M-BUS Telegramme

Begriffserklärung:
Slave - Endgerät, Gerät oder Zähler mit einer M-Bus Schnittstelle.
Master - ein PC-Programm plus M-Bus Pegelwandler oder ein M-Bus Pegelwandler mit eingebauten Prozessor ("intelligenter" Pegelwandler).

Inhaltsverzeichnis

1.Einzelnzeichen
2.Kurzsatz
3.Steuersatz
4.Langsatz
5.C-Feld (control field)
6.A-Feld (address field)
7.CI-Feld (control information field)
8.Telegramm-Analyse mit Lorus

Telegramme nach IEC 870-5 class FT 1.2

Einzelnzeichen
E5h

Kurzsatz
Start 10h
•C-Feld
•A-Feld
Checksumme
Endzeichen 16h

Steuersatz
Start 68h
L-Feld 03h
L-Feld 03h
Start 68h
•C-Feld
•A-Feld
•CI-Feld
Checksumme
Endzeichen 16h

Langsatz
Start 68h
L-Feld
L-Feld
Start 68h
•C-Feld
•A-Feld
•CI-Feld
•Anwenderdaten 0-252 Bytes
Checksumme
Endzeichen 16h

• - über diese Zeichen werden die Checksumme und das L-Feld berechnet. Die Checksumme wird durch Addition ohne übertrag gebildet. Das L-Feld (Längenfeld) ist die Anzahl der mit • markierten Zeichen.

1.Einzelnzeichen

Das Einzelnzeichen (E5h) dient als Bestätigung korrekt empfangenen Telegramme (OSI-Schicht 2). Es ist keine Bestätigung für ein eventuelles Steuerkomando (OSI-Schicht 7). Es heisst lediglich, dass das Gerät das Telegramm empfangen hat, und dass seine Syntax und Checksumme korrekt seien.

2.Kurzsatz

Der Kurzsatz besteht immer aus fünf Zeichen. Fr M-Bus sind das Telegramme von Master (PC-Programm, "intelligenter" Pegelwandler etc.) zu Slave (Endgerät, Zähler).
Beispiele:
SND_NKE - Zähler initialisieren.
REQ_UD2 - Daten Klasse 2 anfordern (Zählerdaten).
REQ_UD1 - Daten der Klasse 1 anfordern (Alarmprotokolle).

3.Steuersatz

Der Steuersatz besteht immer aus neun Zeichen. Der Master sendet mit diesen Rahmen M-Bus Steuerbefehle.
Beispiele:
Baudrate von Slave setzen.
Reset auf Anwendungs-Ebene des Slaves durchführen.
Anmerkung: Bei der M-Bus Implementierung verwischt der Unterschied zwischen dem Steuersatz und dem Langsatz. Der Steuersatz wird als ein Langsatz ohne Anwenderdaten behandelt.

4.Langsatz

Der Langsatz beinhaltet die Anwenderdaten und hat somit eine variable Länge. Die Anwenderdaten können in beide Richtungen gesendet werden.
Beispiele:
Anwenderdaten an den Slave senden.
Einen Slave über sekundäre Adresse selektieren.
Die Uhrzeit und das Datum des Slaves setzen.
Datenrecords zur Auslesung selektieren.
Fehlermeldung an den Master senden (General application error).

Bedeutung der Felder

5.C-Feld (Control field)

C-Feld (Funktionsfeld, Control field)
Name	C-Feld binär	C-Feld hex	Telegramm	Beschreibung
SND_NKE	0100 0000	40	Kurzsatz	Initialisierung der Slaves (Endgeräte)
SND_UD	01F1 0011	53/73	Lang-/Steuersatz	Anwenderdaten zu dem Slave senden
REQ_UD2	01F1 1011	5B/7B	Kurzsatz	Anfrage von Daten der Klasse 2 (z.B.: Zählerstände)
REQ_UD1	01F1 1010	5A/7A	Kurzsatz	Anfrage von Daten der Klasse 1 (z.B.: Alarmprotokolle)
RSP_UD	00AD 1000	08/18/28/38	Lang-/Steuersatz	Datenübertragung nach Anfrage (Antwort des Slaves)

F: FCB-Bit, A: ACD-Bit, D: DFC-Bit
Das C-Feld dient dazu, die Funktion des Telegramms zu bestimmen. Es ermöglicht auch, auf Verbindungsebene die Aufruf- und Antwortrichtung zu unterscheiden. Die ersten vier Funktionen der obigen Tabelle können nur in Aufrufrichtung genutzt werden und besitzen folgende Bedeutung:

1) Ein SND_NKE bewirkt bei erfolgreichem Empfang eine Initialisierung des Endgerätes auf Verbindungsebene, was einem Löschen des FCB Bits entspricht, und die Quittierung durch das Einzelzeichen E5h.

2) Ein SND_UD wird dazu verwendet, dem Endgerät Anwendungsdaten zu senden.

3) Ein REQ_UD2 fordert das Endgerät auf, mit Daten der Klasse 2 zu antworten. Besitzt das Endgerät solche Daten nicht, antwortet er mit einem Einzelzeichen. Anderenfalls schickt dieser ein RSP_UD. Bei einer fehlerhafter übertragung bleibt eine Antwort aus.

4) Ein REQ_UD1 fordert das Endgerät auf, mit Daten der Klasse 1 (Alarmprotokolle) zu antworten. Besitzt das Endgerät solche Daten nicht, antwortet er mit einem Einzelzeichen. Anderenfalls schickt dieser ein RSP_UD. Bei einer fehlerhafter übertragung bleibt eine Antwort aus.

5) RSP_UD - Datenübertragung vom Endgerät nach Abfrage.

Das FCB Bit alterniert bei erfolgreicher Kommunikation. Ein gleichbleibendes FCB fordert das Endgerät auf, nochmals das zuletzt gesendete Telegramm zu wiederholen. Das Ausbleiben einer Antwort des Endgerätes wird nach 330 Bitzeiten zuzüglich 50 ms angenommen. Der Master geht zunächst davon aus, dass ein Fehler in der Verbindungsschicht aufgetreten ist. Es wiederholt die übertragung des gleichen Telegramms bis zu zweimal. Liegt die Antwort des Endgerätes bis dahin immer noch nicht vor, so wird eine Pause von 33 Bitzeiten auf dem Bus eingelegt. Genauso wird verfahren, wenn der Master ein fehlerhafte Antwort des Endgerätes empfängt.

Bitzeiten in ms
Baudrate	1x	11x	33x	330x
300	3,3	36,7	110	1100
2400	0,4	4,6	13,8	137,5
9600	0,1	1,1	3,4	34,4

Bitzeit in ms = 1000 / Baudrate

6.A-Feld (Adressfeld)

Für die Adressierung der Endgeräte stehen die Werte 1 bis 250 zur Verfügung. Unkonfigurierte (neue) Endgeräte besitzen die Primäradresse Null. Die Adressen 254 und 255 werden eingesetzt, um alle angeschlossenen Endgeräte anzusprechen. Die Adresse 255 verlangt, dass keiner der Endgeräte, die Adresse 254 hingegen, dass alle Endgeräte antworten. Dieses führt bei zwei oder mehr angeschlossenen Endgeräten unweigerlich zur Kollision und ist daher nur für Testzwecke vorgesehen. Besitzt das A-Feld den Wert 253 (FDh), so handelt es sich um eine Sekundäradressierung.

7.CI-Feld (control information field)

Das CI-Feld gehört zur Anwendungs-Ebene (OSI-Schicht 7).
Das CI-Feld bestimmt den Zweck des gesendeten Telegramms und den Modus mit dem die Datenfelder gesendet werden. Der Modus 1 legt fest, dass der niederwertigste Byte zuerst gesendet wird (LSB first). Der Modus 2 legt dagegen fest, dass der höchstwertigste Byte zuerst gesendet wird (LSB first). Modus 2 soll in den neueren Entwicklungen nicht mehr verwendet werden.

CI-Feld
Modus 1	Modus 2	Anwendung	Definiert in
Richtung Master —> Slave
51h	55h	Daten senden	EN1434-3
52h	56h	Slave selektieren	Usergroup July 93
50h		Reset auf Anwendungsebene	Usergroup March 94
54h		Slave synchronisieren	suggestion
B8h		Baudrate 300 setzen	Usergroup July 93
B9h		Baudrate 600 setzen	Usergroup July 93
BAh		Baudrate 1200 setzen	Usergroup July 93
BBh		Baudrate 2400 setzen	Usergroup July 93
BCh		Baudrate 4800 setzen	Usergroup July 93
BDh		Baudrate 9600 setzen	Usergroup July 93
BEh		Baudrate 19200 setzen	suggestion
BFh		Baudrate 38400 setzen	suggestion
B1h		RAM Inhalt ausgeben	Techem suggestion
B2h		RAM Inhalt schreiben	Techem suggestion
B3h		Starte den Kalibrationstest-Modus	Usergroup July 93
B4h		EEPROM lesen	Techem suggestion
B6h		Softwaretest starten	Techem suggestion
90h bis 97h		Codes für Hash-Verfahren•	veraltet, nicht mehr empfohlen
Richtung Slave —> Master
70h		Senden eines Fehlerzustandes	Usergroup March 94
71h		Senden eines Alarmzustandes	Usergroup March 94
72h	76h	Antwort mit variablen Datenstruktur	EN1434-3
73h	77h	Antwort mit fester Datenstruktur	EN1434-3

•Direkter Zugriff auf Speicheradressen des Slaves.