RS-485在工业上作为数据交换的手段而广泛使用的串行通信方式,是一个物理接口,不是通讯协议,物理层是计算机网络OSI(即开放式系统互联)模型中最低的一层。数据信号采用差分传输方式,接线方式为拓扑结构,不支持星型总线结构和网络分支,485接口可驱动的总线节点数量的理论值是256,但在实际应用中,为了保证总线的安全及传输的可靠性,一般限定在32个之内。
而MBUS总线主机可驱动从机的数量一般不小于128个,大功率的主机可以可靠的驱动256个从机甚至更多。
在欧洲,户用仪表的通讯方式以M-BUS为主,它可以解决多结点、长距离的通讯问题。目前国内诸多大型水、电、气、热表企业已采用或拟采用MBUS总线通讯技术。
M-BUS是一种低成本的一点对多点的总线通讯系统,具有通讯设备容量大(500 点),通讯速率高(9600bps),成本低,设计简单,布线简便(无极性可任意分支,普通双绞线),抗干扰能力强,并总线可提供高达 500mA 电源的特点。
系统具有自动登录功能,此功能可完成设备的自动登录、结点中断报警等双向可中断的先进的通讯功能。总线隔离设备具有总线故障隔离性能,保证部分总线故障时其它部分正常通讯。以该芯片为核心构成的总线通讯系统可广泛应用于三表集抄、智能家庭控制网络、消防报警及联动网络、小区智能化控制网络、中央空调控制系统等。
杭州领祺M-BUS协议转换器具备很强逻辑处理能力,能够主动定时的采集其所在M-BUS总线上的数据,支持上百种行业协议的转换,如标准的Modbus RTU/TCP协议数据,并进行缓存;同时等待上行设备的数据读取并响应。上行设备负责主动发起读取数据动作,采取扫描方式从设备缓存中读取数据并进行后续管理。
RS485、M-BUS性能对比 | ||
比较项目 | RS485(75LBC184) | M-BUS(TI721) |
价格(元) | 9 | 22 |
通讯距离(m) | 1200 | 1000 |
通讯电平 | 差分电压 | 下行12V电压 |
总线最高电压 | 5V | 24V |
最长距离适用通讯速率 | 2400 | 4800 |
接线方法 | 四线(含电源) | 二线(可供电) |
是否具有极性 | 极性 | 无极性 |
布线方式 | 串连 | 任意分支 |
线缆要求 | 屏蔽双绞线 | 普通RV1.5双绞线 |
是否能给结点设备供电 | 否 | 能,但功率小 |
供电电流 | 不能提供 | <0.65ma<> |
芯片静态电流损耗 | 2.4mA | 0.8 mA |
负载能力 | <128<> | <256<> |
总线隔离装置 | 无 | 有,复杂 |
配套的集中控制器 | 简单 | 复杂 |
电磁兼容性 | 差 | 好 |
结点中断上传功能 | 无 | 有 |
M-BUS型总线系统特点
1.高速稳定的通讯速率,在4.8kb/s的通讯速率时可达到2.4Km的可靠通讯距离;
2. 在4.8kb/s、2.4Km的可靠通讯距离时,可有多达500个接点的容量;
3.允许串型、星型、交叉等任意接线分支的布线方式;
4.极低的静态功耗,低达200uA;
5. 使用普通双绞线,无极性二线制安装接线;
6. 隔离通讯设备可保证在遭雷击时可靠工作,7.恒流的电流环通讯方式,抗干扰性强;
8. 具有设备自动登录等功能,可容纳多种设备,预留多种通讯协议,扩展方便;
9.通过总线可向从设备提供200mA电流;
M-Bus(Meter Bus)即仪表总线,MBus总线开发的目的是用于满足网络系统和远程抄表的需要,例如用于测量家里面气和水的消耗。MBus仪表总线可以满足由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。当计量仪表收到数据发送请求时,将当前测量的数据发送到主站,(主站可以是手持设备、计算机、或其他终端)。主站定期读取某栋建筑物中安装的计量仪表的数据。MBus在家庭电子系统中的其他应用有:报警系统、智能照明、热能控制。
过去485技术主着导这一技术的应用,但已不能满足大容量集中抄表网络的需要,在应用过程中存在以下问题:
1.485的通讯设备容量少,理论上最多容许接入量不超过128个设备,这显然不适用以楼宇为结点的多用户容量要求。
2.485的通讯速率低,并且其速率与通讯距离有直接关系,当达到数百米以上通讯距离时,其可靠通讯速率<1200bps<>,这使得大量结点的抄表速度非常低。
4. 485方式不能给下接设备供电,设备需要单独解决供电问题。
5. 485芯片功耗较大,静态功耗达到2-3mA,工作电流(发送)达到20mA,这增加了线路电压降,不利于远程布线。
6. 长距离通讯时 485芯片容易损坏。
7.以485 构成的网络只能以串行布线,不能构成星形等任意分支,而串行布线对于小区的实际布线设计及施工造成很大难度,不遵循串行布线规则又将大大降低通讯的稳定性。
8. 由于 485 自身的电性能决定了其在实际工程应用中稳定性较差,并且多节点、长距离的调试需要对线路进行阻抗匹配等调试工作,大量安装时调试工作复杂。
M-BUS 总线通讯方式克服了以上所有缺点,同时具有的总线供电模式特别适应于居民煤气、水、电、热表集中抄收,中断报警并自动上传功能,又很适用于实时性要求高的应用,如消防报警系统,家庭智能化控制总线等。
M-BUS总线通讯设备及系统构成:
A:结点通讯设备:智能电表、水表、煤气表、热量表、家庭自动化设备终端、火灾报警、联动设备、手动报警按钮、网络显示器、网络仪表设备、控制设备、温度探测器、温度控制器等。
B:总线隔离(保护)器:当其所在分支发生短路时,自动断开其分支,使其他设备正常通讯。
工作电流<0.1ma<>;总线故障时电流<15ma<>;工作保护电流可根据需要在0.5A,0.1A,0.2A,0.5A,1.0A之间设置(可恢复保险丝)。
隔离中继器:当通讯距离超过2km时,可使用该设备再延长2km。本设备需要现场供电,工作电流0.5mA。
集中控制器:向上连接计算机(或手持式抄表设备),向下连接C-MBUS 总线的控制设备,内部有以CMT100为核心的电源控制器、232/485与M-BUS 之间的通讯转换器等电路。