Energie- Management ISO Umwelt- Management ISO IT- Sicherheitsgesetz ISO EU- Datenschutzverordnung. Firmware 5.0.

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1 Energie- Management ISO Umwelt- Management ISO IT- Sicherheitsgesetz ISO EU- Datenschutzverordnung DSGVO Firmware 5.0.x, Dezember von 23

2 Inhaltsverzeichnis Firmware 5.0.x, Dezember Integrierte Standards Feldbussysteme ISO und EU Datenschutzverordnung IP Standards Loggings Zugriffsrechte Sonstige technische Standards... 5 Funktionsbeschreibung Webinterface Anbindung an Energie Management Portale (ISO 50001) Anbindung an Prozessleitsysteme und GLT s über Modbus bzw BACnet Einsatz als Modbus <-> Modbus und M-Bus -> Modbus Gateway M-Bus und wireless M-Bus Anbindung von Modbus TCP/RTU Clients, SPS und GLT s BACnet Server Features BACnet Client BACnet Server: M_Bus, wm-bus, Modbus -->BACnet Gateway BACnet Broadcast Management Device (BBMD) Anbindung von Energieanlagen wie z.b. BHKW s Alarm- Management IP Anbindung Allgemeine Features IP Router Anbindung über integrierten OpenVPN Client (optional) Fernwartung GSM/EDGE/UMTS Verfügbarkeitscheck Hardware Allgemein Gehäuse Spannungsversorgung Schnittstellen LEDs und Taster Integrierte Mobilfunkmodems von 23

3 1 Integrierte Standards 1.1 Feldbussysteme Feldbussystem Norm Beschreibung DIN EN M-Bus Master, integrierter M-Bus Levelkonverter DIN EN S1,- T1-, Mode - OMS 3.X (Mode 5) - OMS 4.X (Mode 7) Wireless M-Bus Master - - optional - EC TCP / RTU Client TCP / RTU Master ISO B-AAC bzw. B-ASC IP / MSTP Client IP / MSTP Master DIN EN Kanal über internen µcontroller 3 von 23

4 1.2 ISO und EU Datenschutzverordnung IP Standards Standard OpenVPN Client HTTPS SMTP/SSL/TLS S/MIME SFTP/FTP NTP SSH Beschreibung VPN über verschlüsselte TLS- Verbindung, inkl. Firewall Verschlüsseltes Webinterface Datenversand via Verschlüsselung Vgl.: Interimsmodell der Bundesnetzagentur vom Datenversand via SFTP/FTP Uhrzeitsynchronisation Zugriff auf das Dateisystem zur Datensicherung, Up- und Downloads etc, IP Adresszuweisung über einen DHCP Server Vergabe von IP Adressen an angeschlossene Geräte Zugriff auf externe IP Geräte via Nameserver Zuweisung des DNS Servers durch den Mobilfunkbetreiber Message-Digest Algorithm 5 (MD5) DHCP Client DHCP Server DNS PeerDNS Verschlüsselung der User Authentifizierungs Daten AES256-cbc Verschlüsselung A: Zertifikate B: Daten der Datenträger: LUKS AES256 im xts-plain64 mode Sicherung / Wiederherstellung der RmCU System Konfiguration Loggings Standard Beschreibung User Logging Logging der erfolgreichen bzw. erfolglosen Loginversuche in das Webinterface MAC Logging Logging der lokal an RmCU angebundenen RJ 45 Geräte im Mobilfunkbetrieb OpenVPN Logging Logging der OpenVPN Verbindung (seit Systemstart) Log of Reboots Logging der geregelten und ungeregelten RmCU Starts Application Log Logging der RmCU Firmware Applikation Logging Logging des Versandes 4 von 23

5 1.2.3 Zugriffsrechte Berechtigung User-Level admin cert_admin tech_admin user Certificate download via HTTPS (TLS) RmCU ist dabei Server Driver upload Driver download Change configuration View configuration Config: Backup/Restore Change own pwd Change others pwd Mobile scan BACnet scan Modbus data type test Factory access Reboot Apply All Changes Set Relais via https view OpenVPN Log view MAC Logging Sonstige technische Standards Standard GSM / GPRS / EDGE / UMTS XML CSV ETSI X733 Beschreibung Mobilfunkstandards zur Anbindung IP- basierender Geräte nach ETSI- Norm Format zur Übertragung von Messwerten Format zur Übertragung von Messwerten Alarmmanagementsystem (Messwerte + Sensorausfall) 5 von 23

6 2 Funktionsbeschreibung 2.1 Webinterface - HTTPS: SSL/TLS verschlüsseltes Webinterface optional mit gegenseitiger Authentifizierung - Einfache Konfiguration durch logische Menüsteuerung - Mehrsprachig Deutsch / Englisch, andere Sprachen können hinzugefügt werden - Grafische Anzeige der aktuellen Messwerte inklusive Historie User Level admin cert_admin tech_admin (ehemals root) user Beschreibung Firmwareupdate, Systemwiederherstellung, Zugriff auf die Passwörter der untergeordneten User Aufspielen und der Austausch der Zertifikate Gerätekonfiguration inkl. Anbindung von Sensoren, Up- und Download von Gerätetreibern und Konfigurationen Read only 6 von 23

7 2.2 Anbindung an Energie Management Portale (ISO 50001) - Automatisierte zeitgesteuerte Erfassung von Messwerten - Schnittstellen zu den wesentlichen ISO / Smart Meter Portalen über: - frei konfigurierbare XML- Schnittstelle - frei konfigurierbare CSV- Schnittstelle - Automatisierter Datenversand via SMTP ( ) oder SFTP/FTP - Auslösung von Alarm Events bei Grenzwertüberschreitungen - Zeit- Synchronisierung über NTP - Statusflag zum Auffinden von Problemen mit der Sensorik - Einfaches hinzufügen von neuen physikalischen Messgrößen 7 von 23

8 2.3 Anbindung an Prozessleitsysteme und GLT s über Modbus bzw BACnet Modbus - Einfache Anbindung über einen Modbus TCP- Server mit max. 16 parallelen Sessions - Einfache Anbindung vor Ort über einen Modbus RTU Server via RS 485 / RS Darstellung der angeschlossenen Sensorik über eine Modbusgeräteadresse - Freie Auswahl der darzustellenden Parameter über das Webinterface - Freie Vergabe von Modbus Registeradressen - Smart Grid: Schalten über Modbus TCP/RTU BACnet - Einfache Anbindung über einen BACnet IP/MSTP- Server - Freie Auswahl der darzustellenden Parameter über das Webinterface - Smart Grid: Schalten über BACnet IP/MSTP 8 von 23

9 2.4 Einsatz als Modbus <-> Modbus und M-Bus -> Modbus Gateway - Transparenter Zugriff über Modbus TCP/RTU auf alle angeschlossenen Modbus RTU- und Modbus TCP Geräte - Automatische Umsetzung von Modbus TCP RTU und RTU TCP - Darstellung von M- Bus Verbrauchszähler als Modbus Gerät - Generierung und Verwaltung von gerätespezifischen M-Bus --> Modbus Treibern auf XML-Basis - Integrierte Modbus TCP- Weiche für an RmCU angeschlossene: Modbus TCP/RTU Geräte BACnet IP/MSTP Geräte M-Bus Verbrauchszähler wireless M-Bus Verbrauchszähler S0 Verbrauchszähler Pt (4) - 20 ma 0-10 V - Smart Grid, Schalten über Modbus TCP/RTU 9 von 23

10 2.5 M-Bus und wireless M-Bus M-Bus: - interner M-Bus Levelkonverter für 25 / 65 M-Bus Lasten - externer M- Bus Levelkonverter für bis zu 250 M-Bus Lasten - Shared M-Bus (Die angeschlossenen M-Bus Verbrauchszähler können gleichzeitig von einer GLT oder einem anderen Datenlogger angesprochen werden. RmCU ersetzt dabei den M-Bus Levelkonverter der GLT) - M-Bus over IP (Fernkonfiguration beliebiger M-Bus Slaves mit herstellerspezifischen Tools) - Protokollierung der M-Bus Protokolle - automatische M-Bus Auswertung nach DIN EN Generierung und Verwaltung von gerätespezifischen M-Bus Treibern auf XML- Basis - Scan über Primär- und Sekundär- Adressen - Automatische und manuelle Vergabe von Primär- Adressen - Direkter M-Bus Zugriff vor Ort Wireless M-Bus: (mit optionalen Hutschienenmodul) - Wireless M-Bus über externes Modul - automatische M-Bus Auswertung nach DIN EN Unterstützung der unidirektionalen Modes S1 und T1 - AES Verschlüsselung OMS 3.x (Mode 5) und OMS 4.x (Mode 7) - Generierung und Verwaltung von gerätespezifischen M-Bus Treibern auf XML- Basis - Protokollierung der wm-bus Protokolle 10 von 23

11 2.6 Anbindung von Modbus TCP/RTU Clients, SPS und GLT s - Anschluss von bis zu 31 Modbus RTU Geräten - Anschluss von bis zu 250 Modbus TCP- Geräten - parallele Abfragen in bis zu 8 Sessions - Generierung und Verwaltung von gerätespezifischen Modbus Treibern auf XML- Basis - Unterstützung von Multi- Registerabfragen - Direkter Zugriff auf Modbus TCP Geräte - Modbus Register Datentyptest zur Plausibilitätsprüfung 11 von 23

12 2.7 BACnet Server Features In RmCU ist ein BACnet IP/MSTP Server und ein BACnet IP/MSTP Client integriert. Vom Funktionsumfang ist RmCU in die Device Profiles B-ASC (BACnet Application Specific Controller) bzw. B-AAC (BACnet Advanced Application Controller) einzuordnen. BACnet Server Features Bezeichnung Analog Input Object Binary Input Object Trend Log Object Notification Class Object - Trend Log - Alarming Change of Value Binary Output Object BACnet Broadcast Management Device WhoIs Scan PICS Scan Beschreibung Darstellung der aktuellen Messwerte Darstellung der digitalen Inputs Speicherung historischer Messwerte mit Zeitstempeln Benachrichtigungen - Buffer_Ready Meldung - Alarm Raise- und Clear- Meldungen bei Messwertveränderungen Schalten der in RmCU integrierten Relais BACnet BBMD dient zur Übertragung von Broadcast Messages in andere BACnet Netze (auch über Mobilfunk nutzbar) Überprüfung welche BACnet Steuerungen sich im Netzwerk befinden (BACnet IP und MSTP) Abfrage und Anzeige der BACnet Features und Konfiguration einer IP/MSTP BACnet Steuerung 12 von 23

13 2.7.1 BACnet Client Über den in RmCU integrierten BACnet IP/MSTP Client können Daten aus beliebigen BACnet IP/MSTP Steuerungen ausgelesen werden, die dann z.b. über die Modbus Gateway Prozessleitsystemen zur Verfügung gestellt werden oder via CSV oder XML- Dateien an Energie Management Portale weitergegeben werden. - Anschluss von bis zu 31 BACnet MSTP Geräten - Anschluss von bis zu 250 BACnet IP Geräten - Generierung und Verwaltung von gerätespezifischen BACnet Treibern auf XML- Basis - BACnet Geräte Scan zum Auffinden von BACnet Geräten (WhoIs Abfrage) - Detaillierter Scan zur Ermittlung der BACnet Geräteeigenschaften (PICS Abfrage) 13 von 23

14 2.7.2 BACnet Server: M_Bus, wm-bus, Modbus -->BACnet Gateway Sämtliche von RmCU erfassten Messwerte können über den in RmCU integrierten BACnet IP/MSTP Server an Steuerungen oder Portalanwendungen mit BACnet Schnittstelle weitergegeben werden. - Integrierte BACnet IP/MSTP- Weiche für alle an RmCU angeschlossene: M-Bus Verbrauchszähler wireless M-Bus Verbrauchszähler Modbus TCP/RTU Geräte BACnet IP/MSTP Geräte S0 Verbrauchszähler Pt (4) - 20 ma 0-10 V 14 von 23

15 2.7.3 BACnet Broadcast Management Device (BBMD) BBMD wird verwendet wenn BACnet Steuerungen über mehrere logische oder physikalische IP- Netze verteilt sind und in einer Point To MultiPoint oder MultiPoint To MultiPoint Umgebung betrieben werden sollen. Der in RmCU integrierte BBMD dient dazu die im BACnet Systemen vorkommenden Broadcast Messages aus dem lokalen Subnet an andere Subnets zu senden bzw. Broadcast Messages aus anderen Subnets zu empfangen und in das eigene Subnet weiterzuleiten. Beim Versenden der Messages können im Point To MultiPoint Verfahren bis zu 10 andere BBMD s bedient werden. Insbesondere in WAN Environments empfehlen wir zusätzlich den Einsatz von OpenVPN um den Anforderungen der ISO und der EU- Datenschutzverordnung zu genügen. Beispiel: Einsatz von BBMD in einem via OpenVPN gesichertem IP- Netz, um dezentrale BACnet Anlagen über Mobilfunk an eine Leitstelle mit BACnet Schnittstelle anzubinden. Der OpenVPN Server wird hier auch als Router betrieben. 15 von 23

16 2.8 Anbindung von Energieanlagen wie z.b. BHKW s Erfassung aller Messwerte zur Erstellung von Energiebilanzen und Errechnung der Wirkungsgrade Erfassung der Betriebsstunden und Einschaltzyklen Generierung von Alarmmeldungen bei Systemausfall Direkter Zugriff auf die BHKW Steuerung via Modbus oder BACnet 16 von 23

17 2.9 Alarm- Management Alle von RmCU erfassten Messwerte können bei Grenzwertüberschreitungen alarmiert werden. Auch der Ausfall von angeschlossenen Geräten und Sensoren kann alarmiert werden. Die s eignen sich sowohl für Servicepersonal, können aber auch über eine XML- Schnittstelle, zur Anbindung an ISO Portale mit integriertem Alarmmanagement- System oder an externen handelsüblichen Trouble Ticket Systeme genutzt werden. Das Alarmsystem entspricht denen in der Industrie und dem Mobilfunk gebräuchlichen Richtlinien und Normen, wie sie z.b. in der ETSI X733 definiert sind. Für jeden Messwert kann ein Upper und Lower Alarm definiert werden, die jeweils aus einem Alarm- Raise und einem Alarm- Clear Event bestehen. Um Fehlalarme zu vermeiden ist eine Hysterese und eine zeitliche Verzögerung definiert (siehe oben) - Jedem Alarm können folgende Parameter zugeordnet werden: Priorität (Warning, Mi-r, Major, Critical) Alarm Identifier (stellt den Zusammenhang zwischen einem Raise- und Clear Event her) Alarm Klasse (Für statistische Auswertung, bzw. die Hinterlegung von Arbeitsanweisungen) Frei definierter Text, jeweils für den Raise- und Clear- Event 17 von 23

18 2.10 IP Anbindung Allgemeine Features - Aufschaltung via LAN / WAN / DSL- Router oder integriertem Mobilfunkmodem - 2 lokale IP- Adressen zur Einbindung in Firmennetzwerke - DHCP Client - DNS - DHCP- Server zur Anbindung von Steuerungen mit DHCP- Client - Mobilfunk Permanente Überwachung des Carriers Unterstützung von SIM s mit variabler und fixer IP- Adresse mit Einschränkungen können auch SIM s ohne Rückkanal verwendet werden (Bei Anbindung über OpenVPN können auch SIM Karten ohne Rückkanal ohne Einschränkungen verwendet werden) Problemlose Einbindung in bestehenden VPN s bzw. CDA s IP Router - Nutzung als Gateway für andere IP- fähige Geräte wie GLT s oder lokale RmCU s. - Integrierte Firewall - Flexibles Portforwarding (TCP/UDP) 18 von 23

19 Anbindung über integrierten OpenVPN Client (optional) Geschützter Verbindungsaufbau zu einem OpenVPN Server mit folgenden Features: End To End Verschlüsselung RmCU ist im Internet unsichtbar und gegen Cyberangriffe geschützt RmCU kann als VPN Gateway für andere IP- fähige Komponenten, z.b. Strommessgeräte oder GLT s mit Modbus TCP Schnittstelle, verwendet werden. Beim Betrieb in Kundennetzwerken kann von aussen auf das Webinterface zugegriffen werden ohne dass Einstellungen an der Firewall des Kunden geändert werden müssen. Vorteile bei Betrieb via Mobilfunkanbindungen (GPRS/EDGE/UMTS): Die Verwendung eines VPN s bzw. CDA des Mobilfunkbetreibers oder VPN Lösungen von Drittanbietern die einen VPN über die SIM- Karte realisieren sind nicht notwendig. Auch bei der Verwendung von SIM- Karten ohne Rückkanal kann von außen auf das Webinterface zugegriffen werden. Auch bei der Verwendung von SIM s mit variabler IP- Adresse kann von außen mit der vom OpenVPN Server zugewiesenen fixen IP- Adresse gearbeitet werden. Der OpenVPN Client ist optional. 19 von 23

20 2.11 Fernwartung Fernzugriff über das Webinterface. Anlegen und Testen von M-Bus, wm-bus, BACnet und Modbus Treiberdateien. M-Bus over IP Kopieren von M-Bus, wm-bus-, BACnet IP/MSTP und Modbus- RTU/TCP Treiberdateien Absicherung bzw. Wiederherstellung der RmCU Konfiguration über Dateien. Remote Firmwareupdate Zertifikatmanagement 2.12 GSM/EDGE/UMTS Verfügbarkeitscheck Scan zur Anzeige der am Standort verfügbaren Mobilfunkbetreiber Anzeige der jeweils stärksten Carrier 20 von 23

21 3 Hardware 3.1 Allgemein - Prozessor Cortex A-5, 400 MHz MB Flash, optional bis zu 16 GB MB RAM - HW-Watchdog - RTC (gepuffert über Gold-Cap) 3.2 Gehäuse - Hutschiene (B = 100 mm, H = 75 mm, T = 110 mm) - RAL Schutzklasse IP20 Optional: - 19" Einschub - Aluminiumgehäuse - Kunststoff Übergehäuse IP65 - Stahl-Schaltschrank 3.3 Spannungsversorgung - 24 V DC - Leistungsaufnahme ca W je nach Ausstattung und Konfiguration Die Lieferung erfolgt inkl. Hutschienennetzteil (20 W) 21 von 23

22 3.4 Schnittstellen - 1* S0 (Impuls) - nach DIN EN galvanisch getrennt - 4* Pt 1000 (Temperaturfühler) - Messbereich -50 C +200 C - galvanisch getrennt - 2* analoge Inputs 0(4) - 20 ma - galvanisch getrennt - 2* analoge Inputs 0-10 V - galvanisch getrennt - 4* digitale Inputs - galvanisch getrennt - 2* Relaisausgänge (Smart Grid) - 1* RS pol D-SUB-Stecker - z.b. für wireless M-Bus Receiver - 2* RS485 - Schraubklemmen - galvanisch getrennt - z.b. für Modbus RTU, BACnet MSTP - 1* RS 232 (externer M-Bus Levelkonverter, bis max. 250 M-Bus Lasten) - 1* RJ 45 (Ethernet) - M-Bus nach DIN EN Variante A Variante B Option: - interner M-Bus Levelkonverter zum Anschluss von maximal 25 M-Bus Lasten - interner M-Bus Levelkonverter zum Anschluss von maximal 65 M-Bus Lasten - Erweiterungsbox mit wireless M- Bus Receiver (S1+T1 Mode) 22 von 23

23 3.5 LEDs und Taster LEDs: - Power - Alarm - Active - UMTS Modem - Mode - RS485-1 RX/TX - RS485-2 RX/TX - RS232 RX/TX - M-Bus RX/TX Taster: - Reset 3.6 Integrierte Mobilfunkmodems Standard 1: Standard 2: - Lieferung ohne Mobilfunkmodem - UMTS/GSM/GPRS/EDGE - GSM Quadband 850/900/1800/1900 MHz - UMTS/HSPA+ Fiveband 800/850/AWS/1900/2100 MHz - GPRS Klasse 12 (86 kbps) - EDGE Klasse 12 (236,8 kbps) - HSDPA Cat.10 (DL 14,4 Mbps UL 5,76 Mbps) - HSUPA Cat.6 (DL 14,4 Mbps UL 5,76 Mbps) 23 von 23