输煤程控中的电力线载波控制器的设计
责放
（哈尔滨海威电子工程有限公司，黑龙江哈尔滨150080）
环境中，甚至一个设备中的各个部分之间都可以采用这种通信方式来进行控制.为实现输煤程 摘要：电力线载波通信可以广泛应用于保密需求低、通信数据量少、通信速率要求不离的控现场恶劣环境下的无人化控制，我们根据现场情况，并考虑到常用的通信设备与相应的通信协议，设计出方便快捷、稳定可靠、抗干扰能力强的工业用电力线载波通信控制器.通过实践检验、数据验证和科技审批相关人员的测试验证，此电力线载波控制器达到了预期的设计要求和 功能指桥，通用性良好，稳定性和可靠性高、检测精度高、功能强大.
关键词：电力线载波通信：输煤程控；数字通信信号处理器
中图分类号：TP272文献标志码：A文章编号：1009-3230（2012）08-0045-05
PowerLineCarrier-municationControllerinProgram ControlofCoalTransportation
(Harbin Haiwei Electronic Engineering Co. Itd. Harbin 150080 China) BEN Fang
require low sccurity level less munication data and lower munication spced; it can also be Abstract: Power line carrier-munication technology can be widely applied to areas whichpower line carrier-munication controller applied for industry embraced with chsracteristics of casy-and corresponing unication protocol in order to achieve unmanned cntrol f coal transportation use high reliability high stability is proposed taking field situation monly applied equipmentin adverse environment. The controller proposed has passed the verification of related inspectionperonel through lrge exerimental data and it has bn proved to have superior univeal property detection precision stability and reliability which fully meet the exeeted design and funtion.
Key words: Power line carrier-munication; Program control of coal transportation; Digital -munication signal process controller
过卸煤、拔煤、输煤、碎煤、洗煤、研磨等多道程序，由于煤碳的粉尘很高，对操作人员的键康构成了严重的影响.出于这些方面考虑，燃料处理设备都改为DCS程控室集中控制"".DCS程控室集中控制即节约人力成本，又提高了设备使用效率，各环节之间的配合使用也得到保证，标志着电力设备自动化的推广.电力线载波的特点正适合使用在这种工业环境，也只有在这种环境下才能体现它的优势.
0引言
国情决定了现阶段火力发电是国民经济发展不可 我国电力企业中，火力发电占95%，中国的替代的.火力发电的关键在于燃料的处理，也就是原煤的处理.原煤处理的过程非常繁琐，要通
目前，国内使用的电力线数据传输设备中，窄扩频方式的设备也随着市场的发展，技术也慢慢 带调制设备最多，主要是多信道、以及调制.采用成熟，应用于电力线载波中的地位越来越重要.在2000年左右，用户配电网载波技术主要应用于自动集抄系统中，采用的载波通信方式有扩频窄带调相或调频[2）.
1电力线载波通信控制器硬件设计电力线载波控制器要完成DCS、可编程控制
本文选择了MB95F108AH及SC1128两个芯片，着重研究了其外围的硬件电路，并对互联通信电路，滤波器电路，精合器电路，信号放大电路，功率放大单路等多个外围电路进行设计验证.
2电力线载波通信控制器软件设计
输煤程控的现场环境比较复杂，内有直流电机，变频器，逆变电焊进等多种干扰.保证电力线载波通信首先考克服这些低频的谐波干扰.
除了这些谱波干扰，通信逻辑也至关重要.由于电力线载波通信控制器要应用的接口设备较多，包括工控机，组态软件，DCS集中控制系统，可
对工作状态寄存器的设置可以得到多种工作状态.如通信速率快慢和捕获门限的大小.工作
图1电力线载波通信控制器功能框图
图2MB95F108AH电路的设置示意图
图3工作状态资存器示意图
器、单片机控制器等多品牌多种控制器之间的通 信，这要求控制器可以实现完全透明的协议，只对站点主从通信做解析辨识.在这种情况下，我们对每套线路的设置电抗器、变压器进行隔离，采用载波颜率固定的幅移通信方式进行信息交换，得到的数据通过单片机辨识是否是对应站号，选择是否与终端控制器进行通信，与终端控制器的通信根据不同的情况对应选择.
编程控制器，现场1/O控制器，现场总线控制器等各种各样的通信设备”，这些设备通信方式也是多种多样，有以太网通信，总线通信，485通信，422通信，RS232通信等，遵循的协议也不近相同，其中包括：国际通用的Modbus通信协议，OPENCAN总线协议，各厂商专用的PCLINK协议，PLCLINK协议，HOSTLIK协议等等.
（1）MB95F108AH对电路的设置：
MB95F108AH对芯片的设置（读或写）是统（控制字和数据位）完成的，其格式如图2： 一的数据格式，其中每次读或写都是由两个字节
状态寄存器的SI和SO是控制通信速率快慢的，由这两位可以选择三种通信速率值.见下表1：
表1 通信速率的设置S1 0 S0 通信速率（PN码63位） 6K 单周波 周波0 3K 双周波1 0 1.5K 四周波
获门限值共有32个基本数值可以选择，捕获门限设置值与捕获门限的具体对应数值见表2.
表2 捕嵌门限设置值（D4~D0）
(D4-DO） 设置值 门限数值 （十进制） (D4-DO) 设置值 门限数值 （十进制）00000(00H) 200 10000 (10H) (01H) 00010 (02H) 256 290 10001 (11H) 10010 (12H) 550 (04H) （HE0）11000 360 396 10011 (13H) 10100 (14H) 890 (05H) 00110 (06H) 496 596 (HS1）10101 10110 (16H) 1128 130000111 (07H) 01000 (08H) 710 793 (HLI）11101 11000 (18H) 1490 1780（H60）10010 01010 (OAH) 1190 992 11010 (1AH) 11001 (19H) 2180 268001100 (OCH) 01011 (OBH) 1400 1580 11011 (1BH) 11100 (1CH) 3100 371001101 (0DH) 1980 11101 (1DH) 5320 451001110 (OEH) 01111 (0FH) 1380 2850 11110 (1EH) 11111 (1PH) 6290
3 电力线载波控制器现场应用
通过介人可编程控制器之间的modbus通信之间的通信，介绍了电力线载波模块在工业现场 和可编程控制器与工控机组态软件的HOSTLINK的应用，验证了该电力线载波通信控制器的通用性，稳定性.并开发总结出不同的通信环境下，采用的不同逻辑通信控制.
（1）可编程控制器之间的电力线载波通信
宁夏水东沟京能电厂要求通过电力线载波控制完成叶轮给煤机现场无人化操作.设备系统图如下图4.
全系统由主机、主操作控制箱、就地控制箱几个部分组成，由于主机部分合并到输煤程控的全 系统，所以，载波部分只是由主操作控制箱和两个就地控制箱之间进行电力线载波通信.通信本体主站使用施耐德公司的TWIDO系列的可编程控制器TWDCAA40DRF(7，从站使用TWD-CAA24DRF，通信协议采用Modbus协议完成.Modbus协议结合本系统的通信过程如图5所示：
图4设备系统框图
图5信辑框图
主站要对从站进行读/写访间，读出就地叶轮给煤机的状态字MW50，MW51，故障报警状态字MW59，叶轮给煤机给煤量的状态字MW52，叶轮给煤机主拨煤电机的电流状态字MW53，叶轮给MW54-MW58共计十个字长.写操作时，主站向 煤机实时位置状态字MW54，以及监视校验字从站的MWO.MW1写人控制字，向从站MW2写人复位控制字，向从站MW3写人叶轮给煤机给煤量的设定值控制字，向从站MW4-MW9备用控制字及校验控制字共计10个控制字.
（2）可编程控制器与上位机之间的电力载波通信
山东菏泽发电厂要求通过电力线载波控制完成全自动卸车、采制样联合机机现场无人化操作，以确保操作采样人员不被现场高浓度粉尘高密度的粉尘侵扰，并确保自动卸车、采制样联合机完全
随机布点采样，可靠的控制煤质的真实性.全系统由主机、就地控制箱、执行机构几个部分组成，主机部分作为独立的卸车采样主控器，直接通过电力线载波控制器与就地控制箱之间进行电力线载波通信.
DOWS2000系统，组态软件使用力控Forcecontrol 通信本体主站使用研华工控机，WIN-6.1，就地控制箱内的逻辑可编程控制器使用欧姆龙CP1EN40的可编程控制器，使用485通信口，通信协议采用HOSTLINK协议完成.通信过程中，主站要对从站进行数据交换，将从站的WORD区的WD0-WD99的状态字与控制字进行交换.
通过软件驱动，组态软件的地址与可编程控制器内存区域一一对应，可以至今对内存地址的数据进行交换，设置好扫描周期后，进行数据更
参考文献
新.由于数据交换量很大，更新延时较大.根据这个情况，我们采用WD区的WD0-WD99数据交换，我们将有用的数据存入WD0-WD99内，并进行实时扫描，当工作区WD0-WD49内数据不同时，将数据由组态软件写人可编程控制器，当工作区WD50-WD99内数据不同时，将数据由可编程控制器写人组态软件，两台控制设备形成并列形式，不同时基触发下完成数据交换（-1].逻辑功能如图6所示.
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图6主机组态教件与可编程控制器通信逻辑功能概图
（3）测试结果
电力线载波控制器在宁夏水东沟京能电厂的叶轮给煤机上的应用，已经由我公司（哈尔滨和泰电力设备有限公司）申报黑龙江省科技局的科技成果-叶轮给煤机立项，编号为：2008FG2CC032，并通过黑龙江省科技局和质量管理监督局的审核测试，通过现场测试，证明通信可靠稳定.
