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论文摘要:随着社会信息化程度的提高,网络已成为人们生活中不可缺少的一部分。网络接入带宽迅速提升,以适应大容量、高速率的数据、视频、语音等高质量的信息传输与服务。目前常用的宽带接入方式有电话拨号(即XDSL)方式、有线电视线路(CableModem)方式、双绞线以太网方式,随着科技的迅速发展,电力线通信已成为一种新型的宽带接入技术,并且有着良好的发展前景。
电力线通信简称PLC(PowerLineCommunication0)是利用配电网低压线路传输多媒体信号的一种通信方式。在发送时利用GMSK(高斯滤波最小频移键控)或OFDM(正交频分多路复用)调制技术将用户数据进行调制,把载有高频信息的高频加载于电流,然后再电力线上传输,在接收端先经过滤波器将调制信号取出,再经过解调,就可得到原通信信号,并传送到计算机或电话,实现信息传递。类似的电力线通技术信早已有所应用,电力系统中在中高压输电网(35千伏以上)上通过电力载波机利用较低的频率以较低速率传送远动数据或话音,就是电力线通信技术应用的主要形式之一,已经有几十年历史。
PLC接入设备分局段设备和用户端PLC调制解调器。局段负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络连接。在通信时来自用户的数据进入调制解调器后,通过用户配电线路传输到局端设备,局端设备将信号解调出来,再转到外部的Internet。该技术不需要重新布线,在现有低压配电线路上实现数据、语音、和视频业务的承载。终端用户只需插上电源插座即可实现因特网接入,电视接收、打电话等。同样电力线通信技术也可应用于其他相关领域,对于重要场所的监控和保护,一直需要投入大量的人力和财力,现在只需利用电源线,用极低的代价更新原有监控设备即可实现实时远程监控。目前电力系统抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的准确性、同步性难以保证。同时由于抄表地点分散,表记数量众多,所以抄表的工作量巨大。基于电力线路载波(PLC)通信方式的自动抄表装置,由于不需要重铺设通信信道,节省了施工及线路费用,成为现代电力通讯的首选方式,使得抄表的工作量大大减少。近年来居民小区及大楼朝智能化发展,现在的智能化建筑已经实现了5A。但是这些不同的系统自动化需要不同的网络支持;给建设和维护网络系统带来了巨大的压力。借助电力线通信技术,无论是监控、消防、楼宇还是办公或者通信自动化都可以利用电力线实现,便于管理和扩展。
电力线通信主要优势:
电力线通信有无可比拟的网络覆盖优势,我国拥有全世界排名第二的电力输电线路,拥有用电用户超过10亿,居民家里谁都离不开电力线;显然连接这10亿用户的既存电力线是提供上网服务的巨大物质基础。在广阔的农村地区,特别是那些电话网络不太发达的地区,PLC更有用武之地,毕竟电力网规模之大是任何网都不可比拟的。虽然这些地区上网短期需求量并不大,市场发展成熟较慢,但会存在电力线上网先入为主的局面,对PLC的长远发展和扩展非常有利。
电力线通信可充分利用现有低压配电网络基础设施,不需要任何新的线路铺设,随意接入,简单方便的安装设备及使用方式,节约了资源和费用,无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物和公共设施的破坏,同时也节省了人力,共享互联网络连接,高通讯速率可达141Mbps(将未通过升级设备可达200Mbps)。PLC调制解调器放置在用户家中,局端设备放置在楼宇配电室内,随着上游芯片厂商14M产品技术相对成熟。PLC设备整体投入不断下降,据调查当前14M的PLCModem产品其成本已降到普通的ADSL接入猫相仿的水平,而局端设备则更便宜。由于一般一个局端拖带PLC调制解调器的规模为20-30台,因此随着用户的增长,局端设备可以随时动态增加,这一点对于运营商来说,不必在设备采购初期投入巨大的资金。因此也有宽带网络接入最后一公里最具竞争力的解决方案之称。
电力线通信的缺点
传输带宽的问题。PLC与电话线上网从本质上讲并没有区别,都是利用铜线作为传输媒质,铜线上网的最大问题是不能解决传输带宽问题。虽然14M的产品已经成熟,但电力线上网是共享带宽,若同一地区多个用户同时上网则数据传输速度将会相应降低,如何保证用户能够获得足够带宽成为挑战噪声安全性问题。由于电力网使用的大多是非屏蔽线,用它来传输数据不可避免的会形成电磁辐射,从而会对其它无线通信,如公安部门或军事部门的通信造成干扰;再次电力线上网存在不稳定的问题,家用电器产生的电磁波对通信产生干扰,时常会发生一些不可预知的错误。与信号洁净特性恒定的Ethernet电缆相比,电力线上接入了很多电器,这些电器任何时候都可以插入或拆开,并机或关闭电源。因而导致电力线的特性不断变化,影响网速。
关键词:电力线通信;技术应用
中国目前三网融合状况,电力线通信技术只要在使用户简单的插上所需要的电源插头就能轻松的实现与因特网连接,不需要重新布线施工就能完成四网合一的电力线通信工程,尤其是电力线通讯调制解调器的应用,也可以极大的促进电力线通信技术的普及,无论是在公共场所还是在家庭都可以轻松便捷的进行联网,来实现各种形式的信息传递。所以随着信息全球化的逐步实现,以及用户对于服务的不断递增,促进电力线通信技术及应用来发展的。
一、基本原理
电力线通信全称是电力线载波(Power Line Carrier-PLC)通信,是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。高压电力线载波技术已经突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代。并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要,中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。在发送数据时,利用调制技术将用户数据进行调制,把载有信息的高频加载于电流,然后在电力线上进行传输;在接收端,先经过滤波器将调制信号取出,再经过解调,就可得到原通信信号,并传送到终端设备,以实现信息传递。PLC设备分局端和调制解调器,局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的Internet。电力线载波双向传输模块包括:调制器、振荡器、功放、T/R转向开关、耦合电路和解调器等部分组成,其中振荡器是为调制器提供一个载波信号。
二、现状
传统的电力线载波通信(PLC)主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道,仅仅局限于传输话音、远动控制信号等,应用范围窄,传输速率较低,不能满足宽带化发展的要求。目前PLC正在向大容量、高速率方向发展,同时转向采用低压配电网进行载波通信,实现家庭用户利用电力线打电话、上网等多种业务。国外如美国、日本、以色列等国家正在开展低压配电网通信的研究和试验。由美国3COM,Intel,Cisco,日本松下等13家公司联合组建使用电力线作为传送媒介的家庭网络推进团体--”Homeplug PowerlineAlliance”,已经提出家庭插座(Home Plug)计划,旨在推动以电力线为传输媒介的数字化家庭(DigitalHome)。
目前,电力线通信还存在以下两个方面的问题有待进一步研究: (1)硬件平台:主要包括通信方式的合理选择、通信网络结构的优化选择等。扩频方式、OFDM(正交频分复用)技术和多维网格编码方式各有优点,哪一种适合低压网还有待研究,或者也可以采用软件无线电的思想为这三种方式提供一个统一的平台。电力网结构非常复杂,网络拓扑千变万化,如何优化通信网结构也是值得研究的问题。 (2)软件平台:主要包括进一步研究PLC通信理论,改进信号处理技术和编码技术以适应PLC特殊的环境。除了研究适合电力线通信的调制技术、编码技术外,还需要研究自适应信道均衡、回波抵消技术、自适应增益调整等,这些技术在低压PLC对保障通信尤为重要。 (3)网络管理问题:除了上网、打电话外,低压电力线还可以完成远程自动读出水、电、气表数据;永久在线连接,构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统;构建的医疗急救系统等等。因此利用电力线可以传输数据、语音、视频和电力,实现“四网合一”,也就是说家中的任何电器都可以接入到网络中,和骨干网连接。但是如何实现四种网络的无缝连接,以及由此带来的非常复杂、庞大的网络管理问题需要进一步的研究。
三、载波调制方式
电力线通信采用OFDM调试方式。OFDM是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施,HpmePLUG 1.0的规范覆盖4-21MHz的通信频段,在这个频段内划分了84个OFDM通信信道。OFDM的原理是几个通信信道按90度的相位作频分,这样的结果是当某一个信道波形过零点时相邻信道的波形恰好是幅值最大值,这样就保证了信道间的波形不会因外来的干扰而交叠、串扰。
四、电力线通信应用实例――电力猫
家用电力猫组网灵活,使用方便,适用于多种复杂的应用环境,组网灵活,使用方便快捷;即插即用,220V或110V的电表回路内,将2只或2只以上的电力猫接入墙插,无需任何设置,即可享受高速稳定的网络服务;无需另布网线,PLC技术的全新应用,能有效避免对建筑物等设施及装修的损坏,节省人力和成本;有插座的地方就能上网,让分布最为广泛的电力线成为传输多媒体与数据流的载体,实现了有插座的地方就能上网,使家庭网络得以拓展和延伸,同时让构建家庭企业局域网络变得轻松简单;高速率电力线传输,电力猫基于HomePlug AV协议,可在更宽的频段(2MHz至68MHz)中工作。目前市面上的电力猫物理传输速率基本为200Mbps与500Mbps,旨在为消费者于大容量应用中采用高吞吐量连接提供支持;数据安全与领先的QoS技术,AES128-bit加密,能有效确保信号传输安全,其内置QoS服务机制,能充分保证在同一电力回路中观看高清IPTV和宽带上网的混合应用;节能环保,无辐射。
五、总结
互联网不仅实现了经济信息全球化,同时也推进了电力线通信技术的发展,在当前信息传递产业中,电力线通信技术已经有了不可取代的技术地位,尤其随着互联网络在全球范围的迅速发展,电力线通信技术因为具有灵活方便,又价格低廉的优势拥有了不可替代的地位以及巨大的发展空间,尤其是国内近几年对于电力线通信技术的研究和关注,因为电力线通信技术本身具有网络覆盖面广,低成本,高效、不受时间空间限制等不可替代优点,使得电力线技术在信息技术以及网络管理等方面有了飞速的发展,电力线通信技术已经成为信息传递的一种必要手段,所以对于电力线通信技术的研究和应用是具有社会价值的。
参考文献:
[1]杨刚.电力线通信技术.电子工业出版社,2011年1月1日.
【关键词】电力线通信技术;现状;应用模式
一、电力线通信技术概述及现状
电力线通信(Power Line Communication)技术简称为PLC技术,是目前发展前景十分被看好的宽带接入技术,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。电力线通信同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前,它是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础。研究开发此项技术,对于充分利用电力设施,发挥电力资源优势,发展电力通信产业,为电力企业提供进入电信公共服务的技术手段,为电信用户提供方便的价格合理的宽带接入(访问Internet)手段,实现数据、语音、视频和电力的“四网合一”,具有十分广阔的前景,并且PLC由于其经济、可靠性而日益受到人们的重视。
二、电力线通信的特点
(1)PLC充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物和公用设施的破坏,也节省了人力。(2)电力线是覆盖范围最广的网络,它的规模是其他任何网络无法比拟的。(3)PLC能够提供高速率的传输,目前,其传输速率依设备厂家的不同而4.5M~45Mbps之间。远远高于拨号上网和ISDN,比ADSL更快。足以支持现有网络上的各种应用。在采用PLC技术的配电系统中,用户与Intemet始终相连,可随时提供服务,无需拨号,使用极为方便。(4)PLC可以为用户提供高速因特网访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择。(5)PLC对家庭联网也提供支持,使人们可以尽享由PLC技术带来的家庭音、视频网络,多人对抗游戏等娱乐。(6)PLC技术是家居自动化的生力军,通过遍布各个房间的墙上插座将智能家电联网,提前享用数字化家庭的舒适和便利;利用PLC技术进行远程自动读出水、电、气表数据,可以用一张收费单解决用户生活的所有收费项目,节省大量人力、物力,也极大地方便了用户。(7)用户每月只需付极少的费用就可以不限时地使用,这对用户来说格外具有吸引力。
三、PLC技术的应用模式
目前PLC技术的应用,主要分为两种模式,一种是户外接入模式,主要面向欧洲和亚太市场,具体是利用220/380V线路解决从楼内总配电室至每个住户的通信接入,实现从配电变压器到住户的高速数据接入。另一种是以美国为代表的户内联网模式,利用室内电源线,实现家庭内部多台计算机联网及智能家用电器联网,户外访问使用其它传统的通信方式。由于两种模式的使用环境不同,户外接入模式从技术上实现起来难度较大,因此能够提供该种方案的公司数量较少。目前室内产品的较高速率是Intellon公司的PowerPacket可达到14Mbps,ITRAN公司的ITM10可达24Mbps,这些产品在国外均处于初级商用阶段。国内电力公司研制的产品均属于户内联网设备,国内电力科学研究院和国电通信中心试验用的产品属于PLC接入设备。
四、电力线通信的发展前景
目前PLC正在向大容量、高速率方向发展,同时转向采用低压配电网进行载波通信,实现家庭用户利用电力线打电话、上网等多种业务。我国正在进行利用电力线上网的试验研究。随着对电力线通信技术的研究,PLC 的传输速率和质量不断提高,从点对点的低速通信到高速的网络化通信已经成为PLC 发展的必然趋势。从电力网络的覆盖范围来看,PLC 技术作为宽带接入技术有很大的发展潜力。可以预见,在将来人们可以使用电力线实现计算机联网及Internet接入、小区安全监控、智能自动抄表、家庭智能网络管理等业务,以低压电力线为传输媒介的载波通信技术必将得到更为广泛的关注和研究。总的来说,结合我国电力系统目前网络通信的现状,随着PLC 技术和产品的日趋成熟,PLC 必将具有较为广阔的发展前景和市场空间,并能和其它网络技术一起推动我国的信息化建设的进程。
随着互联网在全球范围的迅速发展和用户对新业务服务要求的不断增加,作为价格低廉、使用灵活方便、最终可提供电话、上网等服务的宽带接入产品,PLC将会有巨大的发展空间。进一步使电力线通信成为一种便捷的选择之一,其必将得到越来越广泛的应用。
参 考 文 献
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[2]王耀龙,郑江,梁小冰.电力线高速通信技术及其现状[J].广西电力.2004(2)
目前,我省主要采用的窄带调制解调技术主要有:(1)PSK相移键控。该方式通过调制载波的相位来传输数据,也是一种线性调制技术,同样存在边瓣再生的问题,特别在发生相位突变时,包络不恒定而导致在通过带限信道后频谱发生扩散。(2)FSK频移键控。通过2个不同的载波代表二进制数据中的2种状态,来完成数据的调制,它属于非线性调制。同时,不管调制信号如何改变,载波的幅度是恒定的,所以它也是一种恒包络调制。它可以使用功率效率高的C类放大器,而不会使发送信号占用的频谱增大;带外辐射低;接收机设计简单。不过其占用带宽比线性调制大。在大多数情况下,数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。对载波的幅度、频率或相位进行键控,便可获得ASK、FSK、PSK等。这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面,以相干PSK的性能最好,目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。以上调制方式都属于窄带通信技术,同时窄带通信技术还包括QAM调制、无载波调幅调相(CAP)、DMT调制及扩展频谱技术等。窄带通信方式易于实现,但抗干扰能力弱,配电网各频带的衰减随着负荷的动态投切而随机变化,会出现衰减很大的频带,这使得想要选出一段完美的电力线通信频带很难,通常依靠选择载波频率在衰减小的频带里或者均衡技术来克服信道的变化。但这使得均衡技术非常复杂,以至于成本难以接受。同时尽管接收机具有较窄的通带,使仅有一部分噪声进入接收机,由于接收装置中的滤波器具有高品质因数,瞬间的脉冲噪声会使其发生自干扰,而低品质的滤波器又会使通带带宽加大,令更多噪声进入接收器。所以窄带通信的抗脉冲噪声性较差。
2波芯片在集抄中的应用
如图1所示是典型的具有载波通讯功能的单相表设计原理框图,载波电路的核心是载波发送和载波接收电路的设计及载波芯片调制电路的设计。如图2所示是采用载波通讯方式的集抄方案拓扑图。台区集中抄表系统是以计算机应用技术、现代数字通信技术、低压电力线载波数据传输技术为基础的大型信息采集处理系统。由系统主站、台区集中器、客户侧直接载波电能表,以及主站与集中器、集中器与载波电能表之间的数据传输信道组成。下面对集抄应用中的几个载波相关功能进行说明和介绍。由于各个载波芯片厂家的方案略有不同,所以只是做原理性介绍。
2.1耦合电路(Coupling电路)。耦合电路如图3所示,其是载波信号的输出和输入通路,并起隔离220V/50Hz的工频的作用。该电路在设计时需考虑220V线路侧的阻抗特性。信号耦合变压器,220V线路侧阻抗一般取3~30n。然后确定线圈初次级的匝数比或阻抗比。最后设计功率放大器的输出匹配电阻。
2.2滤波电路(Filter电路)。如图4所示滤波电路,该滤波器为带通滤波器。其不仅要将带外杂波滤除,还要保证前后级之间的阻抗匹配,以达到顺利传递信号的目的。由于主晶振的工作频率不同,载频也不同;调制周波数和数据传输速率不同,带宽也不同。因此,滤波器的参数在主晶振频率不同时也将有所变化的。本电路的带通频率范围是400kHz~600kHz。
2.3信号放大电路(PAMP电路)。如图5所示为信号放大电路,其放大的目的是将滤波后的信号不失真的放大75倍以上,以达到30dB以上增益的要求。特别注意的是小信号的不失真。因为主要是完成小信号的放大。并注意电路本身的噪声干扰不能过大。经该放大电路放大后可接入运算放大器继续将信号放大。
2.4自动路由功能。集中器与载波表之间的传输距离受线路特性的影响,而一次成功的通信,首先要满足本地接收信号的解调信噪比。根据我国电网的实际经验,500m以内的范围是单级载波可靠传输的理想距离。要做到任何情况下抄通率的100%,肯定需要中继。在集抄系统中,自动路由算法包含在集中器内,通过载波协议,每一电表终端模块都可作为其他电表的中继。当需要中继时,集中器能根据线路的情况,实时、智能、快速地调整路由,完成集中器到目的电表的通信,无需人工干预。而固定中继是不可取的,既难以维护,实效性也差。综合各地需求,集中器的自动路由最多要求达到7级,保证系统2km的最远距离。
3结束语
关键词:低压电力线;MSCOMM控件;载波通信;接口转换
中图分类号:TN919 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)12-0056-03
Design of low-voltage power line carrier-current communication system
ZENG Ping, HUANG Zi-yu, LI Shi-yan, GAO Wen-gang, YE Cheng
(School of Electric Information, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)
Abstract: The paper introduces a low-voltage power line carrier-current communication system, which was developed from traditional high-pressure power line communication technology and was regarded as the effective means of solve the problem of "last mile" in Internet access. Through the combination method of hardware and software, the power line carrier communication system is designed to realize the purpose of data transmission through low-voltage power line.
Keywords: low voltage power line; MSCOMM control; carrier communication; interface converter
0 引 言
现代社会的发展,人们对生产和生活有了更多、更高的要求,例如要求更节能环保、更舒适便捷,这些要求的实现都需要大量信息的获取、传输和处理,需要把与生产生活相关的大量设备和对象连接起来,构成网络,以实现对它们的监测控制与管理,从而形成物联网、家域网(HAN)等。在这些网络中,需要连接的对象数量众多,位置可能变动,给网络的构成带来一定的困难。由于这些对象的工作大都离不开电力,所以,用低压电力线组成网络进行通信,是一种很有价值的实现方法。因为利用低压电力线进行数据传输,不需要重新布线,覆盖范围广,维护少,节约资源。为此,本文结合国内外研究动态,对低压电力线载波通信技术进行了研究,并采用相关功能模块,编写了相关控制软件,实现了两点之间通过低压电力线载波通信来进行数据传输,并通过上位机进行监控的目的。
1 系统总体结构
本设计主要包括载波通信模块、上位机监控界面及转换接口电路等几个部分。其中,转换接口电路主要负责PLC模块的TTL电平接口与上位机的串口之间的接口通信。其系统框图如图1所示。
图1 低压电力线载波通信系统框图
在数据信号发送端,上位机发出数据信号给COM口,通过接口转换电路把上位机发出的数据信号转换为PLC模块能够接收并处理的TTL电平信号。然后经过PLC模块将信号调制成特殊的电力信号,再通过电力线进行传输。
在数据信号接收端,PLC模块将电力线上的信号耦合下来,并通过滤波、解调转换为原来的TTL电平信号,再经接口转换电路把信号发送到上位机进行显示。
该系统信息是双向传输的,即PLC模块与转换接口电路均可以实现双向通信。
2 系统硬件选择与设计
2.1 低压电力线载波模块
本文选用杭州新实科技有限公司的SENS-01嵌入式电力线载波通信模块,该模块可提供半双工通信功能,可以在220 V/110 V、50 Hz/60 Hz电力线上实现局域通信;通信速率有600 b/s、1 200 b/s、2 400 b/s、4 800 b/s、9 600 b/s、19 200 b/s等多种速率;每帧长度小于或等于20 B;具有TTL电平接口,可为用户提供透明的数据通道,而且数据传输与用户协议无关。
2.2 接口转换电路选择与设计
本设计选用的是USB接口作为上位机与PLC模块的通信接口,因为现在的笔记本大多没有RS232接口,而且现在许多工业现场也采用USB接口作为串口通信,十分灵活便捷。因此,本文选用FTDI公司生产的FT232RL芯片作为USB与TTL电平接口的转换芯片,该芯片具有全握手协议及MODEM接口(CTS、RTS、DTR、DCD、RI),并具有硬件及Xon/Xoff流量控制。芯片内置晶振,电路简单,驱动能力强。其接口转换电路如图2所示。
3 系统软件设计
本文采用MSCOMM控件(即Microsoft Communication Control)进行串口编程,该控件是Microsoft公司为简化Windows下串行通信编程而提供的ActiveX控件[2]。它提供了一系列标准通信命令的使用接口,因此,利用它能够建立和串口的连接,并能够通过串口连接到其他通信设备(如调制解调器)发出命令、交换数据以及监控和响应串行连接中发生的事件和错误。使用MSCOMM控件编写串口程序时,不需要花费时间了解复杂的API函数,但它在执行的时候需要调用API函数[3]。
MSCOMM控件串行通信处理方式采用事件驱动方式,许多情况下,在事件发生时需要得到通知,这时,就可以利用MSCOMM控件的OnComm事件捕捉并处理这些通信事件。这种方法的优点是程序响应及时,可靠性高。
3.1 系统通信程序设计
本系统数据的发送与接收显示都是通过对上位机编写软件来实现的。其流程大致为:关闭串口,对串口的波特率进行选择,然后设置通信参数;打开串口之后,可以选择发送方式为手动或自动(自动发送周期根据模块的处理速度固定为2 s),也可以选择是否为十六进制发送(对应的接收端应选择十六进制显示)。
在监控显示部分,当接收缓冲区有数据时,系统就会触发OnComm事件,对数据进行读取并在编辑框中显示。修改波特率时,一般需要关闭串口然后才能调试。其系统程序流程图如图3所示。
3.2 数据发送部分算法
由于在数据发送时,模块每次只能接收20 b以内的数据,因此,为了使模块能够发送或接收更多的数据,本文采用指针指向的方法,分段取出所要发送的数据,每段20 b。
数据发送首先要获取编辑框内所要发送的数据,然后计算其长度,再判断与20的关系。如果整除得b的话,就直接发送b次,每次分段读取,且必须在两次发送之间添加延时程序,否则,这样处理就没有意义,因为模块的处理速度慢于发送的速度会造成数据丢失。当不能整除且得到的余数为a时,要先发送b次,读取完b×20个字符后,再发送剩余的a个字符。图4所示是其数据发送程序流程图。
3.3 通信与监视界面
图5所示是本系统中上位机的通信与监控界面图。从图中可以看出,在通信界面设置好波特率,然后打开串口,在COM6发送窗口输入字符串,然后点击发送(或自动发送),COM5接收显示窗口就会显示COM6所发送的信息。由图5可知,数据信息的传输量已经突破了模块自定义的20 B,即能够实现较多信息量的发送与接收。
4 结 语
电力网络是目前覆盖范围最广的网络,有着巨大的潜在利用价值。在家居自动化、家用电器控制等方面,PLC技术有着得天独厚的优势。本文利用低压电力线载波方式实现了数据在低压电力线上的传输,并能通过上位机实时显示数据。但是,目前PLC技术仍然存在很多不足,在电力线上干扰严重时,通信成功率可能还无法保证,通信速率也比较低,因此还需要更深入的研究。
图3 系统程序流程图
参 考 文 献
[1] 徐永森.低压电力线载波通信技术浅析[J].数字技术与应用,?2012(3):44.
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