MBUS总线通信协议

MBus总线是一种主从式半双工传输总线,采用主叫/应答的方式通信,即只有处于中心地位的主站(Master)发出询问后,从站(Slave)才能向主站传输数据。

MBus的主要特点如下:

  1. 两线制总线,不分正负极性,施工简单;

  2. 采用独特的电平特征传输数字信号,抗干扰能力强,传输距离长;

  3. 可以选择远程总线供电,降低维护成本;

  4. 总线型拓扑结构,扩展方便,组网成本低;

  5. 任一从站的故障不影响整个总线的功能

  6. 专门设计的报文格式,满足能耗计量仪表联网和远程读数需要;

OSIMBus功能
物理层MBus电缆、拓扑结构、Bit流的表示传输、电气特性
数据链路层IEC870-5传输参数、数据报格式、寻址、数据完整性
网络层MBus扩展寻址(可选)
传输层
会话层
表示层
应用层MBus定义数据结构、数据类型、功能代码等

MBus物理层bit流传输具有独特的电平特征(如表1-2)。主站到从站的bit流传输通过总线电平切换实现,而从站到主站的bit流传输通过电流调制实现。定义逻辑“1”为MARK,逻辑“0”为SPACE。
表1-2MBus物理层bit流表示

 

BitBit流的表示Bit流传输方向
逻辑“1”(MARK)22V≤Vmark≤42V主站到从站
0mA≤Imark≤1.5mA从站到主站 
逻辑“0”(SPACE)12V≤Vspace≤Vmark-10V主站到从站
逻辑“0”(SPACE)Imark+11mA≤Ispace≤Imark+20 

m-bus是一种电平信号协议,可以跑不同的协议

  • 645协议

  • 非标准188协议

  • 标准188协议

  • modbus协议

1、物理层协议
MBUS的物理层主要负责比特流的发送和接收,MBUS为半双工通行模式。因此数据发送分为两个方向:主机向从机发送数据和从机向主机发送数据。

(1)主机向从机发送数据
主机箱从机发送数据时采用的是改变总线电压而总线电流保持不变的电压调制方式。电压调制方法如下:

  • 发送数据1:对应主机驱动输出36V总线电压;

  • 发送数据0:主机驱动输出的总线电压降至24V。

由于总线电缆阻抗的原因,从机总线上的实际电压将小于36V,这个值得大小决定于从机和主机的距离以及线缆的电阻,它可能是21V~42V之间的任意值。为使接收和距离无关,因此从机不能检测绝对电压值来确定数据,而必须检测总线电压的变化值。从机接口电路动态电平识别的接收逻辑如下:

  • 检测静态时总线电压值Vmark并将其存储起来。

  • 比较总线上的实际电压Vspace和Vmark。

  • 如果Vspace > Vmark-5.7V,数值识别为1。

  • 如果Vspace < Vmark-8.2V,数据识别为0。

(2)从机向主机发送数据
从机向主机发送数据时采用的是改变总线电流而总线电压保持不变的电流调制方式。MBUS总线上的每个从机都要有一定的静态电流消耗Imark(Imark<=1.5mA),电流调制方法如下:

  • 发送数据1:从机电流为恒定值Imark。

  • 发送数据0:从机控制电流调制器使电流增加11mA~20mA,此时Ispace=Imark+(11~20)mA。

主机通过电流检测电路检测总线上的调制电流,输出对应的数据1或0。

作者:SteveChen  创建时间:2026-03-09 20:28
最后编辑:SteveChen  更新时间:2026-03-09 20:35
上一篇:
下一篇: