Danfoss M-Bus pro Operating guide [cs]

Popis komunikace pomocí kabelové

sběrnice M-Bus pro měřič SonoSelect nebo

SonoSafe

Obsah

1 Informace ............................................................................................................. 3

2 Architektura .......................................................................................................... 3

3 Základní informace ................................................................................................. 4

3.1 Fyzická vrstva ................................................................................................. 4

3.2 Proces probuzení a změny přenosové rychlosti (IR) ............................................... 4

3.3 Změny přenosové rychlosti ................................................................................ 4

3.3.1 Čekací doba před odpovědí po přijetí zprávy ................................................... 5

3.4 Linková vrstva (DLL) ........................................................................................ 5

3.4.1 Pole C (řídicí pole, funkční pole) – velikost pole 1 bajt ..................................... 5

3.4.2 Pole A (Pole adresy) – 1 bajt ........................................................................ 6

3.4.3 Pole L – 2 pole o velikosti 1 bajt ................................................................... 7

3.4.4 Pole CS – 1 bajt ......................................................................................... 7

3.5 Kombinovaná transportní a aplikační vrstva ......................................................... 8

3.5.1 Pole Cl (řídicí informační pole) ...................................................................... 8

3.5.2 Dlouhá hlavička ......................................................................................... 9

3.5.3 Stavový bajt a zpracování chyb .................................................................. 10

3.5.4 DIF a VIF konfigurace datových záznamů..................................................... 11

3.6 Standardní údaje ........................................................................................... 13

4 Komunikační proces.............................................................................................. 16

4.1 Datové rámce M-Bus podle normy EN 13757 ..................................................... 16

4.2 Odečet impulzních měřičů ............................................................................... 17

4.3 Reset aplikace ............................................................................................... 17

4.4 Postupy odesílání a potvrzení dostupné u měřičů Danfoss .................................... 21

4.4.1 SND_NKE ................................................................................................ 21

4.4.2 SND_UD ................................................................................................. 22

4.4.3 REQ_UD2 ................................................................................................ 34

4.4.4 RSP_UD .................................................................................................. 35

Příloha A ................................................................................................................... 36

2| © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01 AQ266551529038cs-000101

1 Informace

Identifikujte potřebné telegramy z normy EN13757 a určete způsob implementace komunikačního protokolu měřičů SonoSelect 10 a SonoSafe 10 do telegramu M-Bus. Tento dokument obsahuje popis protokolu M-Bus implementovaného pro měřiče SonoSelect 10 a SonoSafe 10. Protokol M-Bus bude splňovat požadavky normy EN13757.

2 Architektura

Na základě softwarové architektury měřičů SonoSelect 10 a SonoSafe 10 bude komunikace rozdělena do tří vrstev.

«Komponenta»

ENMBus_ApplicationLayer

«Komponenta»

ENMBus_DataLinkLayer

«Komponenta»

WiredMBus

«Komponenta»

Vrstva 7

Vrstva 2

Vrstva 1

Aplikační

Linková

Fyzická

Obrázek 1 – model OSI a architektura HM

Protokol M-Bus pro infračervenou a kabelovou komunikaci bude identický, a tyto dvě komponenty tudíž budou sdílet stejnou linkovou a aplikační vrstvu. Protokol M-Bus bude podporovat jen fyzickou, linkovou a kombinovanou transportní a aplikační vrstvu. Ostatní vrstvy uvedené v normě EN13757-3 jsou volitelné a nebudou součástí implementace komunikace pomocí kabelové sběrnice M-Bus měřičů SonoSelect 10 a SonoSafe 10. Podle normy EN13757-1 musí být transportní vrstva zpracována v aplikační vrstvě.

AQ266551529038cs-000101 © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01| 3

3 Základní informace

3.1 Fyzická vrstva

Fyzická vrstva zajišťuje sériovou asynchronní poloduplexní komunikaci.

Měřič slouží jako zařízení slave a každý přenášený znak se skládá z následujících 11 bitů:

•

1 počáteční bit („Space“)

•

8 datových bitů

•

1 paritní bit (sudá)

•

1 ukončovací bit („Mark“)

Zařízení master vydá požadavek a zařízení slave zareaguje.

3.2 Proces probuzení a změny přenosové rychlosti (IR)

Protože optické rozhraní používá protokol dle normy EN 13757-2, zprávu probuzení lze zaslat do měřiče tepla vždy po uplynutí doby nečinnosti, která je delší než 330 bitů. Zpráva probuzení se skládá ze střídajících se nul a jedniček při požadované přenosové rychlosti po dobu (2,2 ± 0,1) s. Po uplynutí doby nečinnosti trvající 33 až 330 bitů může být zahájena komunikace.

3.3 Změny přenosové rychlosti

Požadavky na přenosovou rychlost vyplývající z normy EN13757-3 jsou následující:

•

IR rozhraní podporuje rychlost 2 400 a 4 800 baudů.

•

Přenosová rychlost kabelové komunikace podporuje rychlost 300, 2 400, 4 800 a 9 600 baudů.

•

Přenosová rychlost je po resetování zařízení udržována.

Měřiče s verzí hardwaru 5 jsou vybaveny automatickou detekcí přenosové rychlosti u IR i kabelového M-Bus rozhraní.

Maximální datové záznamy:

Maximální délka datového záznamu je 235 bajtů.

Vyhledávání podle zástupného znaku (Sekundární adresa)

Sekundární adresu najdete pomocí vyhledávání podle zástupného znaku (CI = 52H). Horní pozice se stanoví v deseti výběrech ze znaků 0–9 (0FFFFFFF–9FFFFFFF). Když je nalezeno zařízení slave, odpoví příkazem ACK a zařízení master si vyžádá úplnou sekundární adresu, která se vrátí v příkazu RSP_UD ze zařízení slave. Pokud dojde k jakékoli kolizi, zařízení pozmění následující pozice a stávající pozici ponechá.

4| © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01 AQ266551529038cs-000101

3.3.1 Čekací doba před odpovědí po přijetí zprávy

Po přijetí platného telegramu musí zařízení slave počkat po časový úsek od 11 bitů do 330 bitů + 50 ms, než odpoví (EN1434-3).

Přenosová rychlost Min. Max.

300 baudů 36,7 ms 1 150 ms 2 400 baudů 4,6 ms 187,5 ms 4 800 baudů 2,3 ms 118,8 ms 9 600 baudů 1,2 ms 84,4 ms

3.4 Linková vrstva (DLL)

V této části je popsána linková vrstva. Níže je vyobrazen jeden z rámců používaných ve standardu M-Bus. Další rámce M-Bus najdete v části 4.1.

Řídicí rámec

Start = 68h

Pole L = 3

Start = 68h

Pole C

Pole A

Pole Cl

Kontrolní součet

Stop = 16h

3.4.1 Pole C (řídicí pole, funkční pole) – velikost pole 1 bajt

Funkční pole specifikuje směr toku dat a má různé další úkoly jak ve směru volání, tak ve směru odpovídání, ale řada z nich je volitelná a tudíž není implementována.

Číslo bitu 7 6 5 4 3 2 1 0

Směr volání 0 1 FCB FCV F3 F2 F1 F0

Směr odpovídání

0 0 ACD DFC F3 F2 F1 F0

•

Bit7 je vyhrazen pro použití v budoucnu.

•

Bit6 specifikuje směr toku dat. Pokud má hodnotu 1, komunikace probíhá ve směru

master-slave, a pokud má hodnotu 0, směr komunikace je opačný.

•

FCB Při tomto bitu zařízení slave nekoná a vždy posílá nová data.

•

FCV Tento bit zařízení slave ignoruje.

•

DFC (řízení toku dat) Není podporováno, hodnota musí být 0.

•

ACD (požadavek na přístup) Není podporováno, hodnota musí být 0.

AQ266551529038cs-000101 © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01| 5

•

Řídicí pole F3-F0 Kód řídicího pole sděluje funkci nebo akci zprávy. Řídicí pole má

7 níže uvedených předdefinovaných řídicích polí.

Název Pole C

binární

SND_NKE 0100 0000 40 Krátký rámec Inicializace zařízení slave

SND_UD 01F1 0011 53/73 Dlouhý/Řídicí Odeslání uživatelských

REQ_UD1 01F1 1010 5A/7A Krátký rámec Požadavek na data třídy 1 REQ_UD2 01F1 1011 5B/7B Krátký rámec Požadavek na data třídy 2

REQ_SKE 0100 1001 49 Krátký rámec Požadavek na stav RSP_SKE 0000 1011 0B Krátký rámec

RSP_UD 00AD 1000 08 Dlouhý/Řídicí

Pole C (HEX)

Telegram Popis

dat do zařízení slave

Stavová data,

slave-master

Přenos dat ve směru

slave-master na vyžádání

Na telegramy REQ_UD1 se odpovídá příkazem ACK, protože protokoly Alarm nejsou podporovány.

3.4.2 Pole A (Pole adresy) – 1 bajt

Primární adresu měřiče lze nastavit na hodnotu 0–250. Výchozí primární adresa je součástí sériového čísla (červená písmena: ssssswwNNyyww) a vždy se jedná o číslo od 00 do 99. Chcete-li změnit primární adresu, použijte buď aplikaci SonoApp, nebo příkaz M-Bus popsaný dále v tomto dokumentu.

Dvoubodové adresování (0xFE) je určeno pro komunikaci pomocí infračeveného rozhraní nebo pro síť s pouze jedním zařízením slave (používá se pro test sítě s jedním zařízením slave).

Vysílání (0xFF) se používá pro komunikaci v síti se všemi zařízeními slave, například pro současné nastavení nové přenosové rychlosti ve všech zařízeních slave. V režimu vysílání nepoužije zařízení slave v odpovědi žádný potvrzovací bajt.

Sekundární adresu lze použít k výběru zařízení slave. Toto zařízení slave lze posléze kontaktovat pomocí primární adresy FDH. Všechna zařízení slave mají jedinečnou sekundární adresu, což zajišťuje, že odpoví jediné zařízení slave.

Forma adresování Adresování

zařízení slave

Primární adresování 0–250 Sekundární

adresování a vybrané zařízení slave

Dvoubodové adresování

Vysílání 255 (FFH)

253 (FDH)

254 (FEH)

6| © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01 AQ266551529038cs-000101

3.4.3 Pole L – 2 pole o velikosti 1 bajt

Pole délky (Pole L) definuje počet bajtů (vyjádřený hexadecimálně) aktivních dat, která tvoří telegram, plus 3 bajty pro pole C, A a Cl.

Toto pole je vždy vysíláno dvakrát v dlouhých telegramech (RSP_UD), viz část 4.1.

3.4.4 Pole CS – 1 bajt

Kontrolní součet (Pole CS) slouží k rozpoznání chyb přenosu a synchronizace. Kontrolní součet se počítá z aktivních dat, která tvoří telegram, plus 3 bajty pro pole C, A a Cl. Všechny bajty se sečtou dohromady do 8bitového nepodepsaného celého čísla, což znamená, že když hodnota překročí hodnotu Ffh, vrátí se a začne se od začátku.

AQ266551529038cs-000101 © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01| 7

3.5 Kombinovaná transportní a aplikační vrstva

3.5.1 Pole Cl (řídicí informační pole)

Pole CI deklaruje směr transportu a aplikační protokol (pokud existuje). Pole CI také deklaruje, který typ transportní vrstvy (hlavička „Žádná“, „Krátká“ nebo „Dlouhá“) je použit.

U měřičů SonoSelect/Safe s komunikací pomocí kabelové sběrnice M-Bus je vždy použita dlouhá hlavička (0x72).

Měřiče SonoSelect/Safe podporují následující pole CI.

Pole CI (HEX) Směr

50 Reset aplikace 51 Data odeslaná do zařízení 52 Výběr zařízení slave (bez hlavičky) 72

B8 Nastavení přenosové rychlosti 300 baudů

BB Nastavení přenosové rychlosti

BD Nastavení přenosové rychlosti

Telegram obsahuje data pro zařízení

master s dlouhou hlavičkou

(pouze komunikace pomocí kabelové

sběrnice M-Bus)

2 400 baudů

9 600 baudů

8| © Danfoss| Měřiče spotřeby energie| 2021.01 AQ266551529038cs-000101

3.5.2 Dlouhá hlavička

Dlouhá hlavička obsahuje 12 bajtů, které se používají k identifikaci měřiče, sledování nové nebo staré zprávy a použití šifrování.

Pro kabelem připojené měřiče Danfoss není v současnosti šifrování k dispozici, což znamená, že hodnota konfiguračního pole je vždy 0000H.

V následující tabulce je popsána 12bajtová hlavička:

Č. bajtu Velikost

(bajty)

1–4 4 xx xx xx xx Identifikační číslo měřiče 5–6 2 D310 ID výrobce (DFS Danfoss 10D3h)

7 1 xx Číslo verze firmwaru (00-FF) 8 1 04/0C Médium: Vstup/výstup tepla 9 1 xx Přístupové číslo (00-FF-> 00)

10 1 xx Stav

11–12 2 0000 Konfigurace

Hodnota

(Hex)

Popis

Identifikační číslo (sekundární adresa) je číslo, které nelze změnit (podle modelu OMS) z intervalu 00000000 až 99999999. Identifikační číslo je součástí sériového čísla měřičů Danfoss a je jedinečné. (V instalacích s jinými měřiči, kde se vyskytuje stejná adresa, je možné adresu změnit pomocí aplikace SonoApp nebo příkazu M-Bus uvedeného dále.)

Sekundární adresa je odvozena od sériového čísla. Sériové číslo má následující formát:

ssssswwNNyyww

Sekundární adresa má následující formát:

ywwsssss

ID výrobce se používá k identifikaci výrobce měřiče. Každý výrobce má přidělený příznak tvořený třemi velkými písmeny, která lze podle normy EN13757-3 zkombinovat do dvou bajtů. Příznak výrobce Danfoss je DFS (10D3h) a je vždy součástí dlouhé hlavičky.

Číslo verze se používá k identifikaci, zda se jedná o měřič:

•

SonoSafe (0x01)

•

SonoSelect (0x02)

Bajt média identifikuje způsob instalace snímače průtoku měřiče a pro každý typ měřiče jsou dostupná dvě nastavení:

•

Měřiče se vstupem tepla (přívod 0x0C)

•

Měřiče s výstupem tepla (zpátečka 0x04)

•

Měřič chlazení (objem se měří z teploty ve vratném potrubí: výstup)

•

Měřič chlazení (objem se měří z teploty v přívodním potrubí: vstup)

•

Kombinovaný měřič

•

Vodoměr (pouze pro impulzní odečet)

Přístupové číslo má nepodepsané binární kódování a jeho hodnota se zvyšuje (modulo 256) o jedničku po každém odeslání příkazu RSP-UD ze zařízení slave.

3.5.3 Stavový bajt a zpracování chyb

Stavový bajt se používá k indikaci různých potenciálních chyb měřiče. Chyby jsou uvedeny v následující tabulce:

Bit Význam s nastaveným

bitem

0,1 Viz tabulka 5 Viz tabulka 5

2 Nedostatečné napájení Napájení Ok 3 Trvalá chyba Není trvalá chyba 4 Dočasná chyba Není dočasná chyba 5 Podle výrobce Podle výrobce 6 Podle výrobce Podle výrobce 7 Podle výrobce Podle výrobce

Stavový bit 1 bit 0

0 0 Žádná chyba 0 1 Aplikace zaneprázdněna 1 0 Libovolná chyba aplikace 1 1 Abnormální stav/alarm

Význam s nenastaveným

bitem

Stavový bit bude použit v následujícím významu:

Nedostatečné napájení:

Varování – Bit „Nedostatečné napájení“ signalizuje jen přerušení externího napájení, nebo konec životnosti baterie.

Trvalá chyba:

Chyba – Bit „Trvalá chyba“ je nastaven jen tehdy, když měřič signalizuje fatální chybu zařízení, která vyžaduje servisní zásah.

Dočasná chyba:

Varování – Bit „Dočasná chyba“ je nastaven jen tehdy, když měřič signalizuje menší chybu, která nevyžaduje okamžitý servisní zásah. Může se jednat o chybu, která časem zmizí.

Libovolná chyba aplikace:

Chyba aplikace se použije k signalizaci chyby, ke které došlo během interpretace nebo spuštění přijatého příkazu, například zprávy, kterou nelze dešifrovat.

Abnormální stav:

Použije se, když správně fungující aplikace detekuje abnormální chování, například trvale vysoký průtok.

Jako stavový bajt se pošle číslo nejkritičtější aktivní chyby (chyba zobrazená na displeji). Nejkritičtější chyba je E1 a nejméně kritická je E32.

V následující tabulce je uvedena bitová kombinace.

Číslo chyby E

Hexadecimální kód

Číslo chyby E

Hexadecimální kód

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13

0x08 0x10 0x28 0x04 0x24 0x30 0x50 0x70 0x90 0xB0 0xD0 0xF0 0x48

E14 E15 E16 E17 E18 E32

0x40 0x44 0x60 0x62 0x13 0x92

Typ chyby Číslo chyby E

Nedostatečné

E4, E5, E15

napájení

Trvalá chyba E1, E3, E13

Dočasná chyba E2, E6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, E14, E16,

E17, E18, E32

3.5.4 DIF a VIF konfigurace datových záznamů

Aplikační vrstva obsahuje data zasílaná ze zařízení slave do zařízení master nebo obráceně.

Každý odeslaný datový záznam, který není specifický pro daného výrobce, má následující hlavičku datového záznamu (DRH).

Datový informační blok (DIB) Hodnotový informační blok (VIB)

DIF DIFE VIF VIFE Data

1 bajt 0–10 bajtů 1 bajt 0–10 bajtů 0–n bajtů

Datový informační blok (DIB) obsahuje přinejmenším jeden DIF, ale v případě potřeby ho lze rozšířit na 10 DIFE.

Hodnoty DIF podporované měřiči Danfoss:

Bit Název Popis

7 Rozšiřovací bit Specifikuje, zda následuje bajt DIFE:

0 = Ne 1 = Ano

6 Nejnižší platný bit čísla

uložení

5–4 Funkční pole Specifikuje druh hodnoty:

3–0 Datové pole

0, pokud není protokol odeslán

00 = Okamžitá hodnota 01 = Maximální hodnota 10 = Minimální hodnota 11 = Hodnota během chybového stavu Délka a kódování dat:

0001 (0x01): 8bitové celé číslo 0010 (0x02): 16bitové celé číslo 0011 (0x03): 24bitové celé číslo 0100 (0x04): 32bitové celé číslo 0110 (0x06): 48bitové celé číslo (jen pro záznam) 0111 (0x07): 64bitové celé číslo (jen pro záznam) 1001 (0x09): 2ciferné BCD 1010 (0x0A): 4ciferné BCD 1011 (0x0B): 6ciferné BCD 1100 (0x0C): 8ciferné BCD 1101 (0x0D): Proměnná délka (jen pro TX) 1111 (0x0F): Data specifická pro výrobce

Hodnoty DIFE podporované měřiči Danfoss:

Bit Název Popis

7 Rozšiřovací bit Specifikuje, zda následuje bajt DIFE:

0 = Ne 1 = Ano

6 Jednotka Specifikuje, zda se jedná o čítač impulzů nebo

hodnotu chlazení

5–4 Tarif Používá záznamy °C*m^3 3–0 Číslo uložení 0000 (používá se jen pro protokoly)

DIFE se používá pro výběr čítače impulzů 1 a 2. Pokud má první DIFE nastavenou jednotku na 1, jedná se o čítač impulzů 1. Pokud je jednotka nastavená ve druhém DIFE, jedná se o čítač impulzů 2 (viz část 4.4.2.7). Jednotka DIFE 3 se používá pro záznamy chlazení (Energie, Objem, Max. průtok, Max. výkon).

Číslo uložení DIFE se používá k zobrazení hodnot protokolu a toho, který typ protokolu je zasílán.

Číslo uložení 1 a 2 se používá pro roční historii 1 a 2.

Číslo uložení 3 až 26 se používá pro měsíční historii 1 až 24.

+ 26 hidden pages