M-BUS转LonWorks网关技术开发策略分析

(5168cc银河官网娱线路自动化技术部LonWorks技术粉丝提供)

一、概述

   LonWorks现场总线通讯介质一般分为双绞线、电力线载波通讯。其中双绞线介质应用最为广泛,采用差动式曼彻斯特编码differential Manchester encoding,双绞线不区分正负,采用隔离通讯变压器,支持总线型、环型星型自由拓扑结构。LonWorks总线的通讯协议是标准的,支持多主多从,载波侦听多路访问(CSMA)协议,协调各节点之间的通讯交互,LonWorks采用面向对象的设计方法,其数据称为网络变量(NV),可以非常方便的上传到以太网,节约了大量的开发调试时间,提高了系统的稳定性,特别适合系统集成,具有很高的性价比。

M-BUS是欧洲通用的仪表总线,通讯和供电共用两根双绞线,且不区分正负极性,可以给远程仪表供电,方便现场供电不方便的情况,具有非常高的性价比。它具有标准的7层通讯协议,开放性和通用性比较好。 

二、M-BUS转LonWorks网关的提出

5168cc银河官网娱线路自动化公司(官方网址:)在根据客户的需求,对MBus总线计量表计如何接入现场LonWorks网络进行了充分的论证。能源计量及能耗监测系统广泛采用现场总线技术构建,其中,LonWorks网络技术以其独特的互操作性、布线施工的便捷性、组网的灵活性以及系统集成等方面的巨大优势,逐渐被市场广泛接受。对于基于LonWorks网络技术构建的能耗数据采集与管理系统,M-Bus计量表计如何接入系统成为市场关注的重要技术瓶颈。

 

以下是目前市场上常用的技术解决方案框图:

 

 

 

图中,系统先用M-BUSModBus网关接入RS485总线,然后再利用5168cc银河官网娱线路iGate105型网关,把RS485总线接入LonWorks总线。这样,系统不仅需要使用两种网关,额外增加了系统的成本,同时,统较为复杂,势必给调试增加了难度。

 

三、M-BUSLonWorsks网关技术方案

 

                    

 

图中,系统直接把M-BUS协议转换成LonTalk协议,接入LonWorks总线,降低了系统建设成本,减了系统调试复杂性,提高了系统的可靠性。

 

四、M-BUSLonWorks的网关功能

 

M-BUS总线技术一般用于测量热表、水表和气表,在实际工程中,需要测量日累积量、月累积量和上月累积量,这些物理量如果放在PC机端,会增加PC机的负担,如果网络意外中断,会造成测量数据的丢失,这些物理量放在网关中处理是比较合适的。

 

五、M-BUS转LonWorks网关技术分析

 

1、M-BUS主机向从机发送数据时采用的是电压调制方式。

 

      

 2、从机发送数据时采用的是总线电流调制

            

3、M-BUS总线的传输距离和可连接的从机数量

M-BUS传输数据距离和能够连接多少从机由以下因素决定:

(a)总线线路形态:对仪表总线来说允许多种线路形态(直线型、环形、星形、树形和混合型)组网,总线线路形态对总线系统影响很大。

(b)电缆的影响:使用的电缆应达到一定的电流容量和电阻要求,它会直接影响总线的运行。起决定意义的是网络中最长的分支线,它的长度将作为电缆电阻得计算依据。

4、LonWorks部分的电路设计原则分析

  LonWorks部分采用最新一代的Neuron芯片FT5000高性能CPU

(a)支持至多254个网络变量,系统的性价比更高;

(b)支持用户可编程的中断控制,从而提高外部事件的响应速度;

 

5、软件设计实现

 

M-BUS协议是以IEC870-5协议为基础的(这个协议是远程通讯标准协议),它由3种不同的报文格式帧构成,分别是固定长度帧、可变长度帧、控制帧及一个接收应答字符E5H。各帧的详细结构如表:

 

           

 

字符E5H是接收端对发送端的应答;

 

字符C是控制代码和功能代码;

 

数据A是地址域;

 

控制信息CI包含控制信息代码,可完成波特率、选择从机、请求复位等多功能设置;

 

    校验和是用于校验数据传输中的错误,以便于程序采取纠错措施。

 

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