文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于现场总线的电力线载波通信系统的设计
姓名:匡杨
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:徐华中
20090601
摘要低压电力线载波通信技术是一种经济可行的配电网自动化通讯技术,其具滤波器的设计思路以及设计步骤,并给出了具体的结合滤波器的设计与实测波准⒃贑的基础上编制具体的通信协议、编码方案、Q针对在不同时间段阻抗变化较大和谐波干扰提出了两种有效的解决方案,有很高的经济效益和社会效益,受到了越来越广泛的关注。然而目前利用电压配电网建立数据通道还存在不少困难,主要表现在信号传输衰减较大,电网上噪声高,.信号接入点的阻抗随时变化而不可预测。因而严重影响了通信的质量。所以,如何克服以上问题,提高低压电力线载波通信的稳定性是实现电力线载波通信技术的关键。本文针对电力线载波通信耦合技术做了深入的研究。主要涉及到三个方面的内容:电力线通信信道阻抗分析与建模以及对髦平獾鞯目乖胄越辛理论分析与仿真、结合带通滤波器的设计、榈难芯坑胧迪帧并在此基础上设计了信道衰减自平衡模块、自动阻抗匹配模块,并在软件上实现了一种载波监听的多机竞争的解决方案。.在电力线通信信道阻抗分析与建模中,参考传输线理论和无线传输信道建模中的相关技术,建立了电力线阻抗模型,并且对牡髦平獾鞣绞酱游舐率的角度进行了抗噪性的理论分析。在结合带通滤波器的设计中,提出了结合形结果。在榈难芯坑胧迪种校樯芰薊制定的电力线通信协议标等,提出了一种载波监听的多机竞争的解决方案,确保了通信的高可靠性和高效性。最后介绍通信控制程序的编写。设计了信道衰减自平衡模块与自动阻抗匹配模块。这两种电路结构简单,可靠性高。并自制了一个双机通信的演示系统,以便有最初的模型,成为开发其他应用电路的基础。关键词:电力线载波通信,髦平獾鳎珻通信协议,电力线信道建模武汉理喝搜妒Ш温畚
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一同期:研究生签名:——导师签名:关于论文使用授权的说明独创性声明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究性工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文字特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑
第滦髀瑊课题研究的目的和意义关键的作用。其中的执行器件——电动气压阀相对于传感器、控制器而言,作积庞大以及出于对人身安全的考虑,会采用远程控制方案,中距离的布线也给安装、调试、维修特别是可靠性方面带来了许多问题,系统的成本也会增加。是为电力传输丽组建,其传输媒会相对于通信而言是遗基常恶劣的,这就引起了一个如何对电力线信道建模以及采用何种传输技术已保证信号传输的速率和误针对以上问题,我们采用了基于现场总线的电力线载波通信智能监控系统以实现现场总线化和智能化。考虑到电动阀单元所处的工监现场环境及其安培数量级的驱动电流,本文将低压电力线扩频载波传输翻基于改进的殖∽芟呒际跸嘟岷希迪至这一全分散型的工业级监控网络。采用现场总线技术,减少了一对一布线时的连线与口数量,消除了模拟电路钠烤毕窒螅缌ο咴夭ㄍㄐ偶际大大提高了电动阀的智能,使电动阀的引出线减少到最低,简化了电动阀和总线之间的连线结构,同时也节省了成本,提高了可靠性,便于日常维修和维护。电力线载波通信技术是利用现成的电力本课题研究的对象为工业现场中的气压控制系统,包括对电动阀、传感器的信息交换与传输。气压控制系统在工业系统中,尤其是在航空仪器测试模拟系统中,具有很为一种大功率执行器件,如何保证它稳定和可靠运行是个重要的课题。目前的气压监控系统存在着以下几个方面麴润题:殖〖嗫叵低车淖芟呋椭悄芑气压控制系统中的电动阀节点不仅有交流驱动电磁阀,也有流驱动电动阀,存在着动力和信息混合布线与交叉布线;由于气压控制系统体殖⌒畔⒌墓β市畔⒌幕旌洗在本课题的系统设计中,采用了低压电力线作为传输媒介。僵是电力耀络码率的问题。斌汉理‘捍笱妒垦宦畚’
呗由粝呗饭布扇频厍蚪圈。架构互联网连接将比现在铺设光纤的方式节省大量的人力和物力。因此,随着型现场总线网络,前端电动阀节点具有高度分散的智能,任何节点的失效都不最简传输媒介还可以将系统费用降到最低,而且便于安装、调试、维修,特别网作为信道进行载波通信的一种有线通信方式,避免了新的通