Som en leverantör av produkter för mätning och övervakning av energi och elektriska storheter är det vanligt att data behöver överföras från mätutrustningen till en PLC, dataloggar eller ett överordnade system. För att möta de olika behov som finns erbjuder vi olika lösningar som pulsutgångar, analoga utgångar och seriell kommunikation baserat på olika typer av gränssnitt.
Kommunikation mellan olika enheter kan ske med pulsutgångar, analoga utgångar eller med olika typer av protokoll. I de fall flera enheter ska kommunicera eller flera variabler ska läsas in används med fördel grässnitt som RS485, Ethernet/IP eller trådlösa gränssnitt. Via dessa gränssnitt kan olika protokoll användas för att definiera formatet på informationen. Våra produkter använder som regel standardiserade kommunikationsprotokoll som baseras på givna standarder.
Pulsutgångar
Våra energimätare och multi-instrument finns med en eller flera pulsutgångar för överföring av energiförbrukning som t ex kWh eller kVARh. Våra enklaste energimätare levereras med en pulsutgång med ett fast antal pulser/kWh. I de mer avancerade energimätarna och multi-instrumenten är pulsviktningen programmerbar. När det gäller typ av utgång finns det potentialfria kontakter (relä), transistorutgång (S0) eller opto-mosfet som kan används på både AC och DC spänning.
Antalet pulser/kWh avgörs utifrån den upplösning som önskas och de effektnivåer mätningen utförs på. En vanlig pulsviktning för energimätning vid lägre effekter är 100 pulser/kWh.
Analoga utgångar
Många av våra instrument kan levereras med en eller flera analoga utgångar. Instrumenten återger mätningar i ett sådant format att en processenhet kan hantera mätningen, 0-10 VDC eller 4-20 mA är vanliga signalnivåer för processignaler. De momentana variablerna och är fritt skalbara. Exempelvis så kan momentan effekt, t ex 0-500 kW, återges med en analog signal som 0-10 VDC eller frekvens, t ex 45-55 Hz, kan återges som 4-20 mA.
Modbus RTU
Modbus är ett protokoll som utvecklades 1979. Detta protokoll har blivit en standard som används inom många olika användningsområden. Modbus stödjer kommunikation av olika typer av data och konfiguration av enheter. Protokollet är registerbaserat och lämpar sig för installationer där data behöver uppdateras frekvent. Data ligger placerade i specifika register och har en given storlek och är av olika format. För att kunna läsa in och tolka data korrekt skapas en drivrutin. Modbus är ett protokoll där en master skickar ett kommando och slavarna svarar när deras bussadress anropas.
Modbus RTU kan överföras via olika typer av seriella gränssnitt som RS232 och RS485. Dessa grässnitt är vanliga i industriella applikationer och de är ofta implementerade direkt på styrenheterna. De olika gränssnitten skiljer sig åt på så sätt att RS232 är mellan två enheter och RS485 är ett gränssnitt för multi-drop upp till 250 enheter. I en installation med RS485 används helst en partvinnad kabel med skärm för att sammankoppla enheterna.
När RS485 används är det teoretiska längden upp till 1 200 meter. Kabelinstallationen börjar vid masterenheten och går i en slinga till slavarna, en så kallad Daisy-chain. Förgreningar är inte tillåtna. Dessutom är det viktigt att använda samma typ av kabel i hela installationen. Varje deltagare (slav) är programmerad med en unik adress (1, 2, 3, 4, etc.). Antal deltagare (slavar) är teoretiskt begränsade till 247. De flesta av våra produkter kan levereras med RS485 Modbus-gränssnitt.
Modbus TCP
Modbus TCP är en version av RTU där kommunikationen är paketerad för överföring via Ethernet. Modbus TCP kan i många fall vara användbart för installationer där det inte är önskvärt eller möjligt att använda seriell RS485 kommunikation och där det kanske redan finns en infrastruktur med Ethernet tillgänglig.
Till skillnad från Modbus RTU där det endast finns stöd för en master så har Modbus TCP stöd för anrop från flera masterenheter, vanligen upp till 5 st. Vid kommunikation med Modbus TCP har slaven en IP-adress som vanligen är statisk men den kan även vara dynamiskt tilldelad via DHCP.
Vår energimätare EM24 och flera multi-instrument som t ex WM20 och WM30 har stöd för Modbus TCP. Dataloggern UWP30 kan kommunicera med enheter både via Modbus RTU och Modbus TCP.
M-Bus
M-Bus (Metering Bus) är ett standardiserat bussystem enligt EN13757 som främst är anpassat för mätning av förbrukningsvärden som elektrisk energi (kWh eller kVARh), energi i central- och fjärrvärmesystem (kWh) och mängdmätning (gas, vatten etc.).
M-Bus är ett objektorienterat protokoll som innehåller information om den anslutna mätenheten. Denna information används för att automatisera installationen av olika typer av enheter och för att kunna garantera spårbarhet av mätvärden. Som överföringsmedium används vanligtvis en 2-trådskabel. Maximal kabellängd beror av antalet deltagare (slavar) och överföringshastighet (baud rate), teoretiskt kan den vara upp till 1 500-2 000 meter. En installation med M-Bus är polaritetsoberoende och kan utföras med fri topologi, förgreningar är tillåtna.
Deltagare (slavar) har ofta två adresser, en primär och sekundär adress. Primäradressen är ofta programmerbar och den sekundära är en fast fabriksinställd adress, ofta kopplad till enhetens serienummer. Antalet deltagare (slavar) är begränsat av den master som används, då varje slav förbrukar en viss mängd ström (lastenhet). Vanligtvis består en M-Bus installation av ett maximalt antal slavar från 32-256. En lastenhet definieras som 1,5mA, varje slav drar en eller flera lastenheter. Vissa slavar får sin manöverspänning via bussen.
Trådlös M-Bus (wM-Bus)
Standarden M-Bus har även stöd för en trådlös radiokommunikation. Överföringen sker okrypterad eller krypterad enligt Europeisk standard EN13757-3 och EN13757-4 för licensfria radiofrekvenser. Räckvidden för trådlös M-Bus är upp till 600 meter vid fri sikt och upp till 100 meter inom en byggnad.
BACnet
BACnet är ett kommunikationsprotokoll speciellt anpassat för användning inom fastighetsautomation. Den är i överensstämmelse med amerikanska och europeiska standarder och leverantörsoberoende. Som överföringsmedia finns det stöd för seriell kommunikation (MS/TP) och Ethernet (TCP/IP).
Vid en seriell installation gäller samma förutsättningar som för RS485. Våra analysatorer typ WM20, WM30 och WM40 finns i olika versioner med både BACnet MS/TP och TCP/IP. Carlo Gavazzi erbjuder även lösningar för konvertering mellan RS485 Modbus till BACnet för användning med våra övriga produkter.
Profibus
Profibus DP är en allmänt använd kommunikationsstandard som främst används i industriella installationer. Data överförs med en 2-ledarkabel. Maximal tillåten kabellängd varierar mellan 100 och 1200 meter beroende av den använda kommunikationshastigheten (Baud rate). Våra analysatorer typ WM20, WM30 och WM40 kan levereras med Profibus-gränssnitt.
Intresserad av mer information
Vi skickar gärna vårt whitepaper om trådlös M-Bus.
