M-BUS和RS485總線的區別及各自的優缺點
隨著城市經濟的高速發展,新小區不斷建成,城網同時進行優化改造,從30多年前的挨家串戶手工抄表,到現如今,只需坐在辦公室里輕點鼠標,小區用戶的用電、用水、用氣情況均能一目了然地顯示在電腦屏幕上。
目前,M-BUS和RS485兩種總線的抄表方式在集中抄表領域中被廣泛使用。工控中,采用較多的通訊方式仍以RS485總線為主,這使得原本為工業自動化數據采集而設計的少結點(一般不多于100點)、短距離(一般數百米)、可規范布線的485總線通訊在多結點(以千、萬計)、長距離(數千米)、任意分布的布線方式在通訊中難以可靠應用,故在國內,諸多大型水、電、氣、熱表企業已采用或擬采用MBUS總線通訊技術。而兩種總線在抄表中究竟存在何種差異呢?
1.從傳送速度和通訊距離來看:
根據RS485總線結構理論,在理想環境的前提下,RS485總線傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊材優質達標,波特率為9600,只負載一臺RS485設備,才能使得通訊距離達到1200米。但是在集中抄表領域通常采用的波特率為1200,RS485總線實際穩定的通訊距離往往達不到1200米。而負載RS485設備多、線材阻抗不合乎標準、轉換器品質不良、設備防雷保護復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程控制器而提高。在集中抄表方案中通常采用的波特率為4800,因此,M-BUS在抄表領域中的傳輸距離符合下表。在實際的遠程抄表方案的應用中,M-BUS總線的可靠通訊長度為1000米,已能滿足小區集中抄表的需求。
2.從線纜要求和通訊電平來看:
RS485不具有節點供電能力,通信線由兩根具有不同極性的屏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,它是通過兩根通信線之間的電壓差的方式來傳遞信號,因此稱之為差分電壓傳輸。由于RS485總線必須為四線,而且對雙絞線的要求很高,無疑在集中抄表中加大成本。
而M-BUS使用的是無極性的普通RV1.5雙絞線,下行傳輸是電壓信號,上行傳輸是電流信號。不但傳輸信號抗干擾性更強,而且與RS485相比節約大量的線材費用,同樣在布線中接線方便,避免了因極性引起的錯接。并且當總線有電時,終端從總線取電,總線可以為每個終端提供穩壓電源。當總線掉電時,終端可以獲得總線掉電信號,同時將供電電源切換為后備電池。這樣不但節約了大量的成本,減少的布線難度,因此在集中抄表的應用中更加穩固可靠。
3.從負載個數來看:
其負載數量要根據RS485轉換器內芯片的型號和RS485設備芯片的型號來判斷,只能按照指標較底的芯片來確定其負載能力一般485芯片負載能力有三個級別:32臺、128臺和256臺。但實際上是達不到的。如果想要增加節點數或者增大負載個數,那么必須采用RS485中繼器或RS485集線器來拓展網絡距離或節點數。
M-BUS的負載數量依賴于電源的容量,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Z多可以達到水表約500只,電表300只。
4.從拓撲結構來看:
由于RS485網絡的規范是1200米通訊長度,32個節點數,限定了一條RS485總線只可能進行星形連接、串行連接或者一些比較單一的連接方式,所以,RS485是適用于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,而且連接結構比較復雜,連接方式要求多樣,因此RS485的本身的局限性是并不適應集中抄表的復雜環境。
M-BUS通訊方式不用區分極性,本身就是專門為消耗測量儀器和計數器傳送信息的數據總線而設計的,因此M-BUS可按照任意拓撲結構布線施工,并且支持級聯。針對集中抄表環境中未知的拓撲結構,M-BUS可以展現出優于RS485適應未知拓撲結構的能力,而且連接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,并且施工成本和難度大大下降,因此,M-BUS總線適合于在集中抄表領域中使用。
M-BUS是一種低成本的一點對多點的總線通訊系統,以該芯片為核心構成的總線通訊系統可廣泛應用于三表集抄、智能家庭控制網絡、消防報警及聯動網絡、小區智能化控制網絡、中央空調控制系統領域中。
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