MBus(meter bus)仪表总线技术应用

将MBus用于各类仪表或相关装置的能耗类智能管理系统中时，可对相关数据或信号进行采集并传递至集中器，然后再通过相应的接口传至主站。利用MBus可大大简化住宅小区，办公场所等能耗智能化管理系统的布线和连接，且具有结构简单、造价低廉、可靠性高的特点。由 MBus 构成的能耗智能化管理系统由终端数据或信号采集子站及其 MBus 收发电路、MBus 总线、主站及其 MBus 转换器等组成。

1。仪表总线中的接收发送机制:对于主从式通信系统，因从机之间不能直接交换信息，只能通过主机来转发，此时采用MBus可以实现对从机的相关数据进行采集，并传递至集中器，然后再传递至总站。它由主机从机和两线制总线组成。MBus总线是一种半双工通信总线，其可以通过集中器实现给终端仪表远程供电。

MBus 总线上传输的数据位定义如下: (1) 由集中器向终端仪表终端传输的信号采用电压值的变化来表示, 即集中器向终端仪表终端发送的数据码流是一种电压脉冲序列, 用 + 36 V 表示逻辑"1", 用+ 24 V 表示逻辑 "0" 。在稳态时,线路将保持"1" 状态,图1 (a)部分所示是由集中器向终端仪表终端传输的数据码流图。

(2) 从终端仪表终端向集中器传输的信号采用电流值的变化来表示, 即由终端仪表终端向集中器发送的数据码流是一种电流脉冲序列, 通常用1. 5 mA的电流值表示逻辑 "1" ,当传输 "0" 时,由终端仪表终端控制可使电流值增加11~20 mA。在稳态时, 线路上的值为持续的 "1" 状态。当终端仪表终端接收信号时, 其电 流应处于稳态 "1" ,在接收信号时, 其电压值的变化所导致的电流变化不应超过0. 2 %/ V。图1 (b)部分的所 示是由终端仪表终端向集中器传输数据的码流图。

(3)当终端仪表子站向主机发送的电流信号相互冲突时,则产生如图1 (c)所示,总线电流相互叠加,总线电压由于瞬间消耗电流增加产生瞬间较图 1 ( b) 时大,通过这一点可以判断终端仪表子站通讯有否冲突。

通讯系统采用总线供电,当远距离传输时,总线上的分布电阻将导致总线电压下降,终端接收芯片应以该终端仪表子站站点总线上的电压差的绝对值为接收信号, 即具有动态接收信号的能力。实际接收情况 为:任一子站电压最高值Vmax 范围应为21~42 V ,子站处的电压值比该点的 Vmax 低5. 5 V 时, 应记录一 个标记,当比该点的 Vmax 低 8. 2 V 时,应记录信号"0" 。终端微处理器可以选择3 种供电方式(1)仅由总 线供电; (2)仅用自带电池供电; (3)由总线供电,自带电池做备用电源,当总线供电失败时,终端自动切换到 电池供电。为保证其中任何一个子站短路时不影响整系统功能, 在各子站电路中应接有430Ω±10Ω的短 路限流电阻, 以保证短路时的该支路最大电流不超过100 mA。

M-Bus仪表总线属于局域网(Local Area Network，简称LAN)，是处于同一幢建筑、同一大学或方圆几公里远地域内的专用网络，被用于连接远程监控计算机和工作站、测量仪表等设备，以便资源共享和数据传输。M-Bus仪表总线具有LAN的三个基本特征:(1)范围，(2)传输技术，(3)拓扑结构。LAN具有星形(Star Topology)、环形 (Ring Topology)和总线形 (Bus Topology)拓扑结构。M-Bus一般采用总线形拓扑结构。

M-Bus仪表总线可以满足由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。当计量仪表收到数据发送请求时，将当前测量的数据传送到主站，(主站可以是手持单元、计算机或其它数据终端)。主站定期地读取某幢建筑中安装的计量仪表的数据。

一般而言，挂接在仪表总线上的计量仪表的数目可达数百个，数据传输距离达数千米。在总线上传送的数据具有高度的完整性和快速性。