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利用数字信号控制器实现稳健的PLC通信(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2011/2/24 14:32:16   

FSK采用两个不同的频率发送信号,电平“1”时用74kHz,电平“0”时用63.3kHz;而BPSK则采用相同频率发送“1”和“0”,其相位差为180度。监控通信常用标准是CEA179,其指定BPSK发送频率为131.5kHz,波特率是5.5kbps或每个码元24个周期。虽然 CEA-179没有对FSK加以规范,但它完全兼容该标准的协议栈,因此也可以使用CEA-179进行传输。在满足系统限制的前提下,数字信号控制器可以通过改变传输频率来避开干扰,从而提高通信性能。

图1是专为可靠性进行设计的CEA-179数据包格式。该数据包和位的边界是用于位同步的24位向量,后面是指示数据起始位的11位字同步信号。发送器将每8位指令编码成一个11位的字,在接收器侧再将其解码并移位至存储器缓存。在PLC中,指令数据还增加了16位的循环冗余校验码 (CRC),EOP则使用重复的11位字进行识别。因此,CEA-179协议与BPSK和FSK的结合可确保稳健的PLC传输,并能为多节点的实时控制提供足够的带宽。

图1:CEA-179数据包格式。

PLC设计

下面给出了使用数字信号控制器直接实现PLC的设计实例。图2是用于诸如可调光镇流器等应用的AC环境下的PLC通信与控制系统框图。AFE接收器-发送器位于图的左边,modem和应用软件算法运行在中间的控制器上,右边则包含了应用电路。例如在一个电流解决方案中,一个测量芯片与C2000 相连。测量芯片执行测量功能,C2000使用PLC发送测量数据。虽然本文重点放在FSK调制方面,但相同设计经过AFE和控制算法方面的少许修改也可以用于BPSK。

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