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新一代PL 3120.doc

上传人:yjrm16270 文档编号:6798513 上传时间:2019-04-22 格式:DOC 页数:6 大小:52.50KB
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资源描述

1、Echelon 公司新一代PL 3120和PL 3150电力线智能收发器2003 年01 月14 日,在这个令人激动的日子里,美国Echelon 公司向世界展现了一系列在电力线通信领域中具有突破性的产品。利用这些产品能够以最廉价的方法使任何日常设备拥有智能化和电力线联网技术,并且这些产品自身低廉的价格以及不可思议的极小封装将引爆全球电力线技术的一场革命,这就是基于开放性ANSI 标准的新一代PL 3120 和PL 3150电力线智能收发器。电力线载波通信技术并不是一项新兴技术,只是多年以来一直被电力公司用作电网控制管理的工具,而如何进一步将其用于家庭,为更多的人提供便利的通信手段,一直是人们努

2、力的目标。把电力线通信技术、网络、微控制器相结合,是在现有基础上推进家庭自动化的最现实途径。既以电力线为物理媒介,把分布在住宅各个角落的家用电器、微控制器和家用PC 机连接成一个网络。其电力线和信号线合一以及无须布设信号线的优点,对现有家电的改造是非常便利的。而且家电的通信信息量小,这使得通信速率较慢的电力线载波技术得到发展的空间。除了家庭,它还可作为智能大楼的后备网络。自从 Echelon 公司于1992 年推出第一代电力线收发器产品以来,电力线收发器已经在商业、住宅小区、楼宇、家庭和交通运输等领域中得到广泛的应用。并于2000 年被美国国家标准化协会正式确定为控制网络电力线(PL)信道规范

3、ANSI/EIA 709.2-A-2000。Echelon 公司的电力线收发器提供了适合在直流、交流电路中无论高、中、低电压下最强大、最低价的电力线通信方式。它为家庭、楼宇、工厂、交通自动化应用而设计,并且通过世界范围内大量可靠系统的使应用而赢得了声誉。取得巨大成功的例子有全世界最大的公共电力设施运营公司意大利Enel 公司,它开始在意大利2700 万户家庭中推广基于Echelon 电力线技术的电表,这些电表和共同使用的 Echelon 数据集中器,使得Enel 可以向用户提供自动抄表和其他附加业务;在日本,超过7300 家的7-11 便利店采用PLT-22 电力线收发器用于照明、冰箱、能源控

4、制系统;在德国,欧洲最大的商业展览大厅采用Echelon的电力线收发器,用于超过4000 个电表来跟踪展览消耗的电力;在北美,货运火车、客运火车和铁路照明系统采用电力线收发器作为刹车和故障报警的一部分;在美国,上万个Motorola 公司生产的PowerCom 表在全美项目中使用,包括 Salt River Project 和LousivilleGas & electric 等项目。这些计量表利用Echelon 的电力线通信技术来提供预付费业务,以及允许客户根据所需来购买电力。这样的成功案例举不胜举。 PLT-22 电力线收发器Echelon 公司早在1999 年推出的 PLT-22 电力线收

5、发器,是一种采用电力线载波技术的收发器,它使控制系统和设备通过电力线通信。数据可通过现有的电力供电线路传播,而无需重新布线,从而节省布线的成本。这种产品在家庭自动化以及市政电力的配套设施中都有着广泛的应用。它是Echelon 公司经过多年的广泛研究和全球现场试验所取得的成果,代表了当时电力线信号传输的最高水平。PLT-22 电力线收发器这种电力线收发器适合全球的应用,它具有先进的技术和高可靠性。首先,它符合ANSI/EIA 709.2 标准、欧洲CENELEC EN50065-1 标准,以及FCC,工业加拿大,日本MPT等规则,可以在全球范围内使用。它使用先进的双载波频率以及数字信号处理技术,

6、一旦启动双频模式, 当主频段( 125KHz-140KHz ) 通讯受阻时可自动切换至备用频段(110KHz-125KHz)继续通讯。PLT-22 电力线收发器支持CENELEC C 波段和CENELEC A 波段应用,以满足民用以及欧洲电力系统的要求。该产品还包括了多项专利技术使它能够克服电力线本身带来的多种问题,克服多种噪音源以及高衰减,信号失真,阻抗变化等问题,它可以在这种恶劣的环境中可靠的工作。由于它本身内置的先进技术性能,它对外部电源的要求很低,从而降低了设备整体的成本。它可以通过带电(AC 或DC)的电力线或是不带电的双绞线传输信号。 PL 3120 & PL 3150 电力线智能

7、收发器新一代 PL 3120 和PL 3150 智能收发器把神经元芯片的核心和电力线收发器集成在一起,使之成为家电、音频/视频、照明、暖通、安防、抄表和灌溉等应用十分理想的选择。由于这种单片系统方式的采用,包括用于运行应用程序和网络通信的神经元处理器内核、可选的内置或外置存储器、以及非常小的其他元器件,所有这些的价格都十分的便宜,这使得那些对价格极为敏感的用户也具有很大吸引力。而且PL 310和PL 3150 采用超小型的封装模式。为了确保了操作的可靠性,Echelon 在新一代智能收发器中创建了许多新的并获得多项专利的技术: 带有数字信号处理技术的窄带技术,(Narrow Band tech

8、nology with digital signalprocessing):Echelon 把噪声抑制和畸变纠正的专利算法技术应用到数字信号处理内核中。这些性能使得收发器可以纠正电力线信号中多种多样的干扰,包括脉冲噪声,连续音频噪声、相位畸变等。结果是Echelon 的智能电力线收发器甚至能成功地接收其他技术还不能探测到的信号。 双载波频率(Dual carrier frequency):当首选载频被噪声阻塞的时候,独特的双载波频率功能自动地选择第二载波频率传送。 前向纠错(Forward Error Correction):许多噪声源主要是通过损坏数据包的办法来干扰电力线信号。PL 3120

9、 和PL 3150 智能收发器在循环冗余校验码的基础上,采用高效低消耗的前向纠错码(FEC)算法来克服错误包。 强大的输出放大器(Powerful output amplifier):外接高输出放大器的智能收发器可以发出满足世界发射要求的7V 峰峰值信号。 更宽的动态范围(Wide dynamic range):动态范围和接收器的灵敏度有关。 PL3120 和PL 3150 智能收发器的动态范围达到 80dB。在一条低噪安静的传输线上智能收发器可以接收衰减达104 的信号。PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器这些特性的结合使得该智能收发器在有消费类电子产品、电力线对讲设备、发电机

10、、电子镇流器、调光器以及其他通常的噪声干扰场合能可靠运行。智能收发器可以通过低成本的外部耦合电路在任何AC 或者DC 输电干线上(或无动力的双绞线)通信。PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器符合FCC 、加拿大工业、日本MPT 和欧洲CENELEC EN50065-1 规范,所以能够在世界范围内使用。CENELEC 通信协议通过智能收发器自动管理,避免了用户在CENELEC EN50065-1 下开发复杂的同步和访问算法的需求。另外,该智能收发器可以在CENELEC 公用频段(A 波段)或者通常的信号发送波段(C 波段)应用中使用,避免了为适用不同的应用而库存很多元件的情况发生。

11、存储在内嵌的 EEPROM 中(PL 3120 智能收发器)或者外部非易失性存储器中( PL 3150智能收发器)的应用程序能够通过电力线网络更新。这个很有价值的特性使产品的升级不需要通过物理接触就可实现,也就是可以从一个带有电力线接口的本地PC 或者从一个通过Echelon 公司的i.LON Internet 服务器连接的远程服务中心实现产品升级。内嵌的EEPROM可以支持至少10,000 次的写入而不会丢失数据。存储在EEPROM 中的数据最少可以保留十年。PL 3120 和PL3150 电力线智能是一种低功耗的收发器。很宽的供电范围和低的接收电源消耗允许使用低成本电源。另外,智能电力线收

12、发器内含电源管理特性,可以经常的监测设备的电源状况。如果在发送期间,电源电压降到一个不足以确保可靠的信号传输水平时,收发器停止信号发送直到电压恢复到可以工作的水平。这个独特的性能使得可以使用通常情况下三分之一容量的电源。最终结果是减小电源尺寸、成本和热损耗。电源管理对大批量、低成本消费类产品特别有帮助,例如智能电子开关、移动探测器、电源插座、光探测器和调光器。PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器提供12 个I/O 管脚可以配置用于一种或多达38种预定义标准输入/输出模式。结合这些多样的 I/O 模式和两个片上定时/计数器,使得PL3120 和PL 3150 电力线智能收发器使用最

13、小限度的外部逻辑电路或软件开发来实现应用电路的接口。智能收发器的另一个特性是支持全双工硬件UART,波特率可达115kbps,和一个SPI 接口,速率可达625kbps。更值得一提的是,创建一个完整的基于 PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器的节点,仅需要很少的、廉价的外部器件(请参考PL 3120/PL 3150 电力线智能收发器节点结构图)。这些器件包括: 由大约50 个分立元件组成的接口电路,其中大部分是电阻和电容。Echelon 公司提供一个完整的开发支持包(DSK),用户可以据此实现这个接口电路。关于购买DSK 的详细情况请联系Echelon 公司在各地的代理商或代表处

14、。 耦合电路由大约十个元件组成,主要是电容和电感,这部分电路用作智能收发器和电源之间简单的高通滤波器。这个电路在提供电涌和线路瞬变保护之外还可以阻止低频率50Hz/60Hz AC 干线信号。详细的原理图请参考 PL 3120/PL 3150 电力线智能收发器数据手册。 电源。PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器节点结构图此外,Echelon 公司还向应用电力线产品设计、开发、安装人员提供一种电力线通信分析工具:PLCA-22 电力线通信分析仪(型号:58022)。它是一个复杂但又易用的工具,它可以在你的目标环境中测试电力线收发器的可靠性。它们可以接入在网络的任意两点间,模拟采用E

15、chelon 电力线收发器设计的节点。它们可以用来测量一些关键的通信参数,例如畸变容限/通信临界、信噪比、误码率、相位检查等等。任何一个通信分析仪可以作为一个发送端,另外一个则自动作为接收端。PLCA-22 的设计可以使整个测试由一人完成。它也包含一个EIA-232 输出端口用于把测试结果记录到 PC 上。无论是对验证PLT-22 还是要了解实际环境参数,使用PLCA-22 电力线通信分析仪都是一个快速和便宜的手段。Echelon 公司对基于电力线的广泛的解决方案拥有多年的客户支持经验。大量的技术文档、诊断工具、支持项目和培训课程可以协助客户实施他们的项目。我们的支持文档包括: 商业和小区自动

16、化、交通应用的推荐系统架构; 多种应用的耦合电路原理图; 现场测试和通信性能验证的指南; 低成本、高效供电的设计指南; 符合EMI 限制的合理设计和测试流程;Echelon 公司同样也提供工程设计的审核服务。通过该项服务,用户产品化前的设计可以由Echelon 公司的工程师帮助审核。在产品化前,可以找出潜在的设计错误,加快产品进入市场的时间。作为通信技术的一个应用领域,电力载波通信技术近几年才在我国真正出现。目前中国应用电力载波通信技术最广泛的是楼宇和小区的自动抄表系统。特别是对于一些已建成的建筑物,电力线载波通信技术利用现有电源线作为通讯线路,省去了不切实际的铺线工程,避免再在墙壁表面拉线,

17、优势明显,并被广大人民群众所接受。但是,由于我国的电网特性、电网结构、居民住宅分布状况、电力线载波通讯的应用领域等方面与国外有着明显的不同之处,与其相比更为复杂。并且价格因素一直制约着我国电力载波通信技术的更进一步发展。外部存储器仅 PL 3150 电源神经元核心D/ADSP A/DTXAmpRXFrontEnd 耦合电路PL 3120 38 TSSOPPL 3150 64 LQFP电力线收发器应用:电表、核心家用电器、照明和安防系统等分离元件接口电路Echelon 公司的PL 3120 和PL 3150 电力线智能收发器以其强大的技术、可靠的稳定性、低廉的价格,在我国应用最为理想。这不仅仅是

18、一个商业的自诩,我们之所以能够如此自信是因为Echelon 公司为中国的广大用户提供的不仅仅是一个能够实现某些特定功能的电力线收发器,而是提供一个非常可靠的和稳固的电力线通信方式、一个完整的协议堆栈的实施和一个通用软件平台,三者的结合就为建立可靠的、可变规模的控制系统提供了真正的端到端的控制网络解决方案。对于拥有互联网和网络服务供应商的家庭而言,需要的是一种灵活的、开放的、互可操作的完整解决方案来设计系统。Echelon 公司正好能够满足这种需求。再有,Echelon 公司的电力载波通信技术在世界许多国家的成功实施打下了坚实的技术和应用基础,这是其他同类型公司所不可比拟的。目前,Echelon 公司正在与国内(包括港台地区)一些相关公司积极联系、合作,共同探讨、研发真正的适应中国市场需求的电力载波通信技术的产品。相信在不久的将来,中国的家庭也能够享受高科技为我们日常生活所带来的好处。参考文献1、第三代 LonWorks 技术和产品美国 Echelon 公司大中华区戴恋女士 20022、 PL 3120 & PL 3150 电力线智能收发器产品数据手册美国 Echelon 公司 20033、 PLT-22 电力线收发器产品数据手册美国 Echelon 公司 2002(以上文献可从 http:/ http:/

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