PLC II. Быстрый старт.

Введение

Технология PLC-II предназначена для создания сетей дистанционного сбора данных о потребленной электроэнергии, а также иной, регистрируемой счетчиками информации,  и управления электронными счётчиками электроэнергии  «Меркурий».

В качестве физической среды передачи сигналов, технология использует распределительные электросети  переменного тока, напряжением 0,4 кВ. Сигнал при этом имеет высокочастотный характер и занимает диапазон 62.5-82.5 кГц.

Центральным узлом системы является концентратор, который непосредственно осуществляет адресный опрос счетчиков, промежуточное хранение результатов опроса и передачу их на верхний уровень.  Источниками первичных данных соответственно выступают счетчики электроэнергии Меркурий (S) , которые, кроме этого, выполняют функцию промежуточных ретрансляторов. Сеть PLC II, таким образом, имеет централизованную структуру (дерево) , центром которой является концентратор (М)

 
Дальность  распространения сигнала в PLC II  составляет около  300 метров. На этот показатель могут оказывать влияние различные факторы, как то: 

• состояние линий электропередач (большое количество "скруток" на пути прохождения сигнала, способствует его затуханию); 
• наличие в линии помех от электробытовых и приборов или приборов иного назначения (особое влияние оказывают помехи, которые пересекаются по диапазону с полезным сигналом) 
• некоторые другие факторы. 

Передача данных на  протяженное расстояние осуществляется за счет ретрансляции, которая может включать до 16 ступеней.

1 этап. Настройка оборудования.

Настройка концентраторов производится при помощи программы Net Monitor . Основными настраиваемыми параметрами являются:

• режим работы
• время

К дополнительным можно отнести:

• количество сегментов в почтовом ящике
• обновление прошивки

Для доступа к настройкам воспользуйтесь контекстным меню программы, кликнув по иконке концентратора.

Установка режима работы.

 

Концентратор может находиться в трех режимах работы:

• IDLE - концентратор бездействует.

• MASTER - концентратор в работе, при этом он выполняет необходимые задачи: 

• SCAN - поиск новых счетчиков

• CHEK - периодическая проверка связи с уже найденными счетчиками

• MAIL (или EXE) - выполнение опроса счетчиков

• SLAVE - концентратор выполняет функцию ретранслятора

Соответственно устанавливается  режим исходя из задач концентратора. Если Концентратор будет выполнять свою основную задачу- сбор данных со счетчиков и передача их на верхний уровень, то он настраивается в режим MASTER. Если предполагается использовать концентратор в роли ретранслятора, на участке, где в силу отсутствия счетчиков пропадает сигнал, то он переводится в режим SLAVE. Режим IDLE  используется для временного отключения концентратора, например на время проведения диагностических работ.

Кроме этих трех режимов есть режим работы ABC.  

Этот режим, при его активации,  позволяет собирать данные  сразу по всем трем фазам, т.е. на объекте можно будет обойтись одним концентратором. Связь, при этом, между концентратором и счетчиками разбросанными по фазам, осуществляется за счет емкостной связи между токопроводящими жилами расположенными в кабеле, если он используется 

Если на объекте используются три концентратора, а это надежнее чем использовать один в режиме ABC, то указанный режим должен быть выключен.

Установка времени.

Установка времени производится в окне "Инструменты". Для установки необходимо удерживая клавишу CTRL (клавиши CTRL и SHIFT меняют функциональное назначение кнопок в данном окне программы) и кликнуть по кнопке "Записать".

В данном окне также имеется возможность изменить количество сегментов в почтовом ящике. В PLC II передача команд к счетчикам и промежуточное хранение полученных от них ответов осуществляется через  определенный буфер памяти, который получил название "Почтового ящика". Почтовый ящик состоит из сегментов. Один сегмент имеет 1 кб памяти, что позволяет записать в него один запрос.  Если в концентратор "залита" прошивка 1.5, то по умолчанию будет выполняться 3 запроса:

1. Установка времени
2. Чтение текущего времени в счетчике.
3. Чтение энергии нарастающим итогом по каждому из тарифов и по сумме тарифов

И по умолчанию установлено 4 сегмента в почтовом ящике. Если планируется собирать более широкий перечень данных со счетчиков, то количество сегментов должно быть увеличено. Количество сегментов может быть установлено только одинаковым для всех почтовых ящиков и при этом оно ограничено объемом памяти концентратора - 2 или 4 Мб

Счетчики, для функционирования в PLC II системе, не требуют специальной настройки.

2 этап. Установка оборудования.

Счетчики могут устанавливаться как в помещении так и вне его, при соблюдении всех необходимых мер защиты их от воздействий окружающей среды. При установке необходимо учесть расстояние между счетчиками, которое определяется по длине линии электропередач  и с учетом того, что счетчики разбросаны по фазам. Т.е.  счетчики могут быть расположены довольно близко друг от друга но при этом, за счет распределения по фазам, может возникнуть  участок  без ретрансляции, что нарушит связь со счетчиками далее этого участка. Это особенно касается трехфазных счетчиков. Трехфазные счетчики передают данные по одной из фаз (Меркурий 233 по фазе "С") и это надо учитывать при установке счетчиков. Если, например, подключить счетчики с одинаковой фазировкой, то система может быть построена только с одним концентратором.

Наиболее благоприятное место для установки концентратора считается трансформаторная подстанция, но также это может быть и другое место, определенное исходя из  обстоятельств.

3 этап. Настройка связи между концентратором и ПК.

Передача данных с концентратора на следующей уровень системы, в качестве которого может выступать персональный компьютер, УСПД и т.п. может осуществляться по различным каналам связи. Для этого концентратор оснащен встроенными портами USB и RS-485. USB позволяет напрямую подключать концентратор к ПК. Последовательный интерфейс RS-485 позволяет использовать дополнительные интерфейсные модули, например GSM шлюз Меркурий 228.

Подключение по USB интерфейсу с использование встроенного порта концентратора потребует установки драйвера:
FTDI_2000_XP_win7.zip

FTDI_w98ME_2000_XP.zip  

Те же драйвера используются при связи через преобразователь Меркурий 221.

Опрос концентратора через GSM шлюз потребует наличие GSM модема на стороне ПК, как показано на рисунке. При этом распространенные сейчас 3G модемы скорее всего не подойдут, а потребуется модем промышленного назначения. На используемых SIM картах потребуется подключить услугу  "Передачи данных и факсов" (CSD), либо удостовериться в её подключении, если она была подключена ранее.  Для подключения данной услуги можно прибегнуть к помощи службы поддержки выбранного оператора, а также воспользоваться интернет сервисом управления услугами. Если подключение будет производится через службу поддержки,  то желательно акцентировать внимание на названии требуемой услуги, так как при просьбе подключить услугу передачи данных в 9 случаях из 10 оператор подключает GPRS, или заверяет что передача данных у Вас включена, имея ввиду опять же GPRS. Так же бывают случаи,  когда услуга CSD значится подключенной, но в реальности не функционирует, тогда помогает повторное подключение.

Для самостоятельного подключения можно использовать команды USSD. которые необходимо уточнять у оператора. Для примера, описание требуемой нам услуги, на сайте beeline (информация на 27.07.2011):

В МТС "Передача данных и факсов" входит в пакет услуг под названием "Мобильный офис"

 3 этап. Установка и настройка программного обеспечения.

На начальном этапе, этапе запуска системы, мы рекомендуем воспользоваться бесплатным программным обеспечением BQuark, доступным для скачивания например здесь:  http://incotex-support.blogspot.ru/2013/01/plc.html

Также эта программа может выступать и в качестве основной программы опроса, особенно если не требуется работы в автоматическом режиме и не требуется наличия базы данных. Сама программа кратко описана была ранее: 

http://incotex-support.blogspot.ru/2013/02/bquark-plc.html

http://incotex-support.blogspot.ru/2013/03/bquark.html

Здесь повторим  только основные моменты. ПО BQuark Не имеет базы данных и работает на основе файла задания, который описывает состав и иерархию опрашиваемой системы, а также форму таблицы для отображения результатов ее работы.  

При первом запуске программы можно использовать функцию автоматической генерации файла задания, на основе результатов сканирования полученных концентраторами. Чтобы задействовать эту функцию можно использовать файл шаблон. (этот файл используется только при подключении концентратора по USB или через преобразователь RS-485 -USB) Но в этом файле шаблоне все равно потребуется сделать некоторые изменения. В частности:

ввести актуальные сетевые адреса концентраторов и номера COM портов.

При использовании GSM шлюза Меркурий 228 потребуется воспользоваться другим файлом задания , в котором потребуется изменить не только номера концентраторов, и номер COM порта, к которому подключен GSM модем, но и номер СИМ карты установленной в GSM шлюзе. 

Файл задания может быть сгенерирован при помощи программы NetMonitor. Эта процедура будет описана в следующей статье.