在歐洲，戶用儀表的通訊方式以M-BUS為主，它可以解決多結(jié)點(diǎn)、長(zhǎng)距離的通訊問(wèn)題.

目前國(guó)內(nèi)諸多大型水、電、氣、熱表企業(yè)已采用或擬采用MBUS總線通訊技術(shù)。

C-M-BUS

美國(guó)優(yōu)倍電氣股份公司的IC芯片技術(shù)，推出C-MBUS總線通訊方式及其專用芯片CMT001、CMT100，該芯片經(jīng)多年的應(yīng)用實(shí)踐證明，其成本低、穩(wěn)定性好、應(yīng)用技術(shù)層面低，它不僅具備了485及MBUS總線所有的優(yōu)點(diǎn)，又有其獨(dú)特性能，十分適于在三表集中抄表以及需要二線制、總線供電的通訊系統(tǒng)中應(yīng)用推廣。
　　目前國(guó)內(nèi)諸多大型水、電、氣、熱表及樓宇自動(dòng)化等企業(yè)已采用或擬采用C-MBUS總線通訊技術(shù)。
技術(shù)概述:
　　C-M-BUS是一種低成本的、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的總線通訊系統(tǒng)，具有通訊設(shè)備容量大（400點(diǎn)），通訊速率高（9600bps），成本低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，布線簡(jiǎn)便（無(wú)極性可任意分支，普通雙絞線），抗干擾能力強(qiáng)，并總線可提供高達(dá)500mA電源的特點(diǎn)。系統(tǒng)具有自動(dòng)登錄功能，此功能可完成設(shè)備的自動(dòng)登錄、結(jié)點(diǎn)中斷報(bào)警等雙向可中斷的先進(jìn)的通訊功能。總線隔離設(shè)備具有總線故障隔離性能，保證部分總線故障時(shí)其它部分正常通訊。以該芯片為核心構(gòu)成的總線通訊系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于三表集抄、智能家庭控制網(wǎng)絡(luò)、消防報(bào)警及聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、小區(qū)智能化控制網(wǎng)絡(luò)、中央空調(diào)控制系統(tǒng)等。
　　美國(guó)TI公司的MBUS、美國(guó)優(yōu)倍公司的C-MBUS總線通訊方式解決了RS485所有缺點(diǎn)，同時(shí)具有的總線供電模式，特別適應(yīng)于居民煤氣、水、電、熱表集中抄收，其中斷報(bào)警并自動(dòng)上傳功能又很適用于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，如消防報(bào)警系統(tǒng)，家庭智能化控制總線等，而C-M-BUS總線又比M-BUS具有更高的結(jié)點(diǎn)容量，更遠(yuǎn)的通訊距離，更低的功耗，并C-MBUS可過(guò)總線可為設(shè)備提供更大的供電電流。

系統(tǒng)應(yīng)用：
一. C-MBUS總線通訊設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成
A：結(jié)點(diǎn)通訊設(shè)備：智能電表、水表、煤氣表、熱量表、家庭自動(dòng)化設(shè)備終端、火災(zāi)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)設(shè)備、手動(dòng)報(bào)警按鈕、網(wǎng)絡(luò)顯示器、網(wǎng)絡(luò)儀表設(shè)備、控制設(shè)備、溫度探測(cè)器、溫度控制器等。
B：總線隔離（保護(hù)）器：當(dāng)其所在分支發(fā)生短路時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)其分支，使其他設(shè)備正常通訊。
工作電流<0.1mA；總線故障時(shí)電流<15mA；工作保護(hù)電流可根據(jù)需要在0.5A,0.1A，0.2A，0.5A，1.0A之間設(shè)置（可恢復(fù)保險(xiǎn)絲）。
隔離中繼器：當(dāng)通訊距離超過(guò)2km時(shí)，可使用該設(shè)備再延長(zhǎng)2km。
本設(shè)備需要現(xiàn)場(chǎng)供電，工作電流0.5mA。
集中控制器：向上連接計(jì)算機(jī)（或手持式抄表設(shè)備），向下連接C-MBUS總線的控制設(shè)備，內(nèi)部有以CMT100為核心的電源控制器、232/485與C-M-BUS之間的通訊轉(zhuǎn)換器等電路。
二. C-M-BUS型總線系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 高速穩(wěn)定的通訊速率，在4.8kb/s 的通訊速率時(shí)可達(dá)到2.4Km的可靠通訊距離；
2. 在4.8kb/s、2.4Km的可靠通訊距離時(shí)，可有多達(dá)400個(gè)接點(diǎn)的容量；
3.通過(guò)C-MBUS總線可向末端設(shè)備提供4mA工作電流；
4.允許串型、星型、交叉等任意接線分支的布線方式；
5. 極低的靜態(tài)功耗，低于180uA,典型值為150uA；
6. 使用普通雙絞線，無(wú)極性二線制安裝接線；
7. 通過(guò)隔離設(shè)備可保證在遭雷擊時(shí)可靠工作，
8. 恒流的電流環(huán)通訊方式，抗干擾性強(qiáng)；
9. 具有設(shè)備自動(dòng)登錄等功能，可容納多種設(shè)備，預(yù)留多種通訊協(xié)議，擴(kuò)展方便；
10.通過(guò)總線可向從設(shè)備提供500mA電流；
11.同時(shí)提供配套的主站專用集中控制芯片CMT100，可與計(jì)算機(jī)232、485等接口連接，系統(tǒng)兼容性及擴(kuò)展性好；
12.芯片成本低。
三. CMT001設(shè)備數(shù)字通訊芯片
　　CMT001芯片是C-M-BUS設(shè)備端通訊專用集成電路，完成數(shù)字通訊的調(diào)制解調(diào)功能。總線信號(hào)直接輸入芯片，芯片RXD、TXD信號(hào)可直接輸入單片機(jī)或通過(guò)光耦與單片機(jī)連接，輸出12～35V、100mA電源及5V±5％、4mA電源。

總線接口：
BUS1、BUS2為總線接口，對(duì)于建筑內(nèi)部布線，在兩線上串接一只4.7Ω電阻作總線輸入保護(hù)即可，對(duì)于建筑外部連線，須在入口處并接一600W 30V瞬態(tài)抑制管以抑制雷電等瞬間沖擊。
5V電源接口：
3－GND、5－輸出+5V，輸出電壓5V±5％，可提供4mA以下電流輸出供設(shè)備使用，電容C1容值＝Iout（mA）×100uF。
20V電源接口：
3－GND、8－+VCC，輸出電壓隨總線設(shè)計(jì)電壓決定，對(duì)24V總線供電系統(tǒng)，該電壓平均20V，輸出電流 Iout<100mA（平均<2mA）。當(dāng)需要超過(guò)4mA輸出電流時(shí)，電容C1容值＝Iout（mA）×100uF。
串行發(fā)送：
4－TXD，可直接與CPU的TXD管腳連接，注意需要加上拉10k電阻于CPU電源，若采用隔離方式，見(jiàn)下圖。
串行接收：
7－RXD，可直接與CPU的RXD管腳連接，若采用隔離方式，見(jiàn)下圖。
下圖是使用電池與總線雙供電的儀表供電電路，該芯片在總線不工作時(shí)通過(guò)RXD、TXD及＋3V泄漏電流<1uA。
注：我公司已經(jīng)完成了這種非隔離供電儀表的設(shè)計(jì)與測(cè)試，在非隔離狀態(tài)下儀表可耐受4KV浪涌試驗(yàn)而保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。
主要技術(shù)指標(biāo)：
總線電壓：>12V、<35V；最末端電壓需不低于12V
工作電流：<0.15mA（無(wú)輸出電流）；
5V電源輸出：5V±5％、<4mA；
20V電源輸出：（總線電壓－3 V）、<100mA，平均<2mA；
總線接收速率：≤4.8kbps；（確保2000m,400結(jié)點(diǎn)）
總線發(fā)送速率：≤4.8kbps；（確保2000m,400結(jié)點(diǎn)）
封裝：SO-8。
四. CMT100中心數(shù)字通訊芯片
　　CMT100芯片是C-M-BUS中心通訊專用集成電路，完成數(shù)字通訊的調(diào)制解調(diào)功能。考慮到主機(jī)電路復(fù)雜，為增加主機(jī)抗干擾能力，控制器應(yīng)將總線驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)系統(tǒng)隔離，TXD、RXD、收發(fā)控制經(jīng)光耦直接輸入芯片，系統(tǒng)使用12V～30V電源（根據(jù)通訊距離，設(shè)備用電狀況決定）。
基本原理：
收發(fā)控制：
1－RT/CON，低電平發(fā)送，高電平接收，如節(jié)點(diǎn)需要使用總線電源，不通訊時(shí)應(yīng)處于發(fā)送狀態(tài)。
串行接收：
2－RXD，總線接收信號(hào)輸出，TTL電平，可直接驅(qū)動(dòng)光耦。
串行發(fā)送：
3－TXD，總線發(fā)送信號(hào)輸入，TTL電平，可直接由光耦驅(qū)動(dòng)
總線故障信號(hào)：
4－BAD，總線故障信號(hào)輸出，TTL電平，可直接驅(qū)動(dòng)光耦。
總線發(fā)送低電平驅(qū)動(dòng)：
5－BUSL，直接驅(qū)動(dòng)總線下拉三極管。
電源接口：
6－GND、14－+VCC，輸入電壓12V～35V，工作電流<20mA，根據(jù)通訊距離及設(shè)備用電情況決定。
+7V電源輸出：
輸出+7V，<20mA電源供光耦驅(qū)動(dòng)使用。
接收調(diào)制接口：
8－RC1，9－RC2，接收信號(hào)調(diào)制電容。
接收接口：
11－REVIN，接收信號(hào)總線輸入接口，直接連接總線。
總線發(fā)送高電平驅(qū)動(dòng)：
12－BUSH，直接驅(qū)動(dòng)總線上拉三極管。
總線故障輸入接口
13－BUSB，總線故障輸入端口。
主要技術(shù)指標(biāo)：
電源電壓：>12V、<35V；
工作電流：<20mA；
7V電源輸出：7V±5％、<20mA；
總線接收速率：≤9.6kbps；
總線發(fā)送速率：≤9.6kbps；
封裝：SO-14。
C-M-BUS總線集抄配套設(shè)備
五. CMT-1總線隔離器：
　　隔離器安裝在總線的分支點(diǎn)，當(dāng)分支總線發(fā)生短路時(shí)隔離器自動(dòng)工作，斷開(kāi)其下掛的分支，同時(shí)保證總線正常通訊。
主要技術(shù)指標(biāo)：
耗電電流：正常<100uA，故障<15mA；
保護(hù)電流級(jí)別：50mA，100mA，200mA，500mA，1000mA；
內(nèi)阻：4，2，1，0.5，0.2，0.1Ω；
六. C-M-BUS軟件協(xié)議：
　　C-M-BUS支持所有符合一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的RS485通訊協(xié)議，但不支持設(shè)備到主機(jī)回碼時(shí)間超過(guò)300ms的長(zhǎng)幀協(xié)議，這已適用于目前所有的三表抄表通訊協(xié)議。
利用結(jié)點(diǎn)回碼可同時(shí)發(fā)送的硬件特點(diǎn)，利用低電平中斷功能可完成設(shè)備的自動(dòng)登錄功能及中斷報(bào)警功能。
七. 結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，C-MBUS型總線是一種“1托n”型多功能總線通訊系統(tǒng)，具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口、遵從統(tǒng)一通信協(xié)議等技術(shù)，通過(guò)專用設(shè)備可直接與RS232、RS485對(duì)接，該技術(shù)符合發(fā)展、提升技術(shù)管理水平之需求。這種新型通訊方式成本低，又可為低端儀表持續(xù)提供4mA以下電源，能滿足大部分輸入設(shè)備的電源需求，是一種長(zhǎng)距離多從機(jī)的總線通訊系統(tǒng)，對(duì)水表、煤氣表、暖氣表提供電源的意義重大，總線提供500mA電源的特性可滿足三表應(yīng)用中的閥控需求，適合應(yīng)用于符合中國(guó)國(guó)情的預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程閥控表的技術(shù)要求。