【問(wèn)題1】基于電力線通信技術(shù)（PLC）和Lora無(wú)線通信技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)一般由哪些設(shè)備組成？

【解答】

    基于電力線通信技術(shù)（PLC）和Lora無(wú)線通信技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)一般由用電信息采集主站、雙模集中器、雙模采集器或雙模電能表、PLC中繼器等設(shè)備等組成，典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中雙模集中器與雙模采集器或雙模電能表通過(guò)電力線通信技術(shù)和Lora無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行雙模通信。

圖1

該系統(tǒng)特點(diǎn)主要為：

1）雙模工作，PLC和Lora雙備份，可靠抄表；

2）混合組網(wǎng)，適用于分散安裝的雙模電表，也使用于集中安裝的485電表（通過(guò)雙模采集器轉(zhuǎn)換）；

3）根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，lora傳輸采用樹(shù)形固定路由，提高lora無(wú)線傳輸?shù)目煽啃裕?/span>

集中器采用通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)方式接入互聯(lián)網(wǎng)；

4）個(gè)別獨(dú)立節(jié)點(diǎn)PLC載波信號(hào)衰減嚴(yán)重，采用PLC中繼器。

【問(wèn)題2】LoRa網(wǎng)絡(luò)初始化流程是如何實(shí)現(xiàn)的？

【解答】

    圖2所示是Lora無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)自組織結(jié)構(gòu)示意，該網(wǎng)絡(luò)初始化流程如下所示：

圖2

1）確定Lora接入中心

    首先判斷節(jié)點(diǎn)是否是LAC節(jié)點(diǎn)，接著判斷此LAC節(jié)點(diǎn)是否在其他網(wǎng)絡(luò)里或者網(wǎng)絡(luò)里是否已經(jīng)存在LAC節(jié)點(diǎn)。通過(guò)主動(dòng)掃描，發(fā)送一個(gè)信標(biāo)請(qǐng)求命令（Beaconrequestcommand），然后設(shè)置一個(gè)掃描期限（T_scan_duration），如果在掃描期限內(nèi)都沒(méi)有檢測(cè)到信標(biāo)，那么就認(rèn)為L(zhǎng)AC節(jié)點(diǎn)在其pos內(nèi)沒(méi)有Lora接入節(jié)點(diǎn)，那么此時(shí)就可以建立自己的Lora無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，并且作為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的LAC節(jié)點(diǎn)不斷地產(chǎn)生信標(biāo)并廣播出去。

注意：一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，有且只能有一個(gè)Lora接入中心（LoraAccessCenter—LAC）。

2）進(jìn)行信道掃描過(guò)程

    包括能量掃描和主動(dòng)掃描兩個(gè)過(guò)程：首先對(duì)指定的信道或者默認(rèn)的信道進(jìn)行能量檢測(cè)，以避免可能的干擾。以遞增的方式對(duì)所測(cè)量的能量值進(jìn)行信道排序，拋棄那么些能量值超出了可允許能量水平的信道，選擇可允許能量水平的信道并標(biāo)注這些信道是可用信道。接著進(jìn)行主動(dòng)掃描，搜索節(jié)點(diǎn)通信半徑內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息。這些信息以信標(biāo)幀的形式在網(wǎng)絡(luò)中廣播，節(jié)點(diǎn)通過(guò)主動(dòng)信道掃描方式獲得這些信標(biāo)幀，然后根據(jù)這些信息，找到一個(gè)最好的、相對(duì)安靜的信道，通過(guò)記錄的結(jié)果，選擇一個(gè)信道，該信道應(yīng)存在最少的Lora無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，最好是沒(méi)有Lora設(shè)備。在主動(dòng)掃描期間，MAC層將丟棄PHY層數(shù)據(jù)服務(wù)接收到的除信標(biāo)以外的所有幀。

3）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)ID

    找到合適的信道后，Lora接入節(jié)點(diǎn)將為網(wǎng)絡(luò)選定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符（PANID），這個(gè)ID在所使用的信道中必須是唯一的，也不能和其他，Lora無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)沖突，而且不能為廣播地址0xFFFF（此地址為保留地址，不能使用）。PANID可以通過(guò)偵聽(tīng)其他網(wǎng)絡(luò)的ID然后選擇一個(gè)不會(huì)沖突的ID的方式來(lái)獲取，也可以人為的指定掃描的信道后，來(lái)確定不和其他網(wǎng)絡(luò)沖突的PANID。

    在Lora無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中有兩種地址模式：擴(kuò)展地址（64位）和短地址（16位），其中擴(kuò)展地址用于唯一的設(shè)備標(biāo)識(shí)；短地址用于本地網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備標(biāo)識(shí)，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備的短地址必須唯一，當(dāng)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)由其父節(jié)點(diǎn)分配并通過(guò)使用短地址來(lái)通信。對(duì)于Lora接入中心來(lái)說(shuō)，短地址通常設(shè)定為0x0000。

    上面步驟完成后，就成功初始化了Lora無(wú)線接入網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，之后就等待其他節(jié)點(diǎn)的加入。節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)將選擇范圍內(nèi)信號(hào)最強(qiáng)的父節(jié)點(diǎn)（包括Lora接入中心）加入網(wǎng)絡(luò)，成功后將得到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)短地址并通過(guò)這個(gè)地址進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系和地址就會(huì)保存在各自的flash中。

【問(wèn)題3】三菱Q系列PLC和上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)的通訊如何進(jìn)行參數(shù)設(shè)置？

【解答】

1）PLC方面的設(shè)置

在參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)中選擇“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”，并進(jìn)行如下設(shè)置：

起始I/O號(hào)：填入QJ71E71模塊所插的I/O槽起始地址；

網(wǎng)絡(luò)號(hào)：即Ethernet的networkID(例如：1）；

操作設(shè)置：binary或ASCII，選binary；

IP地址和數(shù)字格式：選擇一種格式并根據(jù)格式寫入IP地址；

運(yùn)行中允許寫入：選中復(fù)選框表示運(yùn)行中監(jiān)視的變量值可修改。

    在開(kāi)放設(shè)置中選定“配置端口號(hào)”，注意數(shù)字格式轉(zhuǎn)換，如十六進(jìn)制的2000表示的端口號(hào)為8192，通訊格式選“TCP,unpassive”，其余的設(shè)置就用默認(rèn)設(shè)定即可。

2）通過(guò)MIQDRIVER讀數(shù)時(shí)的設(shè)置

MIQ是7.X版本的DRIVER，Channel和Datablock的設(shè)置按標(biāo)準(zhǔn)的OPC的設(shè)置。

device設(shè)置如下：

CPUType：選QnA/QnAs；

    EthernetCard：選AJ71E71或AJ71E71-S3（注意不是AJ71QE71或A1SJ71QE71)選AJ71E71和AJ71E71-S3的區(qū)別在于每個(gè)數(shù)據(jù)掃描塊和總的能讀到的數(shù)據(jù)塊大小不同；

Protocol:和PLC中的設(shè)置一致，為binary或ASCII,一般選Binary；

network:networkID,和PLC中的設(shè)置一致；

PrimaryIP:和PLC中的設(shè)置一致；

Primaryport:和PLC中的設(shè)置一致，注意數(shù)字格式轉(zhuǎn)換，如十六進(jìn)制的2000表示的端口號(hào)為8192；

PrimaryStation:站號(hào)，本站地址設(shè)為255,當(dāng)讀別的站的數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)為相應(yīng)的站號(hào)。

BackupDevice中的設(shè)置為冗余選項(xiàng)，與Primary一樣。

【問(wèn)題4】三菱Q系列PLC通過(guò)OPCSERVER讀取數(shù)據(jù)時(shí)該如何設(shè)置？

【解答】

（1）OPCSERVER中新建一個(gè)端口（如圖3）。

（2）設(shè)置新建端口的特性（如圖4）。

Protocol:TCP/IP

Host:默認(rèn)為本機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)

IP：本機(jī)IP地址

Port:計(jì)算機(jī)讀數(shù)端口，為0即可

MELSECIP：PLC以太網(wǎng)的IP地址，與用PLC編程軟件設(shè)置的端口一致

MELSECPort:PLC的端口，與用PLC編程軟件設(shè)置的端口一致

（3）新建數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊需在所新建的端口下，并符合相應(yīng)的PLC類型，具體設(shè)置見(jiàn)圖5。

（4）在新建的數(shù)據(jù)塊下建立所需要通訊的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

這樣OPCSERVER的設(shè)置就完成了，就可以用標(biāo)準(zhǔn)的OPCPowertool來(lái)讀OPCSERVER的數(shù)據(jù)了。

圖3

圖4

圖5