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1、Echelon PL3120透传载波模块使用手册 1/ 4 1 概 述 Echelon PL3120透传载波模块 (以下简称模块 )是 采用 Echelon的 PL智能收发器， 实现 TTL Uart转电力线载波通信、电力线载波通信转 TTL Uart的通信模块； PL 智能收发器为在日常设备中添加 LONWORKS 电力信号和网络提供了一个简单，性价比高的解决方案。由于遵从开放的 ANS/EIA标准， PL智能收发器在网络，音视频，照明，制冷 /制热，安全，测量和灌溉应用中的理想选择。 几乎在今天所有的工业应用中都出现了远离专有控制结构和中央控制系统这样一种潮流。由于基于LONWORKS的解
2、决方案 提供了更好的内部交互性，更稳定的技术，更快的开发时间，更佳的性价比，把控制系统转移为开放，分布式，点对点的 LONWORKS 网络得到了快速的发展。所有在 LONWORKS网络上的日常设备都使用 ANSI/EIA 709.1协议标准进行通信。这个七层 ISO协议为网络设备提供了一系列的服务，允许设备中的应用程序在对网络拓扑和其他设备的功能一无所知的情况下，与其他网络设备进行信息的交流。 2 主要技术指标与特点 2.1 技术指标 1. 采用 86kHz/75kHz（双频自动切换） BPSK调制方式； 2. 电力线 载波通信速率高达 3600bps； 3. Uart口采用 5V TTL电平
3、、 9600bps、 8位数据、 1位停止位、无校验方式； 4. 采用透明传输方式； 5. 采用可预测的 p-CSMA算法 ，支持对等网络， 电力线 网络中模块可同时发送 ； 6. 采用控制网络 LONWORKS技术 ； 2.2 技术特点 2.2.1 双载频工作 PL 智能收发器利用双载波频率信号技术，使其在面对干扰噪声源时，提供了超高的通信可靠性。在信道确认的情况下，数据包初始在主载频上传输；在信道条件未知的情况下，数据包将会有选择的在主载频和次载频上传输。 2.2.2 前向纠错技术 大量的噪声源会通过损坏数据包而干扰电力线信号。除了循环冗余检 测（ CRC）外， PL 智能收发器还使用高效
4、， low-overhead的前向纠错算法来克服包错误。 2.2.3 功能强大的输出放大器 为与 PL 智能收发器共同使用而开发的外部，高效的放大器能过提供 1 欧姆的输出阻抗和 1App 的电流输出能力，在保证极低的信号扰动水平以满足严格的国际 EMC 规范下驱动输出信号到低阻抗电路上。在需要更高的输出功率的应用中，可以使用一个 2App电流输出的放大器。 2.2.4 大动态范围 动态范围与接收机的灵敏度相关。 PL智能收发器的动态范围大于 80dB。在一个低噪的电力线中， PL智能收发器可以接收衰减超过 10， 000倍的输入信号。 3 硬件 使用 指南 3.1 外形尺寸 Echelon
5、PL3120透传载波模块使用手册 2/ 4 单位 ： mm 3.2 电气接口 3.2.1 弱电接口 模块引脚 信号类别 信号名称 信号方向 (针对模块 ) 说 明 1 预留 NC 2 预留 NC 3 预留 NC 4 信号 /RST I 复位，低电平有效，复位时间 1ms； 5 信号 RXD I 通信模块发送信号引脚（ 5V TTL电平） 6 信号 NC I 模块不使用这个管脚 7 电源 VDD 通信模块数字部分电源，由电能表提 供。电压：直流 5V 5%电流： 50mA。 8 信号 TXD O 通信模块发送信号 引脚（ 5V TTL电平） 9、 10 电源 VSS 通信地 11、 12 电源
6、VA 通信模块模拟电源， 电压范围： 12V 28V ，输出功率： 1.5W，无需稳压 ；推荐采用 16V供电； 注意： 1. 5V电源必须满足 5%的范围 ，否则会导致模块工作不正常 ； 3.2.2 载波耦合接口 Echelon PL3120透传载波模块使用手册 3/ 4 模块引脚 信号类别 信号名称 信号方向 (针对模块 ) 说 明 7、 8 载波 L 电网相线作为信号耦合接入端 5、 6、 3、 4 空 空 1、 2 载波 N 电网中性线作为信号耦合接入端 3.3 注意要点 3.3.1 电源输入回路容性负载导致 模块 发出的信号衰减 1. 为了解决 EMC 和 EMI 问题，有些 产品
7、可能在 L 和 N 之间焊接一些电容，这些电容在载波发射时，将会成为一个很重的容性负载，导致载波发射幅度变低。由于这个负载离载波发射电路非常近，所以这个的影响会线路负载的影响大的多。 举例：如 0.22uF的电容，在 86kHz时，相当于 8.41的容性负载 2. 有些 产品 使用的开关电源模块上会用这么一个 X电容（ L、 N之间）来满足 EMI的要求。 我们建议 ： 1. 尽量不要在 L、 N之前使用这样的 X电容，如 必须 使用， 那就需要在增加一个串连的电感来增加电能表 电源的输入阻抗； 2. 电感和电容的组合后的阻抗要大于 300以上，比如电容为 0.22uF时，使用 1mH电感 来
8、抵消容抗，这样整个电源输入回路的阻抗为 540.35-8.41 =531.94 ；为了降低电感的成本，也可以采用如下的滤波器来增加输入阻抗和降低噪声。 3.3.2 交流电源回路的噪声 某些 电源 使用开关电源等器件，会导致 电网上 的噪声变大，从而降低载波的接收性能；靠近接收器的噪声对通信性能影响远大于经过某些线路距离的噪声；在某些情况下需要电源滤波器来降低 电能表本身 的噪声。 3.3.3 电源 上的感性器件导致信号衰减 为了通过 EMC或者 EMI测试，有些 产品 可能会在 L， N上增加一些感性器件，但是这些感性器件会导致发送电路的输出阻抗增加，接收回路的信号衰减。因此我们建议不要将这些
9、器件加在外部 供电和模块的耦合回路之间。 3.3.4 电源供电容量的问题 我们建议在测试 给模块 供电容量是否足够（在低电压供电情况下）时，在 L， N之间接一个 5 载波Echelon PL3120透传载波模块使用手册 4/ 4 负载，然后通过电力线载波通信 来测试 产品 的电源容量是否足够。 4 软件接口 指南 1. 透明传输； 2. 通信接口： 9600bps/8/1/N； 3. PLC支持的最大包长度： 90字节； 4. 当包的字节长度大于 90字节时，模块会自动分包发送； 5. 当 UART发送给模块的字节超时大于 50ms时，模块认为 UART口发送结束 ， 然后 马上 将 报文 发送 到 电力线 载波 网络 上 ； 6. 当 网络 中 存在 多 个 点 同时 发送 时 ， 建议每一包发送 4次，来确保 报文能 被发送出去；
