Прочитайте руководство:
PLC это метод связи, который использует линии электропередач для передачи данных и голосовых сигналов и имеет многолетнюю историю развития. В сети передачи среднего и высокого напряжения это одна из основных форм технологии связи по линиям электропередач для передачи данных или голоса через машину-носитель линии электропередач с более низкой частотой (9 ~ 490 кГц). В области низкого напряжения технология ПЛК впервые используется для управления нагрузкой, удаленного считывания показаний счетчиков и домашней автоматизации, а ее скорость передачи обычно составляет 200 бит / с или ниже, что называется низкоскоростным ПЛК. В последние годы в стране и за рубежом была разработана высокоскоростная технология PLC с использованием низковольтных линий электропередач со скоростью передачи более 1 Мбит / с, которая может передавать данные до 45 Мбит / с, а также может передавать данные, голос, видео и мощность одновременно, что может принести «четыре сети» Новая тенденция «единства».
На рис. 1-1 показано типичное применение системы ПЛК, в котором главная станция ПЛК расположена на низковольтном выходе распределительного трансформатора, подключена к силовому кабелю через емкостную или индуктивную муфту, а также вводит и выводит высокочастотный ПЛК. сигналы. Другая сторона подключена к Интернету посредством традиционной связи. Компьютер на стороне пользователя подключается к модему ПЛК через интерфейс Ethernet или интерфейс USB, обычный телефон подключается к модему ПЛК через интерфейс RJ11, а модем ПЛК напрямую подключается к настенной розетке. Если затухание высокочастотного сигнала ПЛК велико или помехи велики, в соответствующем месте можно установить повторитель для усиления сигнала.
Рис. 1-1 Схема типичного применения системы ПЛК
PLC использует линии электропередачи в качестве среды передачи сигналов, которые могут передавать телефонные, телеграфные сигналы, данные и сигналы дистанционной защиты. Линия электропередачи имеет высокую механическую прочность и хорошую надежность, не требует капиталовложений в инфраструктуру и ежедневных затрат на техническое обслуживание.Поэтому ПЛК обладает высокой экономичностью и надежностью.Он используется в диспетчерской связи, производственном управлении, административно-деловой связи и различных играет важную роль в передаче информации. В то же время ПЛК может удобно обеспечивать каналы связи для различных устройств, особенно в сообществе, где низковольтная сеть используется в качестве схемы доступа к локальной сети, она была введена в действие, поэтому ПЛК постепенно привлекал внимание людей внимание из-за его экономичности и надежности.
Технология модуляции, принятая высокоскоростными ПЛК в мире, в основном включает в себя технологию расширенного спектра и технологию мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). Технология OFDM стала одной из самых привлекательных технологий благодаря своим уникальным преимуществам в широкополосных и высокоскоростных ПЛК и успешно решила многие проблемы в технологии ПЛК.
Технология OFDM представляет собой параллельную систему передачи данных, которая может передавать данные по каналам с разной пропускной способностью по одной и той же линии электропередач. Эта технология использует дискретное преобразование Фурье для реализации процесса модуляции и демодуляции без необходимости использования блоков фильтров луча, и реализация относительно проста. Используя технологию обработки цифровых сигналов и алгоритм быстрого преобразования Фурье, можно достичь пропускной способности связи до 200 Мбит/с и в то же время получить более высокую скорость передачи данных и более эффективное использование спектра.
(1) Маршрутизация высоковольтной несущей является разумной, а инвестиции невелики
Прокладка высоковольтных линий электропередач обычно осуществляется от конечной станции к узловой станции, а затем к диспетчерской. Этот маршрут является разумным маршрутом, требуемым для диспетчерской связи, а также основным режимом связи для энергетической связи. Поскольку строительство несущего канала не требует инвестиций в линию, это стало очень выгодным методом связи. Кроме того, несущий канал линии электропередачи обычно завершается до подстанции, что также очень полезно для открытия связи новой электростанции.
(2) Полоса частот ограничена, а емкость мала
В современной ситуации, когда услуги связи получили большое развитие, пропускная способность несущего канала стала «узким местом» его дальнейшего применения. Хотя метод случайной интерполяции, метод подразделения, метод группировки и сегментации, метод частотной блокировки, метод цвета карты и компьютерное программное обеспечение распределения частот были изучены при распределении спектра несущей, и предусмотрено, что высокочастотные линии электропередач не должны строиться. между линиями электропередач разного уровня напряжения.Мост позволяет максимально повторно использовать несущую частоту, но он все равно не может удовлетворить потребности. В последние годы развитие оптоволоконной связи и появление полностью цифровой несущей линии электропередач несколько ослабили напряженность спектра несущей.
(3) Высокие требования к надежности
Носитель линии электропередач должен передавать важную диспетчерскую информацию и развязывать напряжение в энергосистеме для личной безопасности, поэтому он требует высокой надежности. Чтобы обеспечить качество продукции, носитель линии электропередачи должен быть подвергнут высокотемпературной обработке старением перед отправкой с завода, а также должна быть проведена окончательная проверка элементов проверки безопасности. С 1980-х годов Главное управление по надзору за качеством, инспекции и карантину Китайской Народной Республики внедрило обязательное управление лицензиями на производство продукции (категории) машин-носителей линий электропередач. В сферу управления теперь входят машины-носители различных уровней напряжения, реле приемопередатчики защиты, носители Устройства передачи данных и модемы для доступа в Интернет по линиям электропередач. В настоящее время большинство производителей высоковольтных и средневольтных носителей линий электропередач установили относительно полную систему качества в соответствии с требованиями лицензии на производство.
(4) Большой линейный шум
Шумовые помехи, создаваемые линиями электропередач как средством связи, намного выше, чем у линий связи. На высоковольтных линиях электропередач шум, создаваемый короной свободного разряда, перекрытием загрязнения изолятора, переключением и т. д., относительно велик, особенно взрывной шум имеет высокий уровень.
(5) Вмешательство во внешний мир
Полоса несущей частоты высоковольтной линии электропередачи должна быть ограничена 40-500 кГц, а мощность передачи гармонических и интермодуляционных помех машины несущей управления достаточно мала, чтобы избежать помех внешнему миру. Чтобы обеспечить высокоскоростную передачу данных, устройства доступа в Интернет по кабелю с расширенным спектром часто занимают полосу частот 30 МГц или более.При использовании полосы частот от 2 до 30 МГц для передачи данных это повлияет на коротковолновое радиовещание. в этой полосе частот. При установлении стандартов передачи данных по линиям электропередач в нашей стране мы должны дополнительно изучить и ограничить степень этих помех.
(6) Более высокие требования к сетевым приложениям
Требования современной связи к операторам линий электропередачи все больше внимания уделяют сетевому аспекту. Концепция, которая первоначально была ограничена каналами, должна быть расширена до концепции сети. В прошлом машина-носитель линии электропередач в основном полагалась на автоматический диск и интерфейс преобразования звука для реализации мелкомасштабной сети. В последние годы следует рассмотреть вопросы взаимодействия несущей машины и диспетчерской машины, реализации сетевого приложения совместной диспетчерской машины несущей подстанции и правильной настройки передатчиков сбора данных, которые могут взаимодействовать с системой мониторинга сети связи. Заявка на линии среднего и низкого напряжения оператора ЛЭП основана на сетевой заявке на начальном этапе.
Проблемы, на которые следует обратить внимание при применении ПЛК
Традиционный ПЛК использует высоковольтные линии передачи в качестве канала передачи высокочастотных сигналов, которые больше не могут соответствовать требованиям развития широкополосной связи.В настоящее время он развивается в направлении большой емкости и высокой скорости передачи и использует низкую - сеть распределения напряжения для операторской связи для использования бытовыми пользователями Различные услуги, такие как телефонные звонки по линиям электропередач и доступ в Интернет. Зарубежные страны также проводят исследования и эксперименты в области низковольтной связи в распределительных сетях, таких как «Альянс домашних сетей Powerline» и так далее. моя страна также проводит экспериментальные исследования по использованию линий электропередач для доступа в Интернет. Будущий ПЛК должен быть в состоянии реализовать интеграцию коммуникационных услуг, широкополосную пропускную способность и интеллектуальное управление сетью, а также реализовать беспрепятственное соединение с удаленной сетью. Но при этом также необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
Что касается выбора аппаратной платформы, необходимо учитывать разумный выбор методов связи и оптимальный выбор структуры сети связи. Для метода расширенного спектра, технологии OFDM и метода кодирования многомерной сетки необходимо сравнить и проанализировать, чтобы определить, какой метод подходит для низковольтной сети. Кроме того, также можно рассмотреть возможность принятия идеи программного радио, чтобы обеспечить единую платформу для этих трех методов. В случае сложной структуры энергосистемы и постоянно меняющейся топологии сети оптимизация структуры сети связи также является проблемой, требующей глубокого изучения.
Нам необходимо дополнительно изучить теорию связи ПЛК, улучшить технологию обработки сигналов и технологию кодирования, чтобы адаптироваться к особой среде ПЛК. В дополнение к изучению технологии модуляции и технологии кодирования, пригодных для ПЛК, также необходимо изучить такие технологии, как адаптивная коррекция канала, подавление эха и адаптивная регулировка усиления, Эти технологии особенно важны для обеспечения связи в низковольтных ПЛК.
Линии электропередач низкого напряжения могут осуществлять удаленное автоматическое считывание данных счетчиков воды, электричества и газа, а также создавать системы мониторинга безопасности и системы экстренной медицинской помощи. Линия электропередачи может использоваться для передачи данных, голоса, видео и питания, реализуя «четыре сети в одной», а любой электроприбор в доме может быть подключен к сети и подключен к магистральной сети. Чтобы реализовать бесшовное соединение четырех типов сетей и связанные с этим сложные проблемы управления сетью, необходимы дальнейшие исследования.