BC/NW 2007, №1, (10) :6.3

 

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОМОДЕМА, РЕАЛИЗУЮЩЕГО ФУНКЦИИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

 

А.Н. Лазарев, А.Н. Закиров, А.В. Карпов

 (Казанский Государственный Университет, г. Казань)

 

В процессе разработки интеллектуального электромодема, сочетающего в себе функции передачи данных, мониторинга электросети и ее диагностики, нами был спроектирован и создан технологический ряд электромодемов (S, F, M. L), имеющих различные технические и функциональные характеристики: узкополосный S – элекромодем, широкополосный F – электромодем, М – электромодем, осуществляющий мониторинг электросети на сетевом уровне и L –электромодем-локатор, диагностирующий сеть. Узкополосный S-электромодем [1] используется для отладки протокола канального и сетевого уровней. Широкополосный F – электромодем также разрабатывается для отладки программного обеспечения, но имеет самостоятельное значение для передачи данных по электросети.

В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования отдельных составляющих интеллектуального электромодема, реализующих процесс передачи данных на физическом и канальном уровне.

В результате исследования была разработана и создана принципиальная схема широкополосного F-электромодема, определены принципиальные направления в реализации физического уровня интеллектуального электромодема. На S-электромодемах отлажены базовые алгоритмы протокола канального уровня (модуль приема данных из электросети, модуль передачи данных в электросеть, модуль битстаффинга, модуль обратного битстаффинга, МАС-модуль, модуль ожидания). Была определена структура сетевого уровня.

Принципиальная схема F-электромодема содержит изоляцию цифровой части от напряжения 220В. Развязка цифровой части от напряжения 220В выполнена на основе микросхемы оптронной развязки HCPL-800J. Обоснованием выбора такого решения является уже обоснованная и проверенная на S-электромодемах такая же схема изоляции. Определение характеристик выходного фильтра производились исходя из ГОСТ P 51317.3.8-99 - государственный нормативный документ, действующий на территории РФ и относящийся к передаче данных по электрическим сетям низкого напряжения. Разработка входных и выходных фильтров производилась методом моделирования АЧХ и ФЧХ в среде PSpice представленная САПР OrCAD 10.0.

В качестве начальных структур рассматривались фильтры 2-го порядка, рекомендованные производителем развязки HCPL-800J. В данном случае АЧХ фильтра считалась удовлетворительной, если её полоса пропускания лежала в пределах от 50 кГц до 400 кГц. Такое ограничение необходимо в соответствии с ГОСТ P 51317.3.8-99. В таблице  приведены  основные характеристики F-электромодема.

 

 

Литература

1. Разработка модема для передачи данных по сетям переменного тока / .В. Карпов, А.Н. Закиров // Двенадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. в 3-х т. – М.: МЭИ, 2006. Т. 1. – С.168-169.