Modbus-Zähler in Gebäudeleittechnik integrieren
Eine Modbus-Schnittstelle liest vorhandene Geräte aus. Edge führt die Messpunkte zusammen und stellt sie der Gebäudeleittechnik per Modbus TCP oder MQTT bereit.
- Messgrößen
- Vorhandene Modbus-, M-Bus-, Impuls- und Analoggeräte, jeweils über ihre passende Schnittstelle
- Gute Praxis
- Modbus definiert das Protokoll, nicht die Registerkarte; diese stammt vom Gerät Modbus
- Sensoren
- ZMB-31, Modbus RTU über RS-485, bis zu 30 Register, Leitungslängen bis 1.000 m Datenblatt: Modbus-Schnittstelle
- Vor Ort
- ZGW-20 Gateway, BACnet/IP- und Modbus-Client sowie Modbus-TCP- und MQTT-Quelle für die Erfassung von Zählerdaten Edge
Modbus zu BACnet: in welche Richtung arbeitet das Gateway?
Edge ist BACnet/IP- und Modbus-Client und liest daher BACnet- und Modbus-Geräte. Es ist auch Modbus-Server, sodass andere Systeme seine erfassten Werte lesen können. Edge stellt keinen BACnet-Server bereit. Legen Sie die Datenrichtung vor der Auswahl fest; sie bestimmt, ob Edge oder die Gebäudeleittechnik der Client ist.
| Edge liest das Gerät | Die Gebäudeleittechnik liest Edge | |
|---|---|---|
| Protokolle | Modbus RTU und TCP, BACnet/IP, OPC UA, M-Bus, Impuls, 4–20 mA | Modbus TCP, MQTT, HTTP |
| Wer ist Client? | Edge | Gebäudeleittechnik oder SCADA-System |
| Worauf achten? | Bus mit bereits vorhandenem Master | Messpunktliste, die der Gebäudeleittechnik bekannt sein muss |
Hardware für die Erfassung von Zählerdaten
Eine Schnittstelle pro physikalischer Ebene. Das Gateway führt alle Werte zu einer Messpunktliste zusammen.
Ein RS-485-Modbus-RTU-Bus mit Zählern oder Anlagen, drahtlos ausgelesen
1 pro Bus bis zu 30 Register
Modbus RTU, Funktionscodes 1 bis 6, 15 und 16, Coil-, Discrete-, Input- und Holding-Register, 300 bis 115.200 Baud
Führt Edge aus, liest alle Schnittstellen, speichert eine Messpunktliste und stellt sie weiter bereit
1 pro Standort bis zu 250 drahtlose Geräte
Zigbee, Ethernet, Mobilfunk und RS-485 mit Modbus, BACnet und MQTT
Falls am Standort M-Bus-Zähler vorhanden sind
Ein verdrahteter M-Bus-Wärme- oder Versorgungszähler
1 pro Zähler jeweils ein angeschlossener Zähler
Falls am Standort Zähler mit Impulsausgang vorhanden sind
Ein Zähler, dessen einziger Ausgang ein Impulssignal ist
1 pro Zähler zwei Kanäle beim ZPC-22
Falls am Standort analoge Messgeräte vorhanden sind
Ein Messgerät mit 4–20-mA-Ausgang ohne digitale Schnittstelle
1 pro Stromschleife extern versorgte Stromschleife
Zuständigkeit jeder Schnittstelle
Jede physikalische Ebene hat ihre eigene Schnittstelle; das Gateway erstellt daraus eine Messpunktliste mit Einheiten.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Modbus
- Zigbee
- Edge
- Plattformen
| Messstelle | Was sich daraus ablesen lässt | Referenz | Sensor |
|---|---|---|---|
| Modbus-RTU-Geräte | Zähler, Antriebe und Regler mit vorhandenen Registern | Ein Master je Bus: prüfen, ob nicht bereits ein anderer abfragt Modbus | ZMB-31 (auf dieser Seite) |
| M-Bus-Zähler | Wärme- und Versorgungszähler mit eigenen berechneten Datensätzen | Ein Zähler pro Schnittstelle Datenblatt: M-Bus-Schnittstelle | ZHM-21 (auf dieser Seite) |
| Impulsausgänge | Zähler ohne digitale Schnittstelle | Impulswert, -breite und Spannung aus dem Zählerhandbuch Datenblatt: Impulszähler | ZPC-20 (auf dieser Seite) |
| Analoge Messgeräte | Messumformer mit einer Stromschleife als einzigem Ausgang | Bereich, Skalierung und Stromschleifenversorgung für jedes Gerät dokumentieren Datenblatt: Sensor für analoge Signale | ZIO-20 (auf dieser Seite) |
| Nachgelagerte Schnittstelle | Was Gebäudeleittechnik oder SCADA-System auslesen und auf welchem Weg | Modbus-Server, MQTT oder HTTP vom Gateway Edge | ZGW-20 (auf dieser Seite) |
Jedem RS-485-Bus nur einen Master geben. Wenn eine Gebäudeleittechnik den RS-485-Bus bereits abfragt, stört ein zweiter Master beide. Lesen Sie dann stattdessen von der Gebäudeleittechnik oder geben Sie den Zählern einen eigenen Bus.
BACnet-Punkte über Modbus TCP, MQTT oder HTTP weitergeben. Edge liest BACnet/IP als Client und ist kein BACnet-Server. Eine Gebäudeleittechnik liest Edge daher über eine dieser Schnittstellen.
Einstellungen, über die beide Enden übereinstimmen müssen
Jeder Wert wird an zwei Stellen festgelegt. Bei Abweichungen sieht man meist keine Daten oder einen plausiblen, aber falschen Wert.
| Einstellung | Typischer Wert | Wo prüfen |
|---|---|---|
| Geräte- oder Slave-Adresse | 1 bis 247 | Gerätekonfiguration. Zwei Geräte mit gleicher Adresse am Bus verursachen sporadische Fehler. |
| Baudrate, Parität und Stoppbits | 9.600 oder 19.200, 8N1 | Gerätehandbuch und dieselben Einstellungen an der Schnittstelle. |
| Registerbasis | Nullbasierte Offsets | Herstellerkarte: Das Register 40001 entspricht üblicherweise dem Holding-Register mit Offset 0. |
| Funktionscode | 3 für Holding, 4 für Input | Registerkarte. Die richtige Nummer mit falschem Funktionscode liefert einen Ausnahmefehler oder einen anderen Wert. |
| Datentyp und Wortreihenfolge | 32-Bit-Gleitkommazahl, höherwertiges Wort zuerst | Registerkarte und anschließend ein vorhersagbarer Wert. Falsche Wortreihenfolge kann wie ein echter Messwert aussehen. |
| Skalierung und Einheit | Geräteeigener Multiplikator | Registerkarte und Vergleich mit der Geräteanzeige. |
| Abfrageintervall | 15 bis 60 Sekunden pro Gerät | Buslast: Mehr Geräte und Register brauchen einen längeren Zyklus. |
| Nachgelagerte Schnittstelle | Modbus TCP, MQTT oder HTTP | Was Gebäudeleittechnik oder SCADA-System auslesen können, mit ihrer Betreuung vereinbart. |
Prüfungen bei der Inbetriebnahme
Diese Prüfungen erkennen Fehler, die wie Erfolg aussehen.
-
Ein Rohdatenaustausch ist verstanden
Erfassen Sie eine Anfrage und ihre Antwort und gleichen Sie sie von Hand mit der Hersteller-Registerkarte ab.
Bestanden, wenn Jedes Byte der Antwort ist einschließlich Skalierung erklärt.
-
Werte unabhängig prüfen
Vergleichen Sie jeden Messpunkt mit der Geräteanzeige oder einem getrennten Messgerät.
Bestanden, wenn Werte stimmen an zwei unterschiedlichen Betriebspunkten in denselben Einheiten überein.
-
Bus hält die Abfragerate aus
Führen Sie den geplanten Abfragezyklus einen Tag lang aus und zählen Sie Fehler und Zeitüberschreitungen.
Bestanden, wenn Fehlerrate bleibt niedrig und stabil; kein Gerät fällt aus.
-
Unterbrochene Verbindung ist überall erkennbar
Trennen Sie ein Gerät und beobachten Sie Edge und das empfangende System.
Bestanden, wenn Beide zeigen den Messpunkt als veraltet oder fehlend, statt den letzten Wert festzuhalten.
-
Schreibzugriffe sind nachgewiesen und begrenzt
Prüfen Sie für jeden Schreibzugriff Berechtigung, Wertebereich, Bestätigung, Zeitüberschreitung, lokale Übersteuerung und Fehlerverhalten.
Bestanden, wenn Alle Punkte sind vorgeführt; das Verhalten im Fehlerfall ist dokumentiert.
Grenzen dieser Messung
Ein Protokoll überträgt Werte. Es vereinbart nicht deren Bedeutung.
- Modbus definiert weder eine allgemeine Registerkarte noch eine allgemeine physikalische Einheit für Geräte.
- RS-485 ist eine physikalische und elektrische Ebene. Modbus ist ein Anwendungsprotokoll und läuft auch über andere Transportwege.
- Protokollübersetzung macht aus einem Modbus-Register, BACnet-Objekt und MQTT-Topic keine inhaltlich identischen Werte.
- Edge ist BACnet/IP-Client, kein BACnet-Server, und unterstützt kein BACnet MS/TP.
Quellen
- Modbus-Spezifikationen und Implementierungsleitfäden (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) Modbus Organization
- Einführung in Modbus (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) Modbus Organization
- Datenblatt: Modbus-Schnittstelle (öffnet in einem neuen Tab) EpiSensor. Technische Daten, Messbereiche und Bestellcodes.
Weiterführend
Richtung Ihrer Integration festlegen
Eine Fachperson kann erklären, welche Geräte unverändert auslesbar sind und in welche Richtung die Integration laufen sollte.