Kommunikation im<br />

Nachhinein analysiert werden.<br />

Zusätzlich signalisieren zwei LEDs den Status:<br />

• „Cycle“: während der Initialisierung der AS leuchtet sie kontinuierlich; im normalen<br />

Betrieb blinkt sie während die Kommunikation stattfindet<br />

• „Fault“: kontinuierliches Leuchten signalisiert einen Fehler bei der Initialisierung;<br />

blinken beim normalen Betrieb signalisiert einen Übertragungsfehler<br />

3.3.6 Diagnose<br />

3.3.6.1 Mithören über Serviceschnittstelle<br />

Die M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation kann mit einem PC über die Serviceschnittstelle abgehört<br />

werden.<br />

An der Serviceschnittstelle wird die <strong>Bus</strong>-Kommunikation 1:1 ausgegeben. Mit einem<br />

Hex-Terminal können die M-<strong>Bus</strong>-Telegramme zur Analyse angezeigt werden. Sie müssen<br />

jedoch von Hand interpretiert werden.<br />

Das Kabel ist identisch mit dem Parametrierkabel <strong>für</strong> die 2400-Unterstationen.<br />

Belegung:<br />

AS-seitig<br />

Serviceschnittstelle<br />

(DIN-Stecker, 5-polig, 180°)<br />

2 GND ⇔ 5 GND<br />

5 TXD ⇒ 2 RXD<br />

3 RXD ⇐ 3 TXD<br />

PC-seitig<br />

COM-Port<br />

(DB9-Buchse)<br />

Kommunikationseinstellungen:<br />

Wie M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation<br />

(d.h. in der Regel 2400 Baud, 8 Datenbit, 1 Stoppbit, Parity even)<br />

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3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.3.6.2 Mithören über Klemme 126<br />

Wenn der Jumper auf „Test“ steht, wird zusätzlich die Kommunikation an Klemme 126<br />

protokolliert. Im Gegensatz zur Serviceschnittstelle handelt es sich dabei um dekodierte<br />

Daten.<br />

Anschluss über Klemme 126:<br />

Kommunikationseinstellungen:<br />

8 Datenbit, 1 Stoppbit, keine Parity, 9600 Baud<br />

Beispiel der Ausgabe:<br />

Abfrage:Slave 3<br />

TX->107B037E16<br />

Abfrage:Slave 3<br />

TX->107B037E16<br />

Abfrage:Slave 3<br />

TX->107B037E16<br />

AS-seitig<br />

(Klemme)<br />

PC-seitig<br />

(DB9-Stecker)<br />

1<br />

126 ∆ ⇒ 2 RXD<br />

3 TXD<br />

4<br />

⊥ ⇔ 5 GND<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

Abfrage:Slave 1<br />

TX->107B017C16<br />

RX


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

Erläuterungen:<br />

1. Zähler mit Primäradresse 3 wird abgefragt. Die Anfrage wird erst im Klartext und<br />

dann als M-<strong>Bus</strong>-Befehl (TX-> gefolgt von Hexadezimaler Zeichenkette) dargestellt.<br />

Der Zähler antwortet nicht, deswegen wird die Abfrage 2x wiederholt.<br />

2. Zähler mit Primäradresse 1 wird abgefragt, das Antworttelegramm wird erst hexadezimal<br />

ausgegeben.<br />

Anschliessend wird der Inhalt der Antwort im Klartext angezeigt:<br />

der erste und der vierte Wert des Antworttelegramms stehen nicht in der Datenpunktliste<br />

(=werden nicht genutzt); der zweite und vierte Wert werden angezeigt.<br />

3.3.6.3 Diagnose-Menü<br />

Das Diagnose-Menü ist <strong>für</strong> die Untersuchung der AS im Labor gedacht.<br />

3.3.7 Darauf sollte man bei der Projektierung achten<br />

• Aktuelle Protokollbeschreibung vom Hersteller besorgen bzw. Aktualität der vorliegenden<br />

Version bestätigen lassen<br />

• Eignung der Zähler:<br />

• Sind die gewünschten Daten im Telegramm enthalten?<br />

• Bei Multi-Telegramm-Antwort: sind die Daten in den ersten zwei Antworttelegrammen<br />

enthalten?<br />

• Sind die Zähler <strong>für</strong> Dauer-Auslesebetrieb geeignet? (Vorsicht bei Batteriezählern!)<br />

• Lassen sich alle Zähler mit einer gemeinsamen Baudrate auslesen?<br />

• Nationale Eichvorschriften beachten: werden die Zähler zur Verrechnung verwendet,<br />

müssen sie in der Regel im jeweiligen Land zugelassen sein<br />

• Konfiguration der Zähler: Baudrate, Primäradresse und Inhalt des Datentelegramms<br />

müssen unter Umständen schon bei der Bestellung, spätestens vor der Inbetriebnahme<br />

der Zähler festgelegt werden<br />

• Auf Masseinheiten im Telegramm achten: gleiche Grössen werden von den Zählern<br />

manchmal mit unterschiedlichen Einheiten dargestellt, selbst bei Zählern eines Herstellers<br />

(z.B. °C ↔ K oder kWh ↔ MWh ↔ GJ)<br />

• Auslesezyklus: besonders wenn viele Zähler auszulesen sind, und die Übertragungsqualität<br />

schlecht ist, kann es zu Ausleseszyklen von mehreren Minuten kommen<br />

• Bei grösseren Anlagen den Hersteller der M-<strong>Bus</strong>-Technik in die Planung einbeziehen<br />

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3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.4 Schritt-<strong>für</strong>-Schritt-Anleitung<br />

3.4.1 Datenpunktliste erstellen<br />

Die Datenpunktliste kann mit der Excel-Datei MBUS230Para erstellt werden.<br />

Mit Hilfe der Protokollbeschreibung der Zähler werden die vom Zähler übertragenen<br />

Werte den MFAs der <strong>nova230</strong> zugeordnet.<br />

REQ_UD2: C=7B A=FE: 10 7B FE 79 16<br />

Antwort: Long: C=28 A=00 CI=72 03600000 AMT 80 Wärme_(Auslaß) F0 10 FFFF [+ 16 DR(s)]<br />

DIF VIF Bedeutung<br />

04 VIF1 Energiezählerstand<br />

04 VIF2 Volumenzählerstand<br />

42 6C Datum 1. Stichtag<br />

44 VIF1 Energiezählerstand am 1. Stichtag<br />

82 01 6C Datum 2. Stichtag<br />

84 01 VIF1 Energiezählerstand am 2. Stichtag<br />

03 22 Betriebsstunden [h]<br />

05 2E Leistung [kW]<br />

05 3E Durchfluß [m3/h]<br />

05 5B Vorlauftemperatur [°C]<br />

55 5B max. Vorlauftemperatur [°C]<br />

05 5F Rücklauftemperatur [°C]<br />

55 5F max. Rücklauftemperatur [°C]<br />

05 63 Temperaturdifferenz [K]<br />

55 63 max. Temperaturdifferenz [K]<br />

04 6D Datum+Zeit<br />

VIF1 und VIF2 sind abhängig von der Hauptauflösung, die genaue Beschreibung folgt in Absatz C 4.6<br />

Auszug aus der Protokollbeschreibung des Calec MB von Aquametro.<br />

Entscheidend ist die Reihenfolge der Daten in der Tabelle. Aus ihr ergibt sich der Wert<br />

<strong>für</strong> „Zählernummer“ in der Datenpunktliste.<br />

Der Energiezählerstand erhält den Kartencode 0xD0 (Zähler), die Messwerte erhalten<br />

den Kartencode 0x70 (Messwert).<br />

In die Spalte „Slave“ wird die Primäradresse des Zählers eingesetzt.<br />

Der Zähler sendet kein Mehrfach-Telegramm, weshalb die Daten alle in der Erstabfrage<br />

kommen und kein Init-Telegramm erforderlich ist.<br />

Das Komma wird nicht verschoben; die Einheit <strong>für</strong> den Energie- und Volumenzählerstand<br />

ist im Protokoll nicht angegeben, weil sie <strong>für</strong> jedes Gerät individuell parametriert wird.<br />

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<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

Die Liste kann nun gespeichert werden.<br />

Hinweis: das Programm funktioniert nur, wenn die Datei im Verzeichns gespeichert wird,<br />

in dem MBUS230.XLS installiert wurde.<br />

Mit der Taste „Hex-File generieren und Download“ die Datenpunktliste in die <strong>nova230</strong><br />

übertragen. Dabei den Anweisungen des Programms folgen.<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 23


3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.4.2 FBD-Schema erstellen<br />

Die Zählwerte können über einen CI_Soft-Baustein und die Messwerte über einen<br />

AI_Soft-Baustein abgefragt werden.<br />

3.4.3 M-<strong>Bus</strong>-Inbetriebnahme<br />

Bevor die <strong>nova230</strong> in Betrieb genommen wird, sollte die M-<strong>Bus</strong>-Anlage in Betrieb genommen<br />

und überprüft sein.<br />

1. Parametrierung der Zähler:<br />

• eindeutige Primäradresse: jeder Zähler muss eine eindeutige Primäradresse<br />

zwischen 1 und 250 haben<br />

• ggf. gewünschte Daten selektieren: es muss sichergestellt werden, dass der<br />

Zähler die gewünschten Daten überträgt. Antwortet der Zähler mit mehreren Telegrammen<br />

(multi telegram data), müssen sich die gewünschten Daten in den<br />

ersten zwei Telegrammen befinden.<br />

• alle Zähler auf gleiche Baudrate setzen<br />

Die Zähler müssen vom Zählerhersteller oder mit dem von ihm empfohlenen Tool<br />

parametriert werden.<br />

24 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3<br />

2. Verkabelung vom M-<strong>Bus</strong>-Netz überprüfen (vor dem Anschliessen der Zähler):<br />

• vor dem Anschliessen des M-<strong>Bus</strong>-Masters: auf Kurzschlüsse (zwischen den <strong>Bus</strong>leitungen<br />

bzw. gegen Fremdspannungen)<br />

• nach dem Anschliessen des Masters: auf richtige Spannung prüfen; die Spannung<br />

muss an über all zwischen 24 und 36 V liegen<br />

3. Zähler an M-<strong>Bus</strong> anschliessen<br />

4. Zähler überprüfen:<br />

• antworten alle Zähler?<br />

• sind die Primäradressen korrekt vergeben?<br />

• liefern sie plausible Ergebnisse?<br />

Kleinere Anlagen können direkt mit der <strong>nova230</strong> und HWC getestet werden; bei grösseren<br />

Anlagen bedeutet die Verwendung eines M-<strong>Bus</strong>-Parametrierprogramms<br />

(z.B. M-<strong>Bus</strong> Application) und eines zusätzlichen Masters eine wesentliche Vereinfachung<br />

der Arbeit.<br />

Bei grösseren Netzen empfiehlt es sich, die Inbetriebnahme dem Zählerhersteller oder<br />

dem Lieferanten der M-<strong>Bus</strong>-Technik zu überlassen.<br />

3.4.4 Konfiguration mit M<strong>Bus</strong>Para230<br />

Der Download mit M<strong>Bus</strong>Para230 funktioniert erst ab dem Software-Release G<br />

(Kommunikations-EPROM 0501129.001 Rel G).<br />

1. Über die Befehlsfläche „Datenpunkte eingeben“ Datenpunktliste mit<br />

M<strong>Bus</strong>Para230.XLS erstellen<br />

2. Mit der Befehlsschaltfläche „Kommunikationsparameter eingeben“ kann die<br />

M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation parametriert und der Anlagenname eingegeben werden<br />

3. Mit der Schaltfläche „Hexfile generieren und Download“ werden die Daten in<br />

die AS übertragen. Bitte folgen Sie den Anweisungen des Programms<br />

4. Die Datenpunktliste kann gespeichert werden. Sie muss im MbusPara230-Installationsverzeichnis<br />

abgelegt werden<br />

5. Automationsstation einschalten, PC von Station trennen und M-<strong>Bus</strong> anschliessen<br />

6. Jumper auf „Run“ stellen und Automationsstation wieder einschalten<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 25


3<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

<strong>nova230</strong> und M-<strong>Bus</strong><br />

3.4.5 Konfiguration mit dem Monitorprogramm (ohne<br />

M<strong>Bus</strong>Para230)<br />

1. Parametrieren der Zähler:<br />

• eindeutige Primäradresse: jeder Zähler muss eine eindeutige Primäradresse<br />

zwischen 1 und 250 haben<br />

• ggf. gewünschte Daten selektieren: es muss sichergestellt werden, dass der<br />

Zähler die gewünschten Daten überträgt. Antwortet der Zähler mit mehreren Telegrammen,<br />

müssen sich die gewünschten Daten in den ersten zwei Telegrammen<br />

befinden<br />

• alle Zähler auf gleiche Baudrate setzen<br />

Für die Parametrierung der Zähler muss das vom Zählerhersteller empfohlene Tool<br />

verwendet werden.<br />

2. Datenpunktliste erstellen<br />

3. Automationsstation ausschalten, M-<strong>Bus</strong> und ggf. Serviceschnittstelle von Station<br />

trennen und PC mit DB9-Buchse der AS verbinden<br />

4. Terminalprogramm aufrufen (z.B. Hyperterminal aus Programmgruppe „Zubehör“,<br />

Verbindungsdaten 9600 Baud, 8n1)<br />

5. Jumper auf Position „Test“ stecken und AS wieder einschalten<br />

6. Beliebige Taste drücken, um Monitorprogramm zu starten<br />

7. Über den Menüpunkt „1=Konfiguration parametrieren“ können der Anlagenname<br />

und die Kommunikationsparameter eingegeben werden<br />

8. Über den Menüpunkt „2=neuer Datenpunkt parametrieren“ die Datenpunkte<br />

eingeben<br />

9. Über den Menüpunkt „5=EPROM schreiben“ Datenpunktliste sichern<br />

10. Automationsstation ausschalten, PC von Station trennen und M-<strong>Bus</strong> anschliessen<br />

11. Jumper auf „Run“ stellen und Automationsstation wieder einschalten<br />

26 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4<br />

4 Anhang<br />

4.1 Menü-Strukur des Monitorprogramms<br />

1= Konfiguration parametrieren<br />

• Anlagenname<br />

• Parametrierdatum<br />

• Wartezeit auf ein Telegramm bis Timeout erkannt wird<br />

• Baudrate<br />

2= neuen Datenpunkt parametrieren<br />

• MFA<br />

• Kartencode (Wert oder Zähler)<br />

• Slave- oder Primäradresse des Zählers<br />

• Zählernummer (gibt Position des gewünschten Werts innerhalb des Antworttelegramms<br />

an)<br />

• Verschiebung der Kommastellen<br />

• Init-Telegramm schicken: das Init-Telegramm erzwingt bei Zählern, die mit mehreren<br />

Telegrammen antworten, dass, das erste Telegramm gesendet wird. Es<br />

sollte immer gesendet werden, wenn bei diesen Zählern Daten aus dem ersten<br />

Telegramm angefordert werden.<br />

• Erstabfrage/Folgeabfrage: Ist der gewünschte Wert im ersten oder im zweiten<br />

Antworttelegramm des Zählers?<br />

3= Datenpunkte auflisten<br />

Listet alle definierten M-<strong>Bus</strong>-Datenpunkte auf<br />

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4<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4= Diagnose-Menü<br />

Das Diagnosemenü dient der Untersuchung der <strong>nova230</strong> im Labor.<br />

A= Ausgabe aller CUI-Servicezaehler<br />

C= CUI Diagnosezaehler<br />

D= DMA-Diagnosezaehler<br />

P= Protokoll-Diagnosezaehler<br />

S= Schnittstellenparameter<br />

V= Protokollparameter<br />

W= Datenpunkte im Userprom<br />

T= Treiber-Diagnosezaehler<br />

U= USER-EPROM Diagnosezaehler<br />

E= externes Speicherabbild<br />

I= internes Speicherabbild<br />

R= Ruecksetzen aller Diagnosezaehler<br />

X= Speicherinitialisierung<br />

0= Daten Protokollierung einschalten<br />

1= Telegramm Protokollierung einschalten<br />

2= Rueckkehr ins Hauptmenue<br />

5= EPROM schreiben<br />

Die Konfiguration der M-<strong>Bus</strong>-Schnittstelle muss in das EPROM geschrieben<br />

werden, damit sie nach einem Spannungsausfall erhalten bleibt<br />

6= EPROM lesen<br />

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<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4<br />

4.2 Anschlusszeichnung<br />

novaNet b<br />

a<br />

novaNet<br />

a b a b<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

501129.001<br />

501130.001<br />

User Data<br />

230V~<br />

RS232<br />

5 GND<br />

2 Rx<br />

3 Tx<br />

8 CTS<br />

7 RTS<br />

M-<strong>Bus</strong><br />

501 M<strong>Bus</strong>-<br />

502 M<strong>Bus</strong>+<br />

503 M<strong>Bus</strong>-<br />

504 M<strong>Bus</strong>+<br />

Jumper<br />

Mithör<br />

2400 Bd<br />

8 Datenbit<br />

1 Stopbit<br />

Even Parity<br />

Mithör<br />

9600 Bd<br />

8 Datenbit<br />

1 Stopbit<br />

no Parity<br />

Parametrierung<br />

9600 Bd<br />

8 Datenbit<br />

1 Stopbit<br />

no Parity<br />

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4<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4.3 Literaturverweise und Links<br />

• M-<strong>Bus</strong>-Homepage WW.M-BUS.COM<br />

• EN 1434 Teil 3<br />

• M-<strong>Bus</strong>: A Documentation (Download unter WWW.M-<strong>Bus</strong>.COM)<br />

• <strong>nova230</strong>-PDS, Dokumentennr. 92.530<br />

4.4 Empfohlene Hilfmsittel<br />

4.4.1 Pegelwandler<br />

Zum Testen und Inbetriebnehmen der Zähler ist ein M-<strong>Bus</strong>-Pegelwandler unerlässlich.<br />

Je nach Anzahl der anschliessbaren Zähler steigt natürlich auch der Preis.<br />

Für den „Laborbetrieb“ reichen kleine Master, wie z.B.<br />

• Padmess Micro-Master (speziell <strong>für</strong> Laptops, netzunabhängig, bis 10 Zähler)<br />

• Padmess PW 3 bzw. PW 20 (bis 3 bzw. 20 Zähler)<br />

• Aquametro ZS-5 (bis 5 Zähler, inkl. Speisung <strong>für</strong> Aquametro-Zähler)<br />

Für grössere Anlagen müssen entsprechend leistungsfähigere Master verwendet werden.<br />

4.4.2 Hilfsprogramme<br />

Zusätzlich zum Pegelwandler ist noch ein PC-Programm notwendig.<br />

Mit dem Programm M-<strong>Bus</strong>-Application kann die M-<strong>Bus</strong>-Kommunikation der Zähler<br />

analysiert werden.<br />

Mit ihm kann das Netzwerk nach Zählern durchsucht werden.<br />

Es stellt die Daten sowohl als dekodierte Werte, als auch im Hex-Format dar.<br />

Die Zähler können mit SND_UD-Befehle konfiguriert werden (z.B. Programmierung der<br />

Primäradresse oder Datenselektion.<br />

Es können Makros erstellt und gespeichert werden.<br />

Das Programm setzt auf einem relativ niedrigen Level der Kommunikation an; d.h. dass<br />

M-<strong>Bus</strong>-Kenntnisse notwendig sind, um die volle Leistungsfähigkeit auszureizen.<br />

Es ist in zwei Versionen erhältlich:<br />

• DOS-Version: Gratis-Download unter WWW.M-<strong>Bus</strong>.COM<br />

(Dateiname M-BUS124.EXE)<br />

• 32-bit-Windows-Version: Download der Demo-Version unter<br />

WWW.MICHAELRAC.COM, Vollversion ca. 400 Euro.<br />

Diese Version ist deutlich leistungsfähiger und bedienungsfreundlicher als die DOS-<br />

Version. Wenn regelmässig mit dem M-<strong>Bus</strong> gearbeitet wird, sind die 400 Euro gut<br />

angelegt, denn die Lizenz gilt <strong>für</strong> einen ganzen Standort (also eine ganze NVO)!<br />

30 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4<br />

4.5 Positiv-Liste überprüfter Zähler und<br />

Dokumentationsverweise dazu<br />

Medium Hersteller Typ Kontaktadresse<br />

Wärme<br />

ABB/SVM 840 www.abb.com<br />

Allmess CF50 www.allmess.de<br />

+49/4361/625-0<br />

Aquametro Calec MB www.aquametro.ch<br />

+41/61/725 11 22<br />

Calec light<br />

GWF/ Schinzel MWZ 03 www.gwf.ch<br />

IWKA autarkon www.danfoss-iwk.de<br />

+49/7244/7205-0<br />

Landis & Staefa/ Siemens<br />

Building Control<br />

SONOGYR<br />

WSD/WSF/WSG<br />

www.sibt.com<br />

www2.landisstaefa.com<br />

+41/41/724 24 24<br />

Spanner Pollux 101/501 www.spanner-pollux.de<br />

+49/621/6904-0<br />

Siemens Ultraheat 2WR4 www.siemet.com<br />

Techem<br />

Aquatech<br />

Strom EMH EIZ www.emh.de<br />

+49/38852/645-0<br />

Impulse Aquametro AMBUS IS<br />

Padmess Padpuls M1 www.padmess.de<br />

+49/5251/17690<br />

Padpuls M 4<br />

Techem<br />

Delta Tech Compact<br />

www.techem.de<br />

+49/69/66 39 0<br />

Delta Tech split<br />

Viterra Istameter www.viterra-es.com<br />

Wasser Hydrometer ScampY www.hydrometer.de<br />

+49/981/18 06-0<br />

FlYpper<br />

M-<strong>Bus</strong>-<br />

Pegelwandler<br />

und Master<br />

Aquametro<br />

Padmess<br />

AMBUS ZS<br />

AMBUS FA<br />

Haben Sie Erfahrungen mit anderen Zählern gemacht?<br />

Bitte teilen Sie uns diese mit, damit wir die Liste vervollständigen können!<br />

Kontakt: Cristóbal Fernández, SBA/MPS, +41/61/695 55 45<br />

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4<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4.6 Besonderheiten einzelner Geräte<br />

4.6.1 M-<strong>Bus</strong>-Master<br />

Besondere Vorsicht ist bei intelligenten M-<strong>Bus</strong>-Mastern geboten.<br />

Mit den intelligenten Zentralen ist es möglich, die Zähler manuell über die Tastatur oder<br />

automatisch nach Zeitprogramm auszulesen.<br />

Da der M-<strong>Bus</strong> nur einen einzigen Master zulässt, kann es zur Datenkollission kommen,<br />

wenn die Zähler vom Master angesprochen werden, während die <strong>nova230</strong> aktiv ist.<br />

Es kann daher in dieser Zeit zu Kommunikationsunterbrechungen von mehreren Minuten<br />

kommen.<br />

Automationsstation<br />

M-<strong>Bus</strong>-Master<br />

Vorsicht bei:<br />

• manuellem Auslesen über die Tastatur<br />

• automatischem Auslesen durch den Master<br />

• automatische <strong>Bus</strong>kontrolle durch den Master (z.B. bei Aquametro AMBUS FA)<br />

4.6.2 Inhalt des Datentelegramms<br />

Die Norm schreibt nicht vor, welche Daten das Telegramm enthalten muss, sondern<br />

nur, wie die Information kodiert wird.<br />

Welcher Inhalt in welcher Reihenfolge und in welchem Zahlenformat übertragen wird,<br />

bleibt dem Zähler überlassen; der Master ist <strong>für</strong> die richtige Interpretation verantwortlich.<br />

Die meisten Zähler liefern standardmässig alle wichtigen Informationen.<br />

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Inhalt des Telegramms mit dem Befehl Send<br />

User Data anwendungsspezifisch zu konfigurieren.<br />

Das Verfahren da<strong>für</strong> ist im Kapitel 6.4.3 von „M-<strong>Bus</strong>: A Documentation“ beschrieben.<br />

Für die Konfiguration der Datenausgabe kann z.B. das Programm „M-<strong>Bus</strong> Application“<br />

verwendet werden.<br />

Nicht alle Zähler akzeptieren das Standard-Verfahren zur Datenselektion.<br />

Unter Umständen ist die Datenselektion nur mit herstellerspezifischen Hilfsmitteln, wenn<br />

überhaupt, möglich.<br />

Der Zähler meldet nicht, wenn er die angeforderten Daten nicht liefern kann. Der Master<br />

muss selber erkennen, dass die Selektion fehlgeschlagen ist.<br />

32 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4<br />

4.6.3 Batteriezähler<br />

Einige Zählerhersteller garantieren die normale Lebensdauer der Batterie, solange der<br />

Zählerhersteller maximal einmal täglich ausgelesen wird.<br />

Andere Batteriezähler begrenzen zum Schutz der Batterie die Anzahl der <strong>Bus</strong>zugriffe;<br />

es kann z.B. sein, dass der Zähler nach 30 Zugriffen innerhalb eines Tages bis zum<br />

nächsten Tag nicht mehr auf Anfragen reagiert.<br />

Bei Batteriezählern sollte der Hersteller unbedingt (schriftlich) bestätigen, dass der Zähler<br />

<strong>für</strong> die geplante Anwendung geeignet ist.<br />

4.6.4 ABB/SVM F2<br />

Bei der Batterieversion mit Pt 100-Fühlern wird nicht garantiert, dass die Batterie über<br />

die gesamte Eichgültigkeit hält, wenn der Zähler kontinuierlich ausgelesen wird.<br />

Die Zähler mit Pt 500-Fühlern werden bei M-<strong>Bus</strong>-Betrieb über den <strong>Bus</strong> versorgt.<br />

4.6.5 Aquametro Calec MB, Amtron-Nx, Saphir-N und<br />

AMBUS IS<br />

• diese Zähler haben keine Batteriepufferung; während einer Spannungsunterbrechung<br />

rechnen sie nicht weiter, die Zählerdaten bleiben jedoch erhalten<br />

• nach einem Stromunterbruch geht die Datenselektion verloren und der Zähler antwortet<br />

wieder mit dem Standard-Telegramm<br />

• der M-<strong>Bus</strong> von Aquametro verfügt über zwei zusätzliche Leitungen, mit denen die<br />

Zähler mit Strom versorgt werden können. Der Calec MB und der AMTRON-NW<br />

können zusätzlich noch vor Ort mit 230 V AC versorgt werden; alle anderen Zähler<br />

sind aber auf die Versorgung über den <strong>Bus</strong> angewiesen.<br />

Bei der Planung muss berücksichtigt werden, dass diese Versorgungsleitungen wegen<br />

der auftretenden Ströme einen grösseren Querschnitt haben müssen, als die<br />

normalen M-<strong>Bus</strong>-Leitungen.<br />

4.6.6 Aquametro AMBUS IS<br />

Die Momentanwerte Leistung bzw. Durchfluss liefern immer den Wert 0<br />

4.6.7 Viterra Sensonic<br />

Vereinzelt wurden Probleme im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Auslesung des<br />

Sensonic gemeldet.<br />

Viterra und Sauter untersuchen zur Zeit diese Probleme.<br />

Bitte bei Bedarf den aktuellsten Stand der Untersuchungen bei SBA anfragen!<br />

4.6.8 Siemens Ultraheat<br />

Nach Herstellerangaben hat die kontinuierliche Auslesung keinen Einfluss auf die Batterielebensdauer.<br />

Allerdings werden die übertragenen Werte nur alle 15 Minuten aktualisiert.<br />

Der Zähler kann auch in einen Schnellauslesemodus gesetzt werden, in dem er alle<br />

4 Sekunden ausgelesen werden kann. In diesem Modus schreibt er die aktuellsten Werte<br />

nach jedem Auslesen in ein Register. Erst beim nächsten Auslesen werden dann<br />

diese Daten übertragen. Dadurch können die übertragenen Daten bis zu mehrere Minuten<br />

alt sein.<br />

7000969001 N7 Sauter Systems 33


4<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Anhang<br />

4.7 Referenzprojekte<br />

• Eyecatcher auf der Swissbau 99<br />

• Römertherme Baden bei Wien<br />

4.8 Ansprechpartner<br />

Ihr M-<strong>Bus</strong>-Ansprechpartner bei Sauter:<br />

Cristóbal Fernández<br />

cristobal.fernandez@ch.sauter-bc.com<br />

Tel. +41/61/695 55 45<br />

34 7000969001 N7 Sauter Systems


<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Index<br />

5<br />

5 Index<br />

5.1 Index<br />

Alarmmeldungen .............................................. 19<br />

Anschlusszeichnung......................................... 29<br />

batteriebetriebene Geräte .......................... 10, 33<br />

<strong>Bus</strong>topologie .............................................. 10, 12<br />

Cycle ................................................................ 19<br />

Data Information Field DIF ............................... 14<br />

Datenpunktbeschreibung ................................. 18<br />

Datenpunktliste............................... 16, 17, 25, 26<br />

Datentelegramm, Inhalt.................................... 32<br />

Diagnose .......................................................... 19<br />

DIF ................................................................... 14<br />

Eichvorschriften................................................ 21<br />

EN 1434 ..................................................... 11, 30<br />

EPROM ............................................................ 16<br />

Erstabfrage....................................................... 18<br />

Fault ................................................................. 19<br />

FBD .................................................................. 24<br />

Ferhlererkennung............................................. 19<br />

feste Datenstruktur........................................... 14<br />

Folgeabfrage .................................................... 18<br />

Header ............................................................. 14<br />

Hilfsprogramme................................................ 30<br />

IEC 870 ............................................................ 11<br />

Init-Telegramm ..................................... 18, 22, 27<br />

Intelligente Zentralen........................................ 32<br />

Kartencode........................................... 18, 22, 27<br />

Komma............................................................. 18<br />

Kommunikation protokollieren .......................... 20<br />

Konfiguration der Zähler................................... 21<br />

LED .................................................................. 19<br />

Mark ................................................................. 11<br />

Masseinheiten ..................................................21<br />

Master.................................10, 11, 12, 13, 30, 32<br />

Master-Slave-Architektur ............................10, 13<br />

M-<strong>Bus</strong> Usergroup..............................................11<br />

M<strong>Bus</strong>Para230.......................................17, 25, 26<br />

M-<strong>Bus</strong>-Zentrale.................................................12<br />

MFA ..................................................................18<br />

Modemverbindung............................................13<br />

Monitorprogramm .................................16, 26, 27<br />

Normung...........................................................11<br />

Parametrierung der Zähler................................24<br />

Pegelwandler........................................12, 18, 30<br />

Primäradresse ..................................................18<br />

Primär-Adressierung.........................................13<br />

Protokoll-EPROM .............................................16<br />

Repeater...........................................................12<br />

Request User Data ...........................................13<br />

Schritt-<strong>für</strong>-Schritt-Anleitung...............................22<br />

Sekundär-Adressierung....................................13<br />

Send User Data ................................................13<br />

Service-Schnittstelle ...................................19, 26<br />

Slave.................................................................18<br />

SND_NKE.........................................................13<br />

Space ...............................................................11<br />

Übertragungsrate..............................................10<br />

User-EPROM....................................................16<br />

Value Information Field VIF ..............................14<br />

variable Datenstruktur.......................................14<br />

VIF ....................................................................14<br />

Zählernummer ............................................17, 18<br />

Zeitverhalten.....................................................19<br />

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5<br />

<strong>nova230</strong> <strong>für</strong> M-<strong>Bus</strong><br />

Index<br />

36 7000969001 N7 Sauter Systems

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