Impulsspeichermodul IC-M1 D

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1 DEU Stand: 02/2014 Montage- und Bedienungsanleitung Impulsspeichermodul IC-M1 D Fernanzeige mit LCD und M-Bus Schnittstelle Nordwestdeutsche Zählerrevision Ing. Aug. Knemeyer GmbH & Co. KG Heideweg Bad Laer Germany Tel. +49 (0) Fax +49 (0)

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Funktionsbeschreibung... 3 Funktionsbeschreibung Installation IC-M1 D - Montage und Anschluss Konfiguration Konfiguration mit Hilfe der Konfigurationssoftware M-Tool Programmierbeispiele M-Bus Telegramme M-Bus Kommunikationsablauf SND_NKE-Telegramm SlaveSelect-Telegramm (sekundäre Adressierung) Standardseite RSP_UD Parametriertelegramm SND_UD Technische Daten Bestelloptionen IC-M1 D M-Bus Zählerausleseprogramm VADEV Version Datum Änderungsbeschreibung Bearbeiter Erste Dokumentenversion RM Überarbeitung zur Nullserie RM NZR Seite 2/16

3 1. Funktionsbeschreibung Funktionsbeschreibung Das Impulsspeichermodul IC-M1 D mit LCD Anzeige dient zur Adaption von Verbrauchsmessgeräten, wie Warm- und Kaltwasserzählern Wärmezähler an das M-Bus System. Voraussetzung dafür ist, dass die zu adaptierenden Messgeräte über einen potentialfreien Impulsausgang mit Reedkontakt (Schließer) oder einen open collector Transitorausgang verfügen. Der Anwender kann das Impulsspeichermodul mit Hilfe des Programms M-Tool (steht kostenlos unter zum Download bereit) so konfigurieren, dass die erfassten Impulse in einen Zählerstand mit entsprechender Einheiten umgerechnet werden. M-Tool ist dabei aufgrund seiner Benutzeroberfläche sehr einfach und intuitiv zu bedienen. Bei Betrieb am M-Bus-Netz werden die Impulsspeichermodule über dieses mit Energie versorgt. Eine eingebaute Batterie sichert den Zählbetrieb auch bei andauerndem Ausfall des M-Busses; die sich ergebenden Batterielebensdauern sind unter Technische Daten einzusehen. Die Batterie sorgt für den Erhalt des Zählerstandes im RAM. Die Konfigurationsdaten sind ausfallsicher in einem FLASH-Speicher abgelegt. Weiterhin kann das ICM1-D auch als Fernanzeigemodul eingesetzt werden. Der M-Bus Anschluss dient hier dann zu Einstellung des Zählerstandes. Das Impulsspeichermodul IC-M1 verfügt zusätzlich über 12 Monatspeicherwerte. Diese können über den M- Bus ausgelesen werden. Über das FCB(Frame Count Bit) im REQ-UD2 können 2 Verschiedene Telegramme ausgewählt werden. Bei FCB = 0 wird ein kurzes Datentelegramm gesendet. Bei FCB = 1 wird ein langes Telegramm gesendet, welches zusätzlich noch die 12 Vormonatswerte enthält. Jeder Speicherwert wird mit einem Zeitstempel übertragen (storage number 2 bis 13). 2. Installation 2.1. IC-M1 D - Montage und Anschluss Das IC-M1 D Modul ist verfügt über eine 4-adrige Anschlussleitung. Über diese kann der M-Bus sowie der impulsgebende Zähler angeschlossen werden. Belegung: grün/gelb weiss braun = M-Bus ( Auslesen und Parametrieren) = Impulseingang = Masse (für Impulseingang) NZR Seite 3/16

4 3. Konfiguration 3.1. Konfiguration mit Hilfe der Konfigurationssoftware M-Tool Für die komfortable Konfiguration des IC-M1 D Impulsspeichermoduls steht die NZR-eigene Konfigurationssoftware M-Tool zu Verfügung. Diese Software bietet die Möglichkeit alle NZR M-Bus- Produkte zu parametrieren. Die aktuellste Version steht zum Download auf bereit. Eine aufwendige Installation von M-Tool ist nicht notwenig. Das Programm besteht aus einer einzelnen ausführbaren Datei (mtool.exe) und ist auf jedem PC unter Windows 98/2000/XP/Vista lauffähig. Zur Installation sollte die Datei mtool.exe in ein zuvor manuell angelegtes Verzeichnis kopiert und von dort ein Link auf den Desktop erstellt werden. Das ICM Für die Parametrierung mittels M-Tool ist das IC-M1 D über einen M-Bus-Pegelwandler mit einem PC zu verbinden. Anschließend sind in M-Tool die korrekte Baudrate und der richtige COM-Port auszuwählen. Der Dialog zum Einstellen der Baudrate wird sichtbar, wenn das Häkchen bei Zeige Kommunikationsverlauf (RxD/TxD) gesetzt wird. Zusätzlich wird im sichtbar gewordenen Fenster über die ein- und ausgehenden Datenbytes informiert. Im Auslieferzustand arbeitet die Schnittstelle des IC-M1 D Impulsspeichermoduls mit 2400 Baud (8E1). Wird eine Verbindung über einen virtuellen COM-Port (Ethernetadapter) hergestellt, so ist eventuell der Wert für einen Timeout der Verbindung anzupassen. Bei der Konfiguration bzw. Auslesung der Konfiguration eines Gerätes über M-Bus darf nur ein einziges Gerät am Pegelwandler angeschlossen sein. Ansonsten kann es zu ungewollten Fehlparametrierungen anderer angeschlossener M-Bus-Geräte kommen. NZR Seite 4/16

5 Nachdem die elektrischen Verbindungen zwischen Impulsspeichermodul, Pegelwandler und PC hergestellt wurden, wird die bestehende Parametrierung mit Druck auf die Schaltfläche Finde M-Bus-Gerät ausgelesen. Es zeigt sich daraufhin der folgende Dialog zur Parametrierung: In diesem Dialogfenster werden alle Parameter übersichtlich dargestellt. Zusätzlich finden sich noch einige Sonderfunktionen wieder. Das Verhältnis mit welchem die gezählten Impulse bewertet werden sollen ist als Bruch dargestellt (Wertigkeit). Hierbei darf der Zähler(linkes Feld)maximal 99 und der Nenner(rechtes Feld) maximal 255 betragen. Im folgenden Kapitel (3.2) sind einige Programmierbeispiele aufgezeigt. NZR Seite 5/16

6 Weitere wichtige Funktionen sind hinter den 5 Schalflächen unten im Dialogfenster hinterlegt. Parametrierung schreiben! Mit einem Druck auf diesen Button werden alle Änderungen in das IC-M1-D übertragen. Uhrzeit senden! Mit einem Druck auf diesen Button wird die aktuelle PC-Zeit als Winterzeit in das IC-M1-D übertragen. Stichtag! Das Gerät verfügt auch über eine Stichtagsfunktion. Am nächsten Stichtag wird der Stichtagswert mit dem aktuellen Zählerstand überschrieben. Das zugehörige Datum zum Stichtagswert ist unter Letzter Stichtag zu finden. NZR Seite 6/16

7 3.2. Programmierbeispiele Die Parametrierung hat den Zweck den Impulsadapter so an den vorhandenen Zähler anzupassen, dass bei der Übertragung der gesammelten Impulse der richtige Zählerstand über den M-Bus übertragen wird. Weiterhin soll der Zähler mit einer Adresse versehen werden, durch die er eindeutig zugeordnet werden kann. Beispiel A) Warmwasserzähler Gewählt wird ein Warmwasserzähler mit einem 10-Liter Impuls. Der Einbauzählerstand soll in diesem Beispiel 1,2 m³ sein. Alle anderen Werte sind analog wie beim E-Zähler einzugeben. Als Medium wird im Menü Warmwasser eingetragen. Im Gegensatz zum E-Zähler wird hier die Wertigkeit des Impulses nicht in Impulse pro Werteinheit angegeben, sondern in Werteinheit pro Impuls. Als Einheit wird 100 Liter gewählt. Dadurch werden bei der Ablesung Werte in m³ mit einer Nachkommastelle gebildet. Der Zähler zählt jetzt in 100 Liter Schritten weiter. Für 1 mal 100 Liter erzeugt der Wasserzähler dabei 10 Impulse. Also wird als Wertigkeit 1 / 10 angegeben. Dies bedeutet: 1 Zählerfortschritt von 100 Litern benötigt 10 Impulse. Es werden also folgende Werte eingegeben: Wertigkeit Zähler : 1 Wertigkeit Nenner : 10 Einheit: : 100 Liter Der Einbauzählerstand beträgt 1,2 m³ also 1200 Liter. Da der Zähler, wie oben eingestellt, 100 Liter als Einheit verwendet, sind die 1200 Liter durch 100 Liter zu teilen, um den einzustellenden Wert zu erhalten. Es wird als Zählerstand 12 eingegeben. 12 mal 100 Liter entsprechen 1,2 m³. Für das spätere Zuordnen der Geräte ist es erforderlich die gemachten Einstellungen wie Primäradresse, Sekundäradresse und Einbauort zu dokumentieren. Nur so können später bei der Eingabe der Daten in eine Fernauslesesoftware wie VADEV die Zählerstände korrekt einem Kunden zugeordnet werden. Programmeingaben für die Programmierung der Impulswertigkeiten: Zählerangaben Programmeingaben Impulswertigkeit Zählstand Medium Wertigkeit Zählerstand Einheit Zähler Nenner 1 Liter pro Imp. 0,123 m³ Wasser l (Liter) 1 Liter pro Imp. 0,12 m³ Wasser l (Liter) 10 Liter pro Imp. 0,12 m³ Wasser l (Liter) 10 Liter pro Imp. 0,1 m³ Wasser l (Liter) 25 Liter pro Imp. 0,1 m³ Wasser l (Liter) 100 Liter pro Imp. 0,1 m³ Wasser l (Liter) 250 Liter pro Imp. 0,5 m³ Wasser l (Liter) 1 kwh pro Imp. 456 kwh Wärme kwh 1 (counter) beliebig HCA NZR Seite 7/16

8 4. M-Bus Telegramme 4.1. M-Bus Kommunikationsablauf Die Kommunikation zwischen einem M-Bus-Master und einem Slave (Impulsmodul IC-M1-D) läuft in 2 Wegen ab. Senden/Bestätigen Anfordern/Reagieren (SND/CON = Send / Confirm) (REQ/RSP = Request / Respond) Wird ein gültiges M-Bus-Telegramm empfangen, so wartet das IC-M1-D ungefähr 11 Bitzeiten bis es eine Antwort sendet. Bevor seitens des IC-M1 D eine Antwort gesendet wird, wird überprüft ob das empfangene Telegramm fehlerfrei war. Ein empfangenes Telegramm muss folgende Bedingungen erfüllen, um als gültig eingestuft zu werden: Das Start-, Stop- und Parity-Bit aller empfangenen Zeichen muss korrekt sein. Start-, Endzeichen muss korrekt sein. Telegrammlänge und Angabe für die Telegrammlänge im L-Feld müssen übereinstimmen (Gesamtlänge = L-Feld+6). Die Checksumme im Telegramm muss mit der errechneten Checksumme identisch sein. Das empfangene Telegramm beinhaltet einen für das IC-M1 D sinnvollen (bekannten) Befehl SND_NKE-Telegramm Mit einem SND_NKE-Telegramm wird auf der Verbindungsebene getestet ob eine Verbindung zu einem Gerät mit einer bestimmten primären Adresse besteht. Auf ein empfangenes SND_NKE wird mit dem Einzelzeichen E5 H geantwortet SlaveSelect-Telegramm (sekundäre Adressierung) Für die Adressierung eines M-Bus Teilnehmers über die Netzwerkadresse 253 ist es notwendig zu Beginn der Kommunikation ein sog. Slave-Select-Telegramm zu senden. Wird vom IC-M1 D ein solches Telegramm empfangen, so wird überprüft, ob für einen der zwei Kanäle die sekundäre Adresse mit der angefragten sekundären Adresse übereinstimmt. Die vollständige sekundäre Adresse besteht aus folgenden Angaben: ID: (nur Ziffern) Herstellerkennung (NZR) (fest durch den Hersteller vergeben) Generation-Byte (Versionsbyte des M-Bus Geräts, fest durch den Hersteller vergeben) Medium Der Einsatz von Wildcards wird vom IC-M1-D unterstützt. Hierbei ist zu beachten, dass bei der ID jede einzelne Ziffer (4-Bit Nibble) durch die Wildcard F ersetzt werden darf. Bei den Angaben wie Herstellerkennung, Generation-Byte und des Mediums darf nur Byteweise FF als Wildcard verwendet werden. Eine erweiterte Adressierung über die Fabrikationsnummer wird nicht unterstützt. Stimmt die gesuchte und die im IC-M1-D vergebenen Adresse überein, so befindet sich das IC-M1-D im selektieren Zustand und kann über die Adresse 253 angesprochen werden. Der M-Bus-Teilnehmer antwortet in diesem Fall mit dem Einzelzeichen E5 H. Dieser Zustand hält solange an, bis ein anderer M-Bus- Teilnehmer mit einem SlaveSelect-Telegramm selektiert wird oder ein SND_NKE gesendet wird. Bei dem Einsatz von Wildcards ist zu beachten, dass diese Adresse auf mehrere M-Bus-Teilnehmer zutreffen kann und es dadurch zu Kollisionen auf dem M-Bus kommen kann. Diese entstehen dadurch, weil mehr als nur ein M-Bus-Teilnehmer sich im selektierten Zustand befindet. NZR Seite 8/16

9 Das SlaveSelect-Telegramm ist wie folgt aufgebaut: Byte Name Start Length Length Start C A CI ID 0 ID 1 ID 2 ID 3 Man 0 Man 1 Inhalt 68 0B 0B FD B Byte Name Gen Med CS STOP Inhalt Bytefolge des SlaveSelect-Telegramms ID 0-3 : Man 0-1 : Gen: Med: Identifikationsnummer (ID), ID 0 : Lower Byte / ID 4 : Higher Byte Herstellerkennung (523B H NZR) Generation - 10 H Medium 4.4. Standardseite RSP_UD (FCB Reset C = 5Bh) Auf die Anforderung der Standardseite mit einem REQ_UD2-Telegramm wird mit einem RSP_UD- Telegramm geantwortet. Das Antworttelegramm ist wie folgt aufgebaut: Byte Name Start Length Length Start C A CI ID 0 ID 1 ID 2 ID 3 MAN 0 MAN 1 Inhalt B Byte Name GEN MED TC Status SIG1 SIG2 DIF1 VIF1 Stand0 Stand1 Stand2 Stand3 DIF2 Inhalt Byte Name VIF2 ADT1 ADT2 ADT3 ADT3 DIF3 VIF3 STag0 STag1 DIF4 VIF4 Store0 Store1 Inhalt 6D 42 6C Byte Name Store2 Store3 DIF5 VIF5 VIFE5 FSTag0 FSTag1 DIF6 VIF6 Fabnum0 Fabnum1 Fabnum2 Fabnum3 Inhalt 42 EC 7E 0C 78 Byte Name DIF7 Zaehler Nenner Pstat BatSta CS Stop Inhalt 0F 16 Bytefolge des RSP_UD-Telegramms A: Primäradresse ID 0-3 : Identifikationsnummer (ID) für Sekundäradressierung Man 0-1 : Herstellerkürzel (523B H NZR) Gen: Versionsbyte - 10 H Med: Medium TC: Transmission Counter (Anzahl gesendeter RSP_UD) Status: Statusbytes 04 H Batteriekapazität erschöpft VIF1: eingestelltes VIF (Einheit) Stand 0-3 : zum Zeitpunkt der Auslesung aktueller Zählerstand 32 Bit integer NZR Seite 9/16

10 Date 0-3 : aktuelles Datum (IEC : Datentyp F) STag 0-1 : Stichtagsdatum zu Store 0-3 Store 0-3 : Speicherwert zum Stichtag 32Bit Integer FSTag 0-1 : zukünftiges Stichtagsdatum Fabnum 0-3 : Fabrikationsnummer Zähler: Zähler der Pulswertigkeit (BCD, 1..99) Nenner: Nenner der Pulswertigkeit (Binär, ) BatStat : Restkapazität der internen Batterie in % (BCD ) PStat: Portstatus (aktueller Kontaktzustand am den Porteingang 1 Puls = Zaehler VIF Nenner Bit Wert (bin) Kanal1 Kodierung der PStat-Bytes (Byte 31) Kanal1: 1: Kontakt von Kanal 1 niederohmig (geschlossen) 0: Kontakt von Kanal 1 hochohmig (geöffnet) NZR Seite 10/16

11 (FCB SET C = 7Bh) Byte Name Start Length Length Start C A CI ID1 ID2 ID3 ID4 MAN1 MAN2 Inhalt 68 C5 C B Byte Name GEN MED TC Status SIG1 SIG2 DIF1 VIF1 Stand0 Stand1 Stand2 Stand3 DIF2 Inhalt Byte Name VIF2 ADT1 ADT2 ADT3 ADT3 DIF3 VIF3 STag1 STag1 DIF4 VIF4 Store0 Store1 Inhalt 6D 42 6C Byte Name Store3 Store4 DIF5 VIF5 VIFE5 FSTag1 FSTag2 DIF6 VIF6 Fabnum1 Fabnum2 Fabnum3 Fabnum4 Inhalt 42 EC 7E 0C 78 Byte Name DIF7 DIFE7 VIF7 VM2TAG VM2TAG DIF8 DIFE8 VIF8 VM2_Vol VM2_Vol VM2_Vol VM2_Vol DIF9 Inhalt C DF C2 Byte Name DIFE9 VIF9 VM3TAG VM3TAG DIF10 DIFE1 VIF10 VM3_Vol VM3_Vol VM3_Vol VM3_Vol DIF11 DIFE1 Inhalt 01 6C DC 02 C Byte Name VIF11 VM4TAG VM4TAG DIF12 DIFE1 VIF12 VM4_Vol VM4_Vol VM4_Vo VM4_Vol DIF13 DIFE1 VIF13 Inhalt 6C DF usw. Byte Name DIF29 DIFE2 Inhalt 9 VIF29 VM13TA G VM13TA G DIF30 DIFE3 0 VIF30 VM13_Vo l VM13_Vo l VM13_Vo l VM13_Vo l DIF31 0F Byte Name Zaehler Nenner Pstat BatSta CS Stop Inhalt 16 NZR Seite 11/16

12 4.5. Parametriertelegramm SND_UD Dieser Telegrammtyp wird zum Senden von Daten vom Master (PC) an den Slave (IC-M1D) benötigt. Ein korrekter Empfang wird immer mit einem Einzelzeichen E5 H bestätigt. Byte Name Start Length Length Start C A CI DIF1 VIF1 Stand0 Stand1 Stand2 Stand3 Inhalt Byte Name DIF2 VIF2 Store0 Store1 Store2 Store3 DIF3 VIF3 ADT1 ADT2 ADT3 ADT4 DIF4 Inhalt D 42 Byte Name VIF4 STag1 Stag2 DIF5 VIF5 VIFE5 FSTag1 FStag2 DIF Zaehler Nenner CS Stop Inhalt 6C 42 EC 7E 0F 16 Byte Name Inhalt Bytefolge des SND_UD A: Primäradresse ID 0-3 : Identifikationsnummer (ID) für Sekundäradressierung Man 0-1 : Herstellerkürzel (523B H NZR) (nicht veränderbar) Gen: Programmversion - 10 H Med: Medium VIFx: eingestelltes VIF DIFx: 04 H 32 Bit integer Stand 0-3 :: aktueller Zählerstand Zähler: Zähler der Pulswertigkeit (BCD, 1..99) Nenner: Nenner der Pulswertigkeit (Binär, ) 1 Puls = Zaehler VIF Nenner Das IC-M1-D analysiert die einzelnen Datenrecords anhand des DIF. Daher darf die Reihenfolge der Records variieren. Es ist auch möglich, nur einen Teil des oben aufgeführten SND_UD-Telegramms zu senden. Wird der herstellerspezifische Datenblock (VIF 0F) verwendet, so muss dieser immer am Ende stehen. Er muss nicht in jedem SND_UD Telegramm vorhanden sein! NZR Seite 12/16

13 SND_UD Telegramm: Primäradresse ändern Byte Name Start Length Length Start C A CI DIF1 VIF1 PAdr CS Stop Inhalt A 16 SND_UD Telegramm: Identnummer (Sekundäre Adresse) ändern Byte Name Start Length Length Start C A CI DIF1 VIF1 ID1 ID2 ID3 ID4 Inhalt C 79 Byte Name CS Stop Inhalt 16 SND_UD Telegramm: Sekundäre Adresse(ID) und Medium ändern Byte Name Start Length Length Start C A CI DIF1 VIF1 ID1 ID2 ID3 ID4 Inhalt 68 0D 0D Byte Name MAN1 MAN2 GEN MED CS STOP Inhalt FF FF FF 16 NZR Seite 13/16

14 5. Technische Daten Gehäuse: Montage B x L x H [mm] Schutzklasse Umgebungsbedingungen: Temperatur Betrieb Temperatur Lagerung IC-M1- D Im grauen Kunststoffgehäuse mit Kabelausgang für M-Bus- und Impulsleitung 79x79x41 ohne Wandhalter IP C C Feuchte (nicht 10-70% kondensierend) Anforderungen an die Impulskontakte der Impulsgeber (Reed-Kontakt) Potential potentialfrei, Isolation gegen Masse > 1MΩ Widerstand offen > 1MΩ, geschlossen < 200Ω Maximale Kapazität (incl. 2nF Kabel) Mindestkontaktdauer 35 ms Mindestabstand zw ms Impulsen Maximale Pulsfrequenz 1 Hz Kontakteingang (Reedkontakt): Kontaktspannung V Kontaktstrom 5 µa Garantierte Entprellzeit 5.0 ms Anschlusskabel max. 30cm Stromverbrauch Prinzip Fernspeisung aus dem M-Bus mit automatischer Umschaltung auf Batterie bei Busausfall Busbetrieb max. 1.5 ma (1 Standardlast), keine Batteriebelastung Batterie CR SE - 3V/2500mA Lagermodus 4,9uA (25 C) Batterielebensdauer im >10 Jahre Lagermodus Batteriebetrieb ohne MBus 5,5µA (25 C) (bei Reed-Kontakt dauerhaft geöffnet) Batterie-Lebensdauer ohne >10 Jahre MBus (bei Reed-Kontakt dauerhaft geöffnet) Batteriebetrieb ohne MBus 22µA (25 C) (bei Reed-Kontakt dauerhaft geschlossen) Batterie-Lebensdauer ohne >4500 Tage MBus (bei Reed-Kontakt dauerhaft geschlossen) M-Bus: physikalische Eigenschaften Ruhestrom M-Bus Typ. 1,3 ma, maximal 1,5 ma (1 Standardlast) Modulationsstrom Ruhestrom (1,3 ma) + typ. 13 ma M-Bus Interface TI TSS721A mit 2 x 220Ω Schutzwiderstand M-Bus Protokoll Normbezug EN /-3 Übertragungsgeschwindigkeit 300, 2400 Baud Unterstützte Funktionen SND_NKE, REQ_UD2, SND_UD, Application-Reset, normgerechte Ignorierung des FCB-Bit Datenstruktur variable Struktur, Lower-Byte-First (Kennung 72h) Aufbau siehe entspr. Kapitel der Dokumentation NZR Seite 14/16

15 Adressierung Parametrierprotokoll Technische Änderungen vorbehalten. Primär- und Sekundäradressierung mit Wildcard Identifikationsnummer, Medium, Primäradresse, Pulswertigkeit, Einheit, Anfangszählerstand sind per SND_UD über den M-Bus parametrierbar (mit Hilfe von M-Tool) 6. Bestelloptionen 6.1. IC-M1 D Art.-Nr. Typ Bezeichnung 4618 IC-M1-D Impulsspeichermodul mit LCD für die M-Bus Schnittstelle 6.2. M-Bus Zählerausleseprogramm VADEV Art.-Nr. Typ Bezeichnung VADEV M50 Zählerfernausleseprogramm für 50 Zähler VADEV M150 Zählerfernausleseprogramm für 150 Zähler VADEV M250 Zählerfernausleseprogramm für 250 Zähler VADEV M500 Zählerfernausleseprogramm für 500 Zähler NZR Seite 15/16

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