Статья

Общаемся с котлом по E-BUS (часть 1)

Full House

Задача по управлению котлом стоит практически на любом объекте. Как правило, на каждом котле присутствует управление типа "сухой контакт", с помощью которого можно напрямую включать или выключать нагрев. Это решение довольно простое, но имеет существенный недостаток: 

  • управление дискретное, и работает по гистерезисному типу, тем самым котел либо работает на максимум, либо отключается вовсе. Температура воздуха при этом колеблется в пределах плюс/

    минус 4° в лучшем случае, в зависимости от расположения комнатного датчика температуры и теплоизоляции дома. Это решение очень неэффективно, т.к котел постоянно перегревает дом на несколько градусов.

  • максимальная достигаемая температура воздуха напрямую зависит от выставленной температуры теплоносителя в котле. Т.е, например, если выставлена температура теплоносителя 35° градусов, с учетом потерь энергии, достичь температуры воздуха в 25° не предоставляется возможным. В меньшую сторону все будет работать.  
  • Очень часто вместе с котлом ставится комнатный регулятор, на котором выставляется требуемая температура (дневная и ночная), температура ГВС и многие другие параметры. Управляя котлом через сухой контакт, информация о заданной температуре никак не отображается на панели, тем самым иногда вводя заказчика в заблуждение. 

Главный недостаток хорошо проиллюстрирован на анимации ниже:

Итак, основные минусы мы рассмотрели, теперь поймем что мы можем с этим сделать, и как управлять котлом более эффективно. Как вы уже поняли из заголовка, управлять котлом мы будем по шине E-Bus. E-bus это цифровая шина разработанная в Германии неким Карлом Дунгсом и впоследствии была взята на вооружение другими производителями котлов. На данный момент с этой шиной дружат такие вендоры как Vaillant и Protherm. 

Краткие характеристики данной шины:

  • двухпроводная схема подключения
  • Логический ноль - ~9V, Логическая единица - ~24V
  • совмещенное питание, устройства питаются от той же линии по которой и общаются (50mA MAX)
  • Мульти-мастер, на шине может присутствовать до 25 Master-ов и до 228 Slave-ов 
  • Общение Master-Master, Master-Slave и широковещательные команды
  • Канальный уровень это обычный UART (2400baud, 8bit, 1 start bit, 1 stop bit)

Как видим, весьма неплохие характеристики, создатель пытался заложить максимум возможностей и, на мой взгляд, у него это получилось. Если сравнивать с тем же OpenTherm, то последний нервно курит в сторонке со своей реализацией общения только Master-Slave. 

Все, довольно теории, приступим уже к практике! Наша задача создать некий "переходник", который будет конвертировать уровни Ebus в обычный и понятный нам UART (0-5V), чтобы позже иметь возможность читать и записывать данные на линию. В инсталяции также присутствует комнатный регулятор, поэтому переходник должен висеть на линии и не мешать соседям. Хочу заметить, что комнатный регулятор, в данном случае, выполняет всю логику управления, в него встроен датчик температуры есть возможность подключить уличный датчик. Основываясь на показаниях этих данных, комнатный регулятор с помощью встроенного ПИ-регулятора плавно управляет модуляцией горелки. Схема подключения проиллюстрирована ниже:

В итоге что мы хотим получить:

  • Эффективную работу котла, управляемого родным комнатным регулятором
  • Возможность изменять дневную и ночную температуру, а также температуру ГВС
  • Считывание и сброс ошибок котла
  • Синхронизация измененной через приложение температуры с комнатной панелью
  • Поддержка MQTT

Начнем с платы адаптера. Для удобства подключения по WiFi было принято решение сделать переходник в виде шилда для Wemos на народном чипе ESP8266. Схема и трассировка сделана в программе Altium Designer, не буду вдаваться в подробности схемотехники, лишь выложу результат.

Заказав на заводе и запаяв компоненты получаем готовый адаптер:

Остановимся на этом моменте и уже в следующей статье рассмотрим работу с шиной Ebus из под WirenBoard и интеграцию ее в HomeKit!


Очень здорово! Жду продолжения.

А не хватающие номиналы элементов схемы и прошивка будет в следующей статье ?

Прошивка будет) а по элементам что интересует? Вроде есть все номиналы

Диодный мост, диоды, оптопары. Номиналов нет .

Неужели нет готовых решений?

Работа колоссальная проделана!

Не каждый сможет повторить. 

Есть пару решений, но все они не предоставляют нужного функционала:

1) Многообещающий https://ectostroy.ru/products/adapter-ebus">Адаптер Ebus от Эктострой, даже описание общения по Modbus есть на сайте. Но поковыряв, оказалось что адаптер не может работать в паре с комнатным регулятором, да и тот функционал что есть очень скудный

2)  https://zont-online.ru/internet-magazin/termostaty/adapter-e-bus-725">Адаптер Ebus от Zont, общаться с ним нужно по шине K-Line, но разбираться в протоколе не очень хотелось 

Я заказывал адаптер на форуме FHEM. Там парни спаянные продают для расбери и на Wemos.  А в схеме с контроллером и адаптером все подключены параллельно?

Параллельно, из-за наличия диодного моста на входе адаптера можно подключать как угодно

Жаль, как раз на днях узнал у производителя, что на моем котле Protherm 40 KLZ 2015г шины EBUS нет и проапгрейдить его нельзя.

Скажите, а ems bus у junkers это не та же шина, что и в статье? 

https://github.com/proddy/EMS-ESP">https://github.com/proddy/EMS-...

EMS Bus похожа на EBus но все же есть различия на физическом, канальном и прикладном уровне.

хорошая тема! нужен адаптер))))

Есть идея сделать уже законченное устройство EBus адаптера с поддержкой Ethernet, WiFi и Modbus. Кому интересно, ставьте лайк на комменте!

Тогда уж и modbus, и mqtt. И обязательно Ethernet. Я бы применил на своем котле Valliant, у меня та же проблема, и тоже есть панель управления. Сразу бы сделал интеграцию в спрутхаб.

Добрый день. Как там Ваша идея подживает? Не продвинулась ли к стадии реализации?

Есть же много решений на рынке , таких как netatmo с поддержкой HomeKit , у меня котёл Vaillant,так вот отказался от родного регулятора температуры в пользу netatmo, мало того что дешевле , так ещё есть возможность поставить исполнительные механизмы на сами батареи в каждой комнате . Ко всему ещё очень хорошее приложение, интеграция в HomeKit т е все плюсы Siri и тд , и никаких танцев с бубном. Я так и не понял в чем преимущество Вашего решения ?

Netatmo может управлять модуляцией горелки? 

Наверное нет )))), а скажите зачем это надо ?!, Вы наверное не поняли , у меня котёл Vaillant, с родным регулятором температуры , крайне не удобно , в сравнении с netatmo!, это касается и приложения и отсутсвие нативного HomeKit!!!, не говоря уже о исполнительных механизмах netatmo на каждой батареи в комнате !, и точное регулирование температуры по комнатам !!!!!!!, и с возможностью в спальне установить желаемую температуру , я люблю чтоб было прохладней , по экономии газа , разница в пользу netatmo, потому что регулируется батареи , никаких ошибок в котле нет , поэтому эту функцию считаю не нужной , ну или нужной крайне узкого круга пользователей .в родном регуляторе ещё можно было устанавливать температуру воды )). Но как показала практика установил один раз и больше не трогал , за три года !!!поэтому можно конечно заморачиваться с переделкой родного , только как пользователь не вижу в этом никакого смысла !, ещё и с надежностью Вашего решения будут вопросы 

Netatmo (регулятор на каждом радиаторе) тоже имеет право быть. Но, изначально нужно подводить питание к нему при проектировании УД, а вот если батареечное питание - то устанешь менять. И ценник у них кусается. Если радиаторов 10 в доме, то приличная цена получается. Моим решением я исходил из потребностей клиентов, в 70% случаев у них в загородном доме уже установлен котел с комнатным регулятором, но они хотят пробросить его в УД. 

Наверное каждое решение имеет право на жизнь , я к своему «стыду» иду по простому пути 

Вот именно, простых решений которые просто выключают и включают котел полно. А нормальные фирменные решения стоят дороже самого котла. Люди делают отличное дело - реализуют функции протокола. Кстати это не только экономия, но и срок службы котла.

По поводу питания ... второй сезон не меняю 

Родной термостат Vaillant VSmart

(в вашей терминологии, это видимо, "комнатный регулятор")

подключается к E-Bus и WiFi, и есть компонент для Home Assistant, есть нормальные приложения для Андроид и iOS. Он чем-то не устраивает? (правда интересно, у меня котел Vaillant, собирался его ставить). А по поводу термостатов на радиаторах вы не правы, у меня на радиаторах стоят Danfoss, за сезон батарейки не ушли ниже 60% заряда. 

лютый плюс! отличный материал!

Стесняюсь спросить) А продолжение будет? А то я еще 2 года назад застопорился на моменте наладки Ebusd. Очень бы помогла статья. Да и одноклубники бы повторить смогли.

Сегодня должна выйти, уже на модерации)

Ой, здороваа))Видимо предчувствие сработало именно сегодня спросить)

Уважаемый Константин. Вы сделали действительно элегантную кострукцию. А можно ли получить Gerber-файлы и я хотел бы кинуть ссылку на Ваш адаптер на FHEM-форуме. Я думаю многих заинтересует такая реализация. Очень компактно и профессионально.

А исходники с макетом платы можно? Чтоб на радиозавод например отдать для изготовления. Как раз есть 2 котла протерм скат и вемосы. Ну или может кто уже готовые такие продаёт?)

я нашёл человека в Киеве, у которого есть такие адаптеры (eBus-UART) (штук 20)
но ему неудобно отправлять мне в Россию только один, ищу "собутыльников". Вам актуально?

Мне тоже нужно пару штук таких адаптеров. Как с вами можно связаться ?

в профиле e-mail например )))
на вашу отправил ) проверьте

Здравствуйте, можете поделиться контактом человека в Киеве ?

Любопытно, а у него ещё остались? Или может у кого-то есть gerber файл?

Очень нужно управлять котлом, а Константин не отвечает. И уже готов сам заказать изготовление платы.

написал Вам на почту

здравствуйте, как можно купить готовый модуль? (или gerber)

Кто подскажет, будет ли этот адаптер работать с котлом Аристон?

Вернуться назад
Вернуться назад