Modem adatátvitelhez az elektromos vezetékes vonal modem plinius segítségével
A fejlesztés és a további üzemeltetés különböző típusú automatizált rendszerek szükség van a térbeli távolság a források és információk vevők, lehet, hogy a különböző mérő eszközök egyrészt és az adatgyűjtő eszköz vagy a többi mozgató. Például a lakás- és kommunális ágazatban az energiaforrások felügyeletére és elszámolására szolgáló automatizált rendszerekben (AMRMS) a mérőérzékelők és mérők elhelyezhetők a lakásban, valamint egy adatgyűjtő eszköz a leszállásnál. Automatizált folyamatirányító rendszerekben (ACS) a mérőérzékelőket fel lehet osztani a létesítményen, és az ezekből származó adatokat közös alapra kell begyűjteni a további feldolgozáshoz. A biztonsági rendszereknél felmerül a probléma, hogy a rendszer érzékelőit a védett tárgy központi vezérlőpaneljéhez csatlakoztatják.
Mindezen alkalmazásoknál az eszközök közötti további huzalozás megnöveli a rendszer költségét. Azonban a legtöbb automatizálási létesítmény már lefektette az elektromos hálózat vezetékét.
A Telecontrolli egy Plinius nevű modult kínál - modem az adatátvitelhez az elektromos hálózaton keresztül (kábelezés). A modem megjelenése a 3. ábrán látható.
Ábra. 1. Plinius modul az adatátviteli hálózaton keresztül
A modem fő tulajdonságai
- Szinkron / aszinkron adatátvitel az áramhálózaton keresztül.
- Fél duplex kommunikáció vivőfrekvencia-eltolással, 2400 bps adatátviteli sebességgel.
- Digitális szintetizátor a hordozó oszcillációjából egy belső kvarc oszcillátorból 11,0592 MHz-en.
- A vivőfrekvencia 132,45 kHz.
- Alacsony fogyasztás és minimális jel torzítás.
- A vevő nagy érzékenysége.
- A vivőhullám észlelési sémája a hálózatban.
- Programozható visszaállítás egy külső mikrokontrollerről.
- 2.5V referenciafeszültség és 5.5296MHz frekvencia kialakítása külső áramkör számára.
- Dupla tápfeszültség + 5V és + 12 / 24V.
A modem műszaki paraméterei
Mivel a Plinius modul fél duplex üzemmódban működik, az adatok egyszerre csak egy irányban továbbíthatók. Az átvitel irányát a master mikrokontroller határozza meg az RTS (Request To Send) terminálon keresztül (lásd 1. táblázat). A modul és a vezérlõegység közötti visszacsatolásnál egy CD (Carrier Detect) jelet használnak, jelezve a feszültség oszcillációjának jelenlétét az elektromos hálózatban. Mind az RTS, mind a CD jelek alacsony szintű aktív logikát használnak.
1. táblázat: A Plinius modul megrajzolása
kapcsolat az elektromos hálózathoz
A készülék 220V feszültségű hálózatban és 120V elektromos hálózatban is működhet. A Plinius modul frekvencia manipulációját használja a bit-vivő információnak. Az alapértelmezett vivőfrekvencia 132,45 kHz, ami megfelel az Európai Elektrotechnikai Szabványügyi Bizottság által használt frekvenciatartománynak.
A Plinius modulok két változatban állnak rendelkezésre - kereskedelmi és ipari. Az egyetlen különbség az erősítő tápfeszültségén (lásd 2. ábra) - kereskedelmi + 12V, ipari + 24V. A kimeneti teljesítmény 116 dBμV (8 mW) és 134 dBμV (31,5 mW). Ezenkívül mindkét modell külső tápforrást igényel 5V (25mA) mellett.
Külső használatra a modem 2,5V-os referenciafeszültséget generál, amely külső vezérlő mikrokontroller táplálására használható. A beépített kvarc-oszcillátor 11,0592 MHz-es és 5,5296 MHz-es frekvenciájú órajeleket generál, amelyeket egy külső vezérlő mikrokontroller órájára lehet használni.
A BRATE adatszinkronizáló jel a belső kvarc oszcillátorból is létrejön. A modembemenet (TXD érintkező) és annak kimenete (RXD tű) a BRATE kimeneten a impulzusok emelkedő szélén kerülnek táplálásra. Számos modem terminált (TEST1, TEST2, TEST3) használnak gyári körülmények között a gyártási szakaszban történő teszteléshez, és nem használják a szabványos üzemmódban.
Figyelnie kell a számos olyan tulajdonságra, amelyet a fejlesztők egy modem használatakor tapasztalhatnak. Először is, mielőtt a vevőkészülék kimenetéből adatokat vennénk át, figyeljük a CD-jelet a vivőhullám jelenlétére a hálózatban. Az a tény, hogy az RXD kimenet tartalmazhat külsõ jeleket, amelyeket a hálózat interferenciája okoz. Ezért az adatcsere külső mikrokontroller, szabványos port UART (univerzális aszinkron adóvevő) mikrokontroller, CD jelet használják a jel (forrás) megszakítja. Ha a kimenet CD aktív szinten történik, a mikrokontroller fut megszakítást feldolgozó algoritmus, amellyel meg lehet tisztítani és UART-vevő adatok nyilvántartásba zászlók és kérdezni a program elindul. A CD jelzés akkor lép működésbe, ha az áramhálózatban a vivőhullám legalább 90 másodpercig legalább 4 ms. A vivőszintnek legalább 10 mV-nak kell lennie (VCD paraméter, lásd a 4. táblázatot).
Hasonló a helyzet, ha a modem közvetlenül a számítógép COM portjához csatlakozik. Ie nyilvántartások feldolgozási algoritmusok kell futtatni COM port csak akkor, ha a vonal CD jelenik meg az alacsony szintű jelet, különben puffer bemenetére COM fogja folyamatosan túlcsordul „parazita” adat zaj okozta.
A modem másik jellemzőjét figyelembe kell venni a hosszú adatcsomagok továbbítása során, amelyek időtartama meghaladja a 3 másodpercet. Miután az RTS (adatátviteli kérés) jelet átvittük az aktív alacsony szintre, a modem automatikusan 3 másodperc után fogadja a vételi módot. Visszaállíthatja az átviteli módba csak az RTS jel magas szintre történő átkapcsolása után (legalább 2 μs időtartamra), majd vissza az alacsony szintre. Így annak érdekében, hogy egy hosszú (több mint 3 másodpercig tartó) adatcsomagot továbbítson, programozási úton több rövid parcellára kell programozni, legfeljebb 3 másodpercig.
2. táblázat Teljesítményhatárok
A PLC csatorna előnyei a dedikált kommunikációs csatornát megelőzően az, hogy nincs szükség a kábelek elhelyezésére, a tápkábel használatára, ezért a telepítési munkák költsége minimális.
A Plinius modul nem igényel összetett konfigurációt, ezért nem igényel magasan képzett szakember bevonását a telepítés során.
A Plinius eszköz miniatűr méretei lehetővé teszik, hogy beépüljenek a mérőbe, amelyet már számos Siemens energiafogyasztásmérőben (www.siemens.com) használnak.
Ez a kommunikációs módszer korlátozásokkal bír. Először is, az adatátvitel csak a legközelebbi transzformátor eszközre hajtható végre, mert a transzformátoron keresztül történő adatátvitel lehetetlen. Másodszor, minden eszközt csatlakoztatni kell a hálózat egyik fázisához.
Keresse meg a beszállítók listáját a Mikroelektronikai cégek katalógusa linkjére kattintva