电力线载波路灯控制方案

广州致远电子股份有限公司电力线载波（PLC）路灯控制方案ApplicationNote电力线载波通讯模块、工业通讯设备产品应用笔记AN01010101V0.00Date:2014/06/10类别内容关键词ZPLC-10电力线载波通讯模块ZWD-35A无线数传设备摘要本文介绍ZPLC-10在路灯控制的应用广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.iPLC路灯控制方案修订历史版本日期原因V0.002014/06/10创建文档广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.iPLC路灯控制方案目录1.适用范围...................................................................................................................12.原理概述...................................................................................................................23.开发环境...................................................................................................................33.1ZPLC-10....................................................................................................................33.2ZWD-35A.................................................................................................................43.3上位机服务器软件...................................................................................................54.技术实现...................................................................................................................64.1架设服务器与安装相关软件...................................................................................74.2配置ZWD-35A的各项工作参数..............................................................................94.3配置ZPLC-10的各项工作参数.............................................................................104.4安装集中器与路灯.................................................................................................134.5ZPLC-10数据通信协议.........................................................................................144.5.1发送单播数据.....................................................................................................144.5.2发送广播数据.....................................................................................................144.5.3接收数据.............................................................................................................155.参考资料.................................................................................................................166.免责声明.................................................................................................................17广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.1PLC路灯控制方案1.适用范围本文档主要介绍电力线载波通讯模块ZPLC-10在路灯控制的应用。广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.2PLC路灯控制方案2.原理概述本次应用实现一条道路长度为16Km的路灯控制，路灯间距为50m。监控中心通过3G/GPRS、Internet发送数据到集中器，集中器使用PLC通过三个相线控制每个路灯。其中集中器是PLC转GPRS/3G的网关，路灯是集成PLC和路灯控制器。其主要原理：监控中心通过Internet、GPRS/3G与集中器相连接，集中器直接与路灯所在的电力线相连，从而实现了数据通过Internet、GPRS/3G和PLC来控制路灯。广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.3PLC路灯控制方案3.开发环境本系统中对路灯进行控制所使用的设备主要由路灯控制器、ZPLC-10电力载波、3G无线数传设备（DTU）ZWD-35A、服务器等组成。其中ZPLC-10和路灯控制器集成了路灯，ZWD-35A与ZPLC-10组合成集中器。在PLC路灯控制主要是简单控制路灯的开关和亮度。整个系统通过ZWD-35A和ZPLC-10对路灯进行控制，监控中心根据室外的环境情况进行路灯控制，当监控中心发现外部环境有所改变时，监控中心通过Internet、3G网络发送数据到ZWD-35A，ZWD-35A将数据发送到ZPLC-10，ZPLC-10通过PLC发送数据到路灯控制器，路灯控制器执行相应的控灯指令，具体方案如图3.1所示。图3.1PLC路灯控制方案3.1ZPLC-10ZPLC-10是广州致远电子股份有限公司开发的一款高速智能电力线载波通讯模块。ZPLC-10模块如图3.2所示。广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.4PLC路灯控制方案图3.2ZPLC-10外观图ZPLC-10模块具有以下特点：支持自组网支持单相和三相高度集成，应用简单支持自动中继路由符合G3电力协议标准支持本地配置和电力配置通信速率：5.5kbps灌胶工艺，性能稳定可靠符合工业级-40℃~+85℃温度要求3.2ZWD-35AZWD-35A是广州致远电子有限公司生产的3G无线数据传输设备，该产品使用串口与ZPLC-10相连，产品外形如图3.3所示。图3.3ZWD-35A产品外形广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.5PLC路灯控制方案主要特点如下所示：工业级高速RS-232电平串行接口，最高波特率10M（100KB/s）；超大数据缓存区设计（收发各10M字节），采用动态划分技术，高效使用缓存区；支持串口配置和USB接口配置，方便没有串口的计算机使用；支持短信配置与维护；使用工业级CDMA2000EV-DO模块；内嵌完备可靠的协议栈，数据全透明传输，用户无需了解复杂的TCP/IP、PPP等协议；支持数据中心动态域名或IP地址访问；支持备用数据中心；支持断线自动重连功能；具有连接时机可控功能，节约流量；支持本地和远程图形化向导式配置与维护；支持数据中心虚拟串口功能，无缝衔接现有上位机软件；在主流组态软件中集成驱动，使用简便；多重软硬件可靠设计，复合式看门狗技术，使设备安全运行；+6V~+26V宽度范围供电；可适应高温和低温工作环境，温度-25℃~+70℃。3.3上位机服务器软件3G无线数传设备是通过因特网进行数据传输的，路灯控制的上位机服务器需要连接上因特网才可以与3G无线数传设备进行通讯。上位机服务器可通过使用静态IP或动态域名等方式连接因特网，如果路灯控制的上位机服务器软件处于区域网内还需要在路由器上作端口映射操作。在本应用中ZWD-35A作为网络设备的客户端，控制路灯的上位机软件为服务端，上位机软件可通过标准的socket网络编程与客户端进行通信。广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.6PLC路灯控制方案4.技术实现本次应用实现一条道路长度为16Km的路灯控制，而路灯间距为50m。监控中心通过3G、Internet发送数据到集中器，集中器使用PLC通过三个相线控制每个路灯。根据实际测试路灯环境下，路灯和集中器之间通讯距离推荐在200m，ZPLC-10支持8级路由，所以集中器前后覆盖的道路长度是3.2Km。因为要实现控制道路长度为16Km的路灯，就需要把道路分成5段，每一段使用一个集中器控制。具体的示意图如图4.1所示。图4.1路灯示意图整个系统的安装和设置流程框图如图4.2所示。图4.2系统安装配置流程广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.7PLC路灯控制方案注意：由于ZWD-35A的串口形式是RS-232，而ZPLC-10的串口形式是TTL，所以可以使用ZPLC-10评估套件（串口形式是RS-232）来直接通过串口与ZWD-35A相连接。4.1架设服务器与安装相关软件在进行配置ZWD-35A、ZPLC-10时，需要安装DTU配置工具、ZPLC-10配置工具这两个软件。上位机服务器软件使用TCP&UDP调试工具，该软件发送数据步骤如图4.3、图4.4、图4.5、图4.6、图4.7所示。ZPLC-10数据通讯协议见章4.5。图4.3创建服务器图4.4确定端口号广州致远电子股份有限公司电力线载波通讯模块、工业通信设备产品应用笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.8PLC路灯控制方案图4.5启动服务器图4.6连接上数据中心广州致远电子