PLC信道特性测试仪使用说明书.docx

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PLC信道特性测试仪使用说明书

PLC信道特性测试仪

使用说明书

青岛东软载波科技股份有限公司

一、PLC信道特性测试仪简介3

二、人机接口基本风格和测试仪主界面操作说明4

三、通信成功率测试5

四、通信误码率测试8

五、电力线阻抗分析10

六、电力线噪声分析15

七、电力线基本参数测量19

八、本机参数设置22

九、串口参数设置24

十、USB升级和数据备份功能27

十一、安全注意事项29

一、PLC信道特性测试仪简介

PLC信道特性测试仪（以下简称测试仪）主要用于了解现场的载波工作环境，给载波使用中出现的问题分析提供帮助。

1、原理说明

测试仪通过电力线连接端口连接到电力线上，测试该线路载波通信环境，并获取电源；测试仪配备2个载波模块（可灵活配置为发送或接收），载波模块与主控单元间通过标准UART口相连；阻抗噪声测量单元完成电力线的阻抗和噪声测量，与主控单元间实现隔离，用标准UART口经快速光耦相连；液晶部分显示测试结果及相关参数设置，按键用于完成各功能设置，同时可经上位机通信接口配合上位机软件完成同样功能及功能扩展。

测试仪面板设计示意图如下：

图1测试仪面板设计示意图

2、功能介绍

（1）通信成功率测试——测试点对点通信成功率，即通信报文传输的成功率；

（2）通信误码率测试——测试点对点通信误码率，即二进制编码传输的正确率；

（3）电力线阻抗分析——分析接入点一定频带内的阻抗特性；

（4）电力线噪声分析——分析电力线上的噪声状况；

（5）电力线基本参数测量——监测电压合格率、电压相序状态、载波通信相位等。

二、人机接口基本风格和测试仪主界面操作说明

1、基本风格

每个界面基本由3部分组成：

标题栏、中央显示区和选项区。

标题栏显示当前所处的功能模块；中央显示区显示当前输出或者选项设置；选项区显示当前所处功能界面能够进行的一些操作。

如下图所示（单位为像素）：

图2界面基本风格示意图

2、测试仪主界面操作说明

上电后测试仪进入主界面，标题栏显示“载波通信测试仪”，选项区显示当前时间信息，中央显示区显示各功能模块项。

使用方向键将光标停在所要选择的功能项上，通过按下“确认”键，进入对应功能模块。

图3测试仪主界面

三、通信成功率测试

1、成功率测试功能说明

测试仪可以设置为主机或者从机，通过主机抄读设定的数据项，从机返回相应数据，来确定当前线路上的载波通信成功率状况。

作为从机时只是响应主机的抄读命令，显示收到的命令数，而不用进行其他任何处理，包括运行参数设置、成功率计算和显示、数据存储、历史数据查看等，所有的处理在主机端完成。

2、成功率测试主界面及功能

进入成功率测试主界面后，中央显示区显示测试仪抄读从机的地址、抄读成功率、以及发送接收数据包的个数；选项区显示4个功能选择项，分别是：

启动、停止、查看和设置，与4个功能键F1、F2、F3和F4分别对应，如下图所示：

图4成功率测试主界面

各功能选择项说明如下表：

选择项

功能键

功能说明

启动

启动一次通信成功率测试

停止

停止本次测试

查看

查看过去最近6次测量的历史数据

设置

设置测量所需的参数

3、成功率测试历史查看

按下功能键F3，进入历史数据查看界面，如图5左边部分：

图5成功率测试历史数据查看界面

使用方向键的上下键可以切换上N次的历史数据，按下“确认”键进入详细查看界面；按下功能键F4，用来清除历史记录。

历史数据按照设定的时段和从机地址保存在文件中，查看时按时段显示，如图5中间部分。

使用上下方向键将光标停在所要查看的时段上，按下“确认”键显示详细的记录，如图5右边部分。

使用上下方向键可以循环显示8个从机在此时段下的通讯成功率和收发数据包个数。

4、参数设置

在成功率测试主界面按下功能键F4进入成功率测试相关参数设置界面，如下：

图6成功率测试参数设置界面

根据实际可能的使用状况，目前定义的设置参数项如下：

设置项

功能键

功能说明

终端设置

无

用于设置本测试仪为主机还是从机。

当设置为从机时，

（2）-（6）项参数失效；设置为主机时

（2）-（6）项参数有效

从机地址

无

根据设置的从机地址，主机循环向各从机发送抄读命令，根据各从机的响应计算各从机与主机通信的成功率，并保存数据。

目前从机最多可以设置8个

规约设置

无

为了配合现场已有终端，选择是通过97规约还是07规约进行抄读。

目前固定抄读正向有功总电能

时段设置

无

将关注的时段加入后，系统运行时记录时段内的相关数据。

目前最大可以设置8个时段

从机数量

无

设定需要抄读的从机数。

目前最大为8

发送间隔

无

主机循环发送抄读命令时，两次下发的间隔

保存

参数保存到文件，并使参数生效

2、3、4项需要在更下一层界面进行设置，1、5、6项在本界面即可设置。

所有设置均在按下功能键F4后生效并保存到文件，同时作为下次开机的默认值。

在“终端设置”项的“主机”上按“确认”键，测试仪循环切换主机和从机模式。

切换到从机模式时，显示如图7右边部分所示。

使用上下方向键选择“从机地址”设置项，界面显示如下图7左边部分：

图7从机地址设置界面

如果需要修改某一从机地址，将光标移动到相应地址上，按下“确认”键后，光标变成1位长度，左右方向键可以移动需要修改的地址位，上下方向键修改当前位的值（上加下减），如图7右边部分。

整个地址修改完成后再次按下“确认”键，光标恢复成从机地址选择状态。

将光标停在“[XX]规约”上可以进行规约类型设置。

默认2007规约，按下“确认”键，规约类型循环在“07”（2007规约）和“97”（1997规约）间切换。

将光标停在“时段设置”的选择项上按下“确认”键进入时段设置界面，如下：

图8时段设置界面

修改方式基本同“从机地址”设置。

“从机数量”和“发送间隔”项修改基本同“从机地址”设置。

四、通信误码率测试

1、误码率测试功能说明

测试仪可以设置为自发自收、握手收发发送端、握手收发接收端等模式。

接收端显示误码率情况，并保存历史数据。

2、误码率测试主界面及功能

主界面根据设置的终端模式和工作模式显示略有差别，如下所示：

图9误码率测试主界面

主界面选项区各功能操作和意义同成功率测试。

3、历史数据查看界面操作和意义同成功率测试。

4、参数设置

在误码率测试主界面选择“设置”后进入参数设置界面，如下：

图10不同设置显示不同的设置界面

根据实际可能的使用状况，目前定义的设置参数项如下：

菜单项

功能键

功能说明

终端设置

无

设置本测试仪为发送端还是接收端。

当设置为接收端时，第（3）项参数失效

工作模式

无

设置自发自收或者握手收发模式

接收端地址

无

本测试仪设置为发送端时有效，测试仪循环发送测试帧到设置的地址。

目前最多可设置8个接收端

接收端数量

无

设定接收端数量。

目前最大为8

时段设置

无

用于定时启动和停止测试。

目前最大可以设置8个时段

码类型设置

无

用于设定发送端发送的测试码类型

发送间隔

无

主机循环发送测试码数据时，两次下发的间隔

保存

参数保存到文件，并使参数生效

其中1、2参数项在光标上按“确认”键，参数循环显示发送端、接收端和自发自收、握手收发。

3、4参数项需要进入下一层菜单设置，5、6、7项参数在本界面直接设置。

以上详细设置方法参考成功率测试的参数设置。

五、电力线阻抗分析

1、阻抗分析功能说明

测试仪有两种工作模式，一种是全频段测量（50kHz-500kHz），另一种是按照设定的频率进行测量（支持频率50kHz-1MHz）（同时支持2个可设频点）。

频段测量时以曲线形式显示测量结果，主要反映阻抗变化趋势，不记录测试数据；按设定频率自动测量时保存测量的阻抗数据，可以查看。

两种模式均测量和显示复阻抗情况，显示时在同一界面显示阻抗和角度两条曲线，使用光标查看详细数据。

2、阻抗分析主界面及功能

阻抗分析主界面显示如下：

图11阻抗分析主界面

菜单项

功能键

功能说明

测量

进入即时阻抗测量选择界面

查看

查看过去最近6次设定频率测量的数据

设置

设置按频率测量所需的参数

按下功能键F1进入测量选择界面，如下：

图12即时阻抗测量选择界面

菜单项

功能键

功能说明

频点

按设定的频点、带宽、步长等参数测量阻抗

全频

测量50kHz~500kHz的阻抗，步长固定为10kHz

按下功能键F1或F2，测试仪下发单频点或全频段测量命令到阻抗测量模块，测量完成后发回测量数据在中央显示区显示阻抗情况，如下图：

图13全频段阻抗测量显示

图14单频点阻抗测量显示

菜单项

功能键

功能说明

光标

开关右上角对应曲线的数值显示，使用方向键移动

刷新

再次启动测量

抓图

保存当前屏幕显示内容为BMP文件

等待阻抗测量单元返回测量数据时显示如下等待界面：

图15阻抗测量等待测量数据

等待阻抗测量单元返回数据时暂时屏蔽所有按键动作，获得数据或者等待超时后重新开放按键处理。

等待超时显示如下所示提示界面：

图16等待测量单元数据超时

使用功能键F4，即“抓图”，可以将当前屏幕抓图保存为.bmp文件，文件名为当前时刻，如2010年8月5日12点23分34秒抓的图片，其文件名为20100805122334.bmp，如果当前有U盘，则直接保存到U盘的bmpfiles文件夹下。

3、阻抗分析历史查看

阻抗分析保存了按频点测量的历史数据，查看时先选择查看上N次，然后选择要查看的频点，使用方向上下键即可查看上N次测量时记录的最大50组测量数据曲线，如下图：

图17阻抗分析历史数据查看选择界面

菜单项

功能键

功能说明

清零

清除保存的历史数据

图18阻抗分析历史数据查看界面

一次测量每个频点可以保存50组测量数据，超出50组后循环覆盖。

4、参数设置

在阻抗分析主界面选择“设置”后进入参数设置界面，如下：

图19阻抗分析参数设置界面

菜单项

功能键

功能说明

参数设置

无

详细设置测量相关参数

时段设置

无

设置用于自动测量的启动、停止时间

相位选择

无

选择所要测量的电力线A、B、C的某相

保存

参数保存到文件，并使参数生效

按下功能键F4时，通过继电器切换当前根据3选择的接入相。

“参数设置”界面和内容如下：

图20参数设置界面

根据实际可能的使用状况，目前定义的设置参数项如下：

菜单项

功能键

功能说明

频点1

无

需要测量的频率1

频点2

无

需要测量的频率2

频带宽度

无

测量频点的上下带宽

测量步长

无

单频点测量在频带内的步进（自动测量时固定为1kHz，而非使用此步长）

自动测间隔

无

测试仪按照设定的间隔启动测量

保存

参数保存到文件，并使参数生效

运行状态时不允许修改以上参数。

参数设置不合理时不能保存，此时请根据选项栏的提示重新修改参数后保存。

“时段设置”界面和内容如下：

图21阻抗分析时段设置界面

菜单项

功能键

功能说明

起始时刻

无

自动测量的开始时间

结束时刻

无

自动测量的结束时间

启动

启动阻抗自动测量

停止

终止阻抗自动测量

保存

参数保存到文件，并使参数生效

时段设置、保存完毕后，如果没有按下功能键F1，即“启动”，到达开始时刻时测试仪也不会启动自动测量；自动测量运行状态下，如果不想继续测量，可以按下功能键F2，即“停止”，强行结束本次测量。

按下功能键F1或F2，光标会停留在对应的功能上，直到状态发生改变。

自动测量运行状态，所有相关参数禁止修改，如果需要重新修改参数可以等到自动测量结束，或者强行结束测量，然后修改。

参数具体设置操作可参考成功率测试参数设置。

六、电力线噪声分析

1、噪声分析功能说明

本部分用于测量和显示电力线上的背景噪声状况。

2、噪声分析主界面及功能

噪声分析主界面如下：

图22噪声分析主界面

菜单项

功能键

功能说明

测量

启动噪声测量

查看

查看过去最近6次噪声自动测量的数据

设置

设置噪声测量相关参数

3、噪声测量显示界面

噪声测量选择界面显示如下：

图23噪声测量选择界面

菜单项

功能键

功能说明

时域

启动一次时域噪声测量

频域

启动一次频域噪声测量

图24噪声测量显示

菜单项

功能键

功能说明

光标

开关右上角对应曲线的数值显示，使用方向键移动

刷新

再次启动测量

抓图

保存当前屏幕显示内容为BMP文件

4、历史查看界面

噪声历史数据查看选择界面如下：

图25噪声历史数据查看选择界面

菜单项

功能键

功能说明

时域

显示时域噪声历史数据

频域

显示频域噪声历史数据

图26噪声历史数据查看选择界面

使用上下键选择前一次或者后一次的测量记录，总共记录过去6次的历史，每次测量记录50组数据，循环覆盖。

菜单项

功能键

功能说明

清零

清除历史记录数据

按下“确认”键后进入详细数据查看界面，如下：

图27时域、频域噪声历史数据显示

菜单项

功能键

功能说明

光标

开关右上角对应曲线的数值显示，使用方向键移动

抓图

保存当前屏幕显示内容为BMP文件

5、噪声测量参数设置界面

图28参数设置

菜单项

功能键

功能说明

测量时长

无

噪声测量间隔，单位ms

测量时段

无

设置用于自动测量的启动、停止时间

测量间隔

无

测试仪按照设定的间隔启动测量

自动测量

无

切换自动测量时域噪声或频域噪声

保存

参数保存到文件，并使参数生效

测量时段设置界面如下：

图29自动测量时段设置界面

菜单项

功能键

功能说明

起始时刻

无

自动测量的开始时间

结束时刻

无

自动测量的结束时间

启动

启动噪声自动测量

停止

终止噪声自动测量

保存

参数保存到文件，并使参数生效

按下功能键F1或F2，光标会停留在对应的功能上，直到状态发生改变。

自动测量运行状态，所有相关参数禁止修改，如果需要重新修改参数可以等到自动测量结束，或者强行结束测量，然后修改。

七、电力线基本参数测量

1、基本参数测量功能说明

本部分用于显示当前相序状态、供电电压状态、载波通信相位状态等电力线基本参数。

2、基本参数测量主界面及功能

主界面显示如下：

图30电能参数显示主界面

菜单项

功能键

功能说明

相序

显示当前相序正确或者处于逆相序状态

电压

显示电压合格率、极限电压值及出现时刻

相位

显示和设置载波通信的相位

3、相序状态

在电能参数主界面使用功能键F1，界面显示当前相序状态是否正确，显示如下：

图31相序状态显示

4、电压合格率

在电能参数主界面使用功能键F2，界面显示当前供电电压状况，包括最高最低电压值、出现时刻、电压合格率情况，显示如下：

图32电压合格率显示

菜单项

功能键

功能说明

当前

显示当前小时内的电压状态

A相

循环显示A、B、C三相的当前电压状态

设置

用于设置电压上下限等参数

历史

查看保存的电压合格率数据（也通过F2循环查看A、B、C三相的历史数据）

光标用于区分目前显示的是“当前”数据还是“历史”数据。

查看历史数据时使用方向上下键可以查看前一小时和后一小时的电压合格率数据，按小时保存一年的数据。

目前参数“设置”项只包含电压上下限两个参数，后续根据需要扩展，显示如下：

图33参数设置项

5、相位信息

相位测量模块具备两种功能：

一种是作为终端接收相位信息，另一种是作为主机给终端发送相位信息。

测试仪上电起，一直处于接收状态，接收到主机的相位帧时显示，如下图：

图34作为终端接收到相位信息时显示

作为主机发送相位信息时，通过“状态切换”进入参数设置界面，光标停在相位字符上时按方向右键，循环显示A、B、C相，使用功能键F4将选择的相位发送到终端，如下图：

图35作为主机设定和发送相位信息

八、本机参数设置

1、本机参数设置说明

本项设置主要用来设置本机的系统时间、通信地址、与上位机通信时的通信速率、以及两个载波模块的详细设置。

主设置界面如下：

图36通用参数设置界面

根据实际可能的使用状况，目前定义的设置参数项如下：

菜单项

功能键

功能说明

载波模块1

无

三相模块

载波模块2

无

单相模块

地址

无

测试仪作为从机或者接收端时使用

通信速率

无

测试仪与上位机串口通信时使用

系统时间

无

设置测试仪的系统时间

网络参数

无

设置本机用于网络通信的相关参数

保存

参数保存到文件，并使参数生效

2、载波模块设置说明

载波模块参数设置界面如下：

图37载波模块参数设置界面

载波模块参数设置项如下：

菜单项

功能键

功能说明

收发设置

无

设置此模块的收发状态

通信速率

无

设置当前模块与核心板通信速率

保存

参数保存到文件，并使参数生效

参数具体设置操作可参考成功率测试参数设置，所有参数设置均在使用功能键F4（即“保存”）后生效并保存到文件中，并作为下次上电的默认值。

3、系统时间设置

图38系统时间设置界面

时间修改完成后，按下功能键F4，即“设置”，系统时间更改为设置的时刻。

4、网络参数设置

图39本机IP设置界面

各参数修改完成后，按下功能键F4，即“保存”，网络更改并保存作为下次上电默认参数。

九、串口参数设置

上位机可以通过串口对测试仪的参数进行设置，通信帧格式沿用07/645形式，自定义数据标识。

1、参数读写帧格式

（1）读参数数据帧：

正常返回数据帧：

异常返回数据帧：

（2）写参数数据帧：

正常返回数据帧：

异常返回数据帧：

2、数据项和数据标识

数据标识

数据格式

数据

长度

（字节）

单位

功能

数据项名称

DI3

DI2

DI1

DI0

读

写

通信成功率测试部分

终端设置0:

TX,1:

从机数量（1--8）

发送间隔（1--999）

…

XX…XXX

从机地址

规约选择0:

07,1:

…

HHmmHHmm

时段设置

XXXX

成功率测试启动停止启动:

6699停止:

9966

XXXX

成功率测试历史数据清零5a33

通信误码率测试部分（暂时不支持）

噪声测量部分

噪声测量时长（1—999）

分

噪声自动测量间隔（1—999）

噪声自动测量时域（0）/频域

（1）

YYMMDDhhmm

噪声自动测量开始时刻

YYMMDDhhmm

噪声自动测量结束时刻

XXXX

噪声测量启动停止启动:

6699停止:

9966

XXXX

时域噪声测量历史数据清零5a33

XXXX

频域噪声测量历史数据清零5a33

阻抗测量部分

kHz

阻抗频点1（50--500）

kHz

阻抗频点2（50--500）

kHz

阻抗频带宽度（1-999）

kHz

阻抗测量步长（1-999）

min

阻抗自动测量间隔（1-999）

YYMMDDHHmm

阻抗测量开始时刻

YYMMDDHHmm

阻抗测量结束时刻

阻抗相位0:

A,1:

B,2:

XXXX

阻抗测量启动停止启动:

6699停止:

9966

XXXX

阻

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