直流电力载波技术工厂实测
- 格式：pdf
- 大小：179.46 KB
- 文档页数：3
直流电力线载波技术工厂实测
基本介绍
在现场仪表，直流阀门，低压智能灯，现场控制等领域，为了可靠通讯，节电设备和主站设备间往往采用有线通讯。
而终端设备的工作电压往往是12V或者24V，要么从本地获取，比如使用AC/DC从本地交流插座获取，要么本地有电池。
这两种方法要么受到插座位置的影响不易获得，要么受到电池容量限制不能长期工作。
于是直流电力载波通讯方式被越来越多的场合使用。
也就是通过两根线实现通讯和直流输电。
性能挑战
直流载波通讯的实现不是什么新技术，实现方法也是多样化的。
无论采用单载波技术，还是多载波技术，又或各种时间频率复用的技术，最终都不得不面对一个事实：在距离、速率、功耗、以及实现成本上选择适合工程应用的最佳平衡点。
也就是速率高了距离远不了，距离远了速率上不去，低压输电对功耗的要求也很高，成本也是无法回避的因素。
技术实现和实测结果
笔者根据两种正在工厂运行的直流电力载波装置进行了现场测试和实验室测试。
也提出了优缺点分析，不妥之处请及时指正。
由于没有找到3千米及更远距离的现场，只能采用屏蔽线来进行远距离的测试。
3千米，1.0直径的两芯平行线，如下图：
一种是能实现18~48V直流电力载波应用的装置
该模块特点如下：
1)硬件架构，主要元器件是加LM25745HV加0505隔离电源及MAX485芯
片。
2)能在17~48V的直流输电线上实现串口通讯（它本身是RS485接口，需要通过转换模块
变成RS232）
3)通讯速率支持9600bps和2400bps（串口格式，N-8-1，包长允许1000个字节）
4)任意主从距离允许3000米
5)支持任意树形星形总线接法
笔者从工厂看到该模块的确是树形接法，但现场距离没有3000米（现场分支连2000米，1000米也没看到。
最多500米）。
于是找到带有屏蔽线的实验室进行了3000米36V直流输电通讯测试，9600bps无误码。
但是缺点也是明显的：
1)速率瓶颈只能是9600bps。
3000米时受线径1.5分粗度的影响基本上带负载能力已经不
强，这也是低压输电的弊端。
主机1A电流输出时，3000米1.5分粗度电缆的远端还剩20V（20W能力）。
2)从站设备受电能力有限制（只能是1A电流）---虽然主站允许输送10A电流
3)电压范围窄，不支持高压
另一种是能实现18~400VDC直流电力载波应用的设备。
该模块特点如下：
1)硬件架构，主要元器件是和高压电源模块和MAX485芯片。
2)能在18~400VDC的直流输电线上实现串口通讯(RS485版本和RS232版本）
3)通讯速率支持1200bps到115200bps（串口格式，N-8-1）
4)任意主从距离允许1000米（环境好时能到2千米）
5)支持任意树形星形总线接法
6)主从都支持5A电流能力（可扩展更大电流能力，笔者最近正在测试一种30A电流的应
用）
从工厂看到该模块的确是星形接法，但现场距离没有1000米（最多600米）。
于是同样带到有屏蔽线的实验室进行了1000米和2000米200V直流输电通讯测试，9600bps和115200bps 速率均实现了无误码。
但是同样有些不足的地方：
1)200V直流环境的应用时，这个模块必须得外接一个12V给自己供电。
2)而且115200bps速度上限了。
更高速率时出现了误码。
结束语：
直流载波技术作为一种较成熟技术已经在工业领域被广泛使用。
但由于现在条件的各种约束以及技术上实现时成本的考虑还没有那种方案能有更高的覆盖性。
