Firmware 4.2.x, July 2017 1 von 22
Inhaltsverzeichnis Firmware 4.2.x, July 2017... 1 1 Integrierte Standards... 3 1.1 Feldbussysteme... 3 1.2 IP Standards... 4 1.3 Sonstige Standards... 4 2 Funktionsbeschreibung... 5 2.1 Webinterface... 5 2.2 Anbindung an Energie Management Portale (ISO 50001)... 6 2.3 Anbindung an Prozessleitsysteme und GLT s über Modbus bzw BACnet... 7 2.4 Einsatz als Modbus <-> Modbus und M-Bus -> Modbus Gateway... 8 2.5 M-Bus und wireless M-Bus... 9 2.6 Anbindung von Modbus RTU/TCP Clients, SPS und GLT s... 10 2.7 BACnet Server Features... 11 2.7.1 BACnet Client... 12 2.7.2 BACnet Server: M_Bus, wm-bus, Modbus -->BACnet Gateway... 13 2.7.3 BACnet Broadcast Management Device (BBMD)... 14 2.8 Anbindung von Energieanlagen wie z.b. BHKW s... 15 2.9 Alarm- Management... 16 2.10 IP Anbindung... 17 2.10.1 Allgemeine Features... 17 2.10.2 IP Router... 17 2.10.3 Anbindung über integrierten OpenVPN Client (optional)... 18 2.11 Fernwartung... 19 2.12 GSM/EDGE/UMTS Verfügbarkeitscheck... 19 3 Hardware... 20 3.1 Allgemein... 20 3.2 Gehäuse... 20 3.3 Spannungsversorgung... 20 3.4 Schnittstellen... 21 3.5 LEDs und Taster... 22 3.6 Integrierte Mobilfunkmodems... 22 2 von 22
1 Integrierte Standards 1.1 Feldbussysteme Feldbussystem Norm Beschreibung DIN EN 13757-3 M-Bus Master, integrierter M-Bus Levelkonverter DIN EN 13757-4 S1,- T1-, Mode - OMS 3.X (Mode 5) - OMS 4.X (Mode 7) Wireless M-Bus Master - - optional - EC 61158 TCP / RTU Client TCP / RTU Master ISO 16484-4 - B-AAC bzw. B-ASC IP / MSTP Client IP / MSTP Master DIN EN 62053-31 1 Kanal über internen µcontroller 3 von 22
1.2 IP Standards Standard OpenVPN Client HTTPS SMTP S/MIME SFTP/FTP NTP SSH/SCP DHCP Client DHCP Server DNS PeerDNS MD5 Beschreibung VPN über verschlüsselte TLS- Verbindung, inkl. Firewall Verschlüsseltes Webinterface Datenversand via Email Email Verschlüsselung Datenversand via SFTP/FTP Uhrzeitsynchronisation Zugriff auf das Dateisystem zur Datensicherung, Uploads 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 Verschlüsselung der Userdaten 1.3 Sonstige 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) 4 von 22
2 Funktionsbeschreibung 2.1 Webinterface - HTTPS: verschlüsseltes Webinterface optional mit gegenseitiger Authentifizierung - 4 User Level factory (Firmware download, Systemwiederherstellung) driver (Erstellung von M-Bus Treibern) root (Konfiguration, Backup, Datensicherung) user (Read only) - Einfache Konfiguration durch logische Menüsteuerung - Mehrsprachig Deutsch / Englisch, andere Sprachen können hinzugefügt werden - Grafische Anzeige der aktuellen Messwerte inklusive Historie 5 von 22
2.2 Anbindung an Energie Management Portale (ISO 50001) - Automatisierte zeitgesteuerte Erfassung von Messwerten - Schnittstellen zu den wesentlichen ISO 50001 / Smart Meter Portalen über: - frei konfigurierbare XML- Schnittstelle - frei konfigurierbare CSV- Schnittstelle - Automatisierter Datenversand via SMTP (Email) 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 6 von 22
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 232 - Darstellung der angeschlossenen Sensorik über eine Modbusgeräteadresse - Freie Auswahl der darzustellenden Parameter über das Webinterface - Freie Vergabe von Modbus Registeradressen BACnet - Einfache Anbindung über einen BACnet MSTP/IP- Server - Freie Auswahl der darzustellenden Parameter über das Webinterface 7 von 22
2.4 Einsatz als Modbus <-> Modbus und M-Bus -> Modbus Gateway - Transparenter Zugriff über Modbus RTU/TCP 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-1000-0(4) - 20 ma - 0-10 V - Smart Grid, Schalten über Modbus TCP 8 von 22
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 13757-3 - 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 13757-4 - 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 9 von 22
2.6 Anbindung von Modbus RTU/TCP 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 - Smart Grid: Schalten über Modbus TCP 10 von 22
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 Einsatz als BACnet Gateway um z.b. BACnet Netzwerke über Mobilfunknetze zu realisieren 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 11 von 22
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) 12 von 22
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. - Übernahme aller via M-Bus, wm-bus, Modbus und direkt von RmCU erfassten Messwerte auf den BACnet MSTP / IP Server - Im Messzyklus erfasste Messwerte können auf Trend Log Objekte gemappt werden - Change of Value und Alarmmeldungen werden über das Notification Object versendet. 13 von 22
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 27001 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. 14 von 22
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 15 von 22
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 Emails eignen sich sowohl für Servicepersonal, können aber auch, über eine XML- Schnittstelle, zur Anbindung an ISO 50001 Portale mit integriertem Alarmmanagement- System oder an externe handelsübliche 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, Minor, 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 16 von 22
2.10IP Anbindung 2.10.1 Allgemeine Features - Aufschaltung via LAN / WAN / DSL- Router oder integriertem Mobilfunkmodem - 2 lokale IP- Adressen zur Einbindung in Firmennetzwerke - DHCP - DNS - 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 2.10.2 IP Router - Nutzung als Gateway für andere IP- fähige Geräte wie GLT s oder lokale RmCU s. - integrierte Firewall - flexibles Portforwarding (TCP/UDP) 17 von 22
2.10.3 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 18 von 22
2.11Fernwartung - 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 2.12GSM/EDGE/UMTS Verfügbarkeitscheck - Scan zur Anzeige der am Standort verfügbaren Mobilfunkbetreiber - Anzeige der jeweils stärksten Carrier 19 von 22
3 Hardware 3.1 Allgemein - Prozessor Cortex A-5, 400 MHz - 128 MB Flash, optional bis zu 16 GB - 128 MB RAM - HW-Watchdog - RTC (gepuffert über Gold-Cap) 3.2 Gehäuse - Hutschiene (B = 100 mm, H = 75 mm, T = 110 mm) - RAL 7035 - Schutzklasse IP20 Optional: - 19" Einschub - Aluminiumgehäuse - Kunststoff Übergehäuse IP65 - Stahl-Schaltschrank 3.3 Spannungsversorgung - 24 V DC - Leistungsaufnahme ca. 5..10W je nach Ausstattung und Konfiguration Die Lieferung erfolgt inkl. Hutschienennetzteil (20 W) 20 von 22
3.4 Schnittstellen - 1* S0 (Impuls) - nach DIN EN62053-31 - 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 232-9-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 13757 Variante A - interner M-Bus Levelkonverter zum Anschluss von maximal 25 M-Bus Lasten Variante B - interner M-Bus Levelkonverter zum Anschluss von maximal 65 M-Bus Lasten Option: - Erweiterungsbox mit wireless M- Bus Receiver (S1+T1 Mode) 21 von 22
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: - Lieferung ohne Mobilfunkmodem Standard 2: - 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) 22 von 22