M BUS與RS485的比較

2022-11-27 13:18:02 字數 2276 閱讀 1616

m-bus與rs485兩種匯流排抄表方案的比較

針對傳統手工抄表的種種不便,在多年研製與反覆試驗中,目前m-bus和rs485兩種匯流排的抄表方式在集中抄表領域被廣泛使用。

m-bus是一種歐洲標準的2線匯流排,專門為消耗測量儀器和計數器傳送資訊的資料匯流排而設計的,它的資訊傳送量是專門滿足其應用而限定好的,它具有使用**低廉的電纜而能夠長距離傳送的特點,所以m-bus匯流排在集中抄表領域正在被越來廣泛的採用。

rs485匯流排最初都是由電子工業協會(eia)制訂並發布的,作為工業標準,以保證不同廠家產品之間的相容,允許多個傳送器連線到同一條匯流排上,同時增加了傳送器的驅動能力和衝突保護特性,擴充套件了匯流排共模範圍,使用者又可以建立自己的高層通訊協議。正因為rs-485的遠距離、多節點、可以自行定義協議以及傳輸線成本低的特性,使得rs 485成為工業應用中資料傳輸的首選標準,因此在集中抄表領域也被廣泛的採用。

由於m-bus和rs485兩種匯流排都在集中抄表中有廣泛的應用,因此我將就兩種匯流排在抄表中的差異,做出如下比較:

1.傳送速度和通訊距離

根據rs485匯流排結構理論,在理想環境的前提下,rs485匯流排傳輸距離可以達到1200公尺。其條件是通訊材優質達標,波特率為9600,只負載一台rs485裝置,才能使得通訊距離達到1200公尺。但是在集中抄表領域通常採用的波特率為1200,所以通常rs485匯流排實際穩定的通訊距離往往達不到1200公尺。

如果負載rs485裝置多,線材阻抗不合乎標準,線經過細,轉換器品質不良,裝置防雷保護複雜和波特率的提高等等因素都會降低通訊距離。

m-bus傳輸距離會和網路分布線路情況、電纜長度和截面積以及傳送速度有關,終端的數量可以通過調整作為互感器的數字遠端控制器而提高。在集中抄表方案中通常採用的波特率為4800,因此m-bus在抄表領域中的傳輸距離符合下表。在實際的遠端抄表方案的應用中,m-bus匯流排的可靠通訊長度為1000公尺,已經可以滿足小區的集中抄表需求。

2.線纜要求和通訊電平

rs485不具有節點供電能力,通訊線由兩根具有不同極性的遮蔽雙絞線和兩條另外供電的兩條電纜,總共四條線組成的,rs485收發器在規定的共模電壓-7v至+12v之間,它是通過兩根通訊線之間的電壓差的方式來傳遞訊號,因此稱之為差分電壓傳輸。由於rs485匯流排必須為四線,而且對雙絞線的要求很高,無疑在集中抄表中加大成本。

m-bus使用的是無極性的普通rv1.5雙絞線,下行傳輸是電壓訊號,上行傳輸是電流訊號。不但傳輸訊號抗干擾性更強,而且與rs485相比節約大量的線材費用,同樣在佈線中接線方便,避免了因極性引起的錯接。

並且當匯流排有電時,終端從匯流排取電,匯流排可以為每個終端提供穩壓電源。當匯流排掉電時,終端可以獲得匯流排掉電訊號,同時將供電電源切換為後備電池。這樣不但節約了大量的成本,減少的佈線難度,因此在集中抄表的應用中更加穩固可靠。

3.負載個數

其負載數量要根據rs485轉換器內晶元的型號和rs485裝置晶元的型號來判斷,只能按照指標較底的晶元來確定其負載能力一般485晶元負載能力有三個級別:32臺、128臺和256臺。此外理論上的標稱往往實際上是達不到的。

通訊距離越長,波特率越高、線經越細、線材質量越差、轉換器品質越差、轉換器電能**不足(無源轉換器)、防雷保護越強,這些都會降低真實負載數量。如果想要增加節點數或者增大負載個數,那麼必須採用rs485中繼器或rs485集線器來拓展網路距離或節點數。

m-bus的負載數量依賴於電源的容量,理論上只要電源的容量足夠大,負載數量是不受限制的。但是在實際操作中,電源容量是有限的,因此m-bus的負載最多可以達到水表約500只,電表300只。

4.拓撲結構

由於rs485網路的規範是1200公尺通訊長度,32個節點數,限定了一條rs485匯流排只可能進行星形連線、序列連線或者一些比較單一的連線方式,所以rs485其實是適用於拓撲結構相對固定或者已知的工作現場。但是在集中抄表的實際環境中,要求的拓撲結構往往未知,而且連線結構比較複雜,連線方式要求多樣,因此rs485的本身的侷限性是並不適應集中抄表的複雜環境的。

由於m-bus通訊方式不用區分極性,而且起本身就是專門為消耗測量儀器和計數器傳送資訊的資料匯流排而設計的,因此m-bus可按照任意拓撲結構佈線施工,並且支援級聯。所以針對集中抄表環境中未知的拓撲結構,m-bus可以展現出優於rs485適應未知拓撲結構的能力,而且連線的任意節點故障不影響系統的正常工作,系統可靠性也大大加強,並且施工成本和難度大大下降,因此m-bus匯流排是十分適合於在集中抄表領域使用的。

5. rs485匯流排和m-bus匯流排的效能對比**:

結論:通過上述對兩種匯流排傳送速度、通訊距離、線纜要求、通訊電平、組網方式和負載個數六個方面的比較,我們不難看出:雖然rs485匯流排作為被廣泛使用的工業標準,目前還有在抄表領域還有其市場,但是m-bus 匯流排在集中抄表領域應用中,因其成本低廉,傳輸訊號準確,負載力強,所以更具有優勢和發展的空間。

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