En av de saker som verkar hända om och om igen i vår bransch är uppkomsten av en nyproduktOmråde som gör en stor stänk inom teknik och sedan försvinner i ett mörkt, torrt hörn i flera år. Denna teknik låter för bra för att vara sant! Vi kan använda den för att revolutionera våra produkter. Sedan visnade tekniken och försvann i några år, med någraföretagerbjuder några nya versioner. Men det kom aldrig riktigt till den stora tiden. Efter några år blev det äntligen en mycket livskraftig metod och användes överallt.
Detta händer mycket eftersom produkten inte riktigt lever upp till de förväntningar som genereras av hype. Eller så kan det finnas så många konkurrerande versioner att ingen är helt säker på vilket sätt att vända. Sedan mognar tekniken och fungerar bra, och du ser det överallt.
Enligt min mening är detta fallet med kraftledningenkommunikation ( Plc). För några år sedan verkade PLC vara lösningen på många kommunikationsproblem. Men sedan försvann det, och nu verkar det äntligen ha tagit ett stort steg framåt. Det används i verktygsmart rutnätoch mätarläsningsapplikationer, hemautomation och många andra områden som vi diskuterar senare. Naturligtvis är dess största fördel att den inte kräver nya ledningar. Och PLC: er kan användas över ganska långa avstånd.
Faktum är att skicka data över kraftledningar ansågs vara en snygg sak för länge sedan. Konceptet att skicka kommunikationsignalerÖver samma par ledningar som används för kraftfördelning går tillbaka till ett patent från 1924 för "bäraröverföring över elektriska kretsar". PLCS för rösttelefoni började i början av 1900 -talet och blev vanligt i Europa och USA i slutet av 1920 -talet.
Kraftlinjekommunikationsmetoder kategoriseras nu som bredband och smalband. Bredband används för att skicka höghastighetsdata runt hemmet, till exempelEternet, medan smalband arbetar i en mer lugn takt och används för avläsning av verktygsmätare,industriellKommando och kontroll, hemautomation och många belysningskontrollapplikationer.
För att vara säker arbetar PLC: er i hårda miljöer. Gör inte bara untwisteddrivasladdar fungerar somantenner, men det finns alltid flera kretsar i en industriell miljö eller hemma där kommunikationssignaler kan behöva överföras till huvudkretspanelen och sedan hitta sin väg till destinationenmottagare. Varje krets från huvudpanelen har flera kranar, vilket skapar en mycket komplex impedans och brusmiljö att skickaRfsignaler. Kraftledningar är ofta ett extremt svårt och bullrigt kommunikationsmedium, kännetecknat av flera oförutsägbara former av intensiv störning.
Bredband
Bredbandssystem är särskilt svåra att hantera och generera störningar. Homepluggen introducerades 2005 och är nu en grundpelare av bredbands -PLC: er, med adaptrar tillgängliga med fysiska hastigheter på 200 Mbps, 500 Mbps, och nu mer än 1 GBP. En homeplug-anslutning kan vara 200 Mbps, de faktiska hastigheterna för de flesta anslutningar är cirka 30 Mbps till 50 Mbps som fortfarande är tillräckligt för det mesta för slumpmässigtvideoUppspelning från routern till TV: n, så länge den är pålitlig och konsekvent.
SmalbandProgrammerbarKontrollerare
Men idag vill vi prata om Communications Communications.
Kommunikation över långdistanskraftslinjer (AC ochhögspändDC) är en viktig del av nätinfrastrukturen. Automatiserade verktyg för mätare är nu normen på de flesta platser. Hemmautomation för belysning,Hvacoch apparater är ett viktigt och växande användningsområde. Alla dessa områden använder smalbands -PLC: er. Designers avindustrikontrollsystemanvänder denna teknik. Andra snabbt nya applikationer inkluderar kontrollen av gatuljus, automater, solpaneler och laddning av elfordon.
KommunikationsteknikFör användning av kraftledningar har utvecklats. Inledande distributioner inkluderar variationer av grundläggande en-bärare Frequency Shift Keying (FSK) och Fas Shift Keying (PSK) -modulering. Dessa tekniker var begränsade i deras förmåga att pålitligt hantera hårda kraftmiljöer och som ett resultat mötte tidiga PLC -system problem.
Det finns för närvarande två huvudstandarder för smalband: G3 och Prime. Vanligtvis fokuserar G3 (eller liknande IEEE P1901.2) standard mer på robusthet. För industriella applikationer måste du vara säker på att uppgifterna kommer att komma, kanske inte med högsta hastighet, men de gör det. G3 erbjuder 20,36 kbps, 34,76 kbps och 46 kbps (med kodning) datahastigheter, framåtfelkorrigering (FEC) och kompatibilitet med 6LowPan/IPv6. G3 finns i de europeiska Cenelec -A- eller -B -band (G3 verkar på Cenelec -A eller -B -band (20kbps -40 KBPS) i Europa och kan användas över hela FCC -bandet, vilket ger datahastigheter upp till datahastigheter till 400 kbps i USA.
OFDM löser detta problem
G3 och Prime använder multiplexering av ortogonal frekvensavdelning (OFDM), en teknik för att överföra stora mängder digitala data över bullriga kanaler. Den kombinerar många långsammare datahastighetsbärare för att skapa en övergripande högre datahastighet. En uppsättning bärfrekvenser eller kanaler väljs automatiskt för att hålla sig borta från störningar. Flera undersignaler överförs samtidigt vid olika (ortogonala) frekvenser. Varje datakärare moduleras med PSK eller QAM. Detta, tillsammans med felkorrigering, säkerställer att data kan tas emot utan fel i mycket bullriga miljöer.
Spektrum av flera konstant amplitud av DM -underbärare.
Tricket för att göra OFDM till ett praktiskt överföringssystem är att ansluta underbärarens moduleringshastighet till underbäraren. Genom att ställa in underbäraravståndet till den ömsesidiga symbolhastigheten är topparna och nollorna perfekt inriktade så att under varje underbärarfrekvens är underbäraren ortogonala och det finns ingen störning mellan dem.
Smalband plc -styrenhetIcsför industrikontroller
Ett flertalchipsLeverantörer producerar styrenheter som stöder Prime, G3 och IEEE 1901.2 Standards.OFDM och felkorrigeringsteknologier gör att smalbands -PLC: er är väl lämpade för industriella kontrollsystem i vanligtviselektrisktbullriga miljöer. Dessa tekniker använder vissa ganska tunga matematiska funktioner och kräver viss allvarlig datorkraft. Idag är detta inte en stor sak, men se till att styrchipet du väljer har hästkraften för att hantera din speciella miljö.
Ett exempel på en smalband PLC-styrenhet ärMaximS Zeno Max79356, som använder två pipelined 32- BitRisprocessorer. Chipet är g 3- plcauktoriseradoch dess programmerbarhet säkerställer att den kan hantera standardrevisioner och nationella förändringar.
Max79356 förbrukar maximalt endast 80,6 MW kraft i lyssningsläget, och IC inkluderar en komplettanalogfrontend (Av) med en AES-CCM-krypteringsmotor för hög säkerhet. Enheten är tillgänglig i ett 48- pin LQFP -paket och fungerar över -40 -graden till 85 graders temperaturområde.