CN112003634A - 一种g3-plc载波衰减测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种G3‑PLC载波衰减测试系统，包括包括上位机(14)、含有G3模块的待测表计(23)，还包括设置在上位机(14)与待测表计(23)间的步进衰减器(3)，上位机(14)依次通过G3抄控器(12)以及第一人工电源网络(11)与步进衰减器(3)相连，待测表计(23)通过第二人工电源网络(21)与步进衰减器(3)相连。本发明还涉及一种对应的衰减测试方法。采用该衰减测试系统进行衰减测试，操作简便、成本低并且准确度高。

Description

一种G3-PLC载波衰减测试系统及方法
技术领域
本发明涉及计量仪表技术领域，尤其涉及一种G3-PLC载波衰减测试系统及方法。
背景技术
目前，众多海外用户普遍对计量仪表有内置PLC和外置PLC通讯需求，以实现仪表和集中器间数据的交互，故海外仪表在工厂试产过程中，通常会对带有PLC通讯功能的计量仪表进行信号衰减通讯测试，检查仪表是否满足信号衰减要求，以此判定仪表是否合格。但由于G3通讯主要载体是电力线，电力线上通常连接有诸如滤波器等特殊设备，在通讯过程中势必会造成信号的衰减，影响通讯的质量效果。
对于G3-PLC抗衰减测试方法，现有的测试技术方案是将市电220V通过两路隔离/净化电源给两个屏蔽箱内设备供电，屏蔽箱内DC/DC模块电路再将隔离交流220V降压为12V直流电，然后分别给集中器通讯单元和表计通信单元上电，集中器通讯单元底板上的被测电力线载波通讯单元(CCO)通过屏蔽信号线与可调衰减器连接，另一端连接模拟表的通讯单元(STA)，通过上位机通讯口发送指令实现集中器通讯单元与电表中通讯单元进行数据交互，从而判断表计的抗衰减极限值。
但是这种测试方式还存在一些不足，比如，选用集中器作为被测电力线载波通讯单元相对成本较高，调试复杂，测试周期长；同时选用屏蔽箱作为隔离设备，很难滤除高频信号对测试的干扰，准确度降低。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种成本低、操作简便快捷并且测试准确度高的G3-PLC载波衰减测试系统。
本发明的另一目的在于提供一种G3-PLC载波衰减测试方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种G3-PLC载波衰减测试系统，包括上位机、含有G3模块的待测表计，其特征在于：
还包括设置在上位机与待测表计间的步进衰减器，所述上位机依次通过G3抄控器以及第一人工电源网络与步进衰减器相连，所述待测表计通过第二人工电源网络与步进衰减器相连。
进一步的，所述上位机与G3抄控器之间通过USB转RS232串口数据线进行通信连接。
进一步的，所述系统还包括与市电相连并为G3抄控器供电的第一电源模块以及连接在市电和第二人工电源网络之间的第二电源模块。
进一步的，所述第一电源模块包括与市电相连的单相隔离电源以及连接在单相隔离电源与G3抄控器之间的交流适配器。
进一步的，所述第二电源模块包括连接在市电和第二人工电源网络之间以进行供电隔离的涵普台体。
进一步的，所述上位机与G3抄控器之间通过Z-TBK型RS232串口数据线相连。
进一步的，所述第一人工电源网络和第二人工电源网络的型号均为ZN3770A型，其线路阻抗为50Ω。
进一步的，所述单相隔离电源的型号为HS-3122型。
一种G3-PLC载波衰减测试方法，其特征在于：包括，
S1，上位机通过向待测表计发送抄读指令，获取待测表计参数信息和握手指令；
S2，上位机将抄读到的参数信息、需要测试频段以及握手指令通过USB转RS232串口数据线写入G3抄控器；
S3，G3抄控器与待测表计建立握手；
S4，上位机将测试报文发送给G3抄控器并记录测试报文发送次数，G3抄控器将测试报文转换成PLC数据后经步进衰减器发送至待测表计，待测表计将应答报文经步进衰减器传送至G3抄控器后由G3抄控器将其传送至上位机，上位机记录应答报文接收次数；
S5，判断发送次数是否等于设定次数，若否则返回执行S4，若是则执行S6；
S6，判断发送次数与接收次数是否相等，若是，则执行S7；若否，判断当前步进衰减器是否处于最小值，若是则取当前步进衰减器的值为测试结果值，若否，则取前一轮测试时步进衰减器的值为测试结果值；
S7，将步进衰减器的值调大一步，并返回执行S4。
进一步的，所述设定次数为50次。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
通过G3抄控器来实现与表计数据交互，不仅降低了成本，而且降低了通讯复杂度，使测试操作简单快捷；通过人工电源网络替换原有的屏蔽箱，降低了电网上高频干扰信号对测试结果的影响，使测试结果更准确。
附图说明
图1为本申请中的系统结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1为本发明中的系统结构框图，如图所示，该种G3-PLC载波衰减测试系统，包括发送端1、接收端2以及连接发送端1和接收端2的步进衰减器3，发送端1包括与步进衰减器3以PLC数据进行通信的第一人工电源网络11、与第一人工电源网络11相连的G3抄控器12、与市电相连并为G3抄控器12供电的第一电源模块13以及与G3抄控器12相连并由市电供电的上位机14，接收端2包括与步进衰减器3以PLC数据进行通信的第二人工电源网络21以及连接在市电和第二人工电源网络21之间的第二电源模块22以及与第二人工电源网络21相连并包含有G3模块的表计23。
具体而言，第一电源模块13包括与市电相连的单相隔离电源131以及连接在单相隔离电源131与G3抄控器12之间的交流适配器132；第二电源模块22包括连接在市电和第二人工电源网络21之间以进行供电隔离的涵普台体。
作为一种优选，上位机14与G3抄控器3之间通过Z-TBK型RS232串口数据线相连，这种数据线具有良好的抗电磁干扰作用。
作为一种优选，第一人工电源网络11和第二人工电源网络21的型号均为ZN3770A型，该产品具有将来自电网的干扰信号与被测设备加以隔离的功能，从而提供一个纯净的电源；同时，人工电源网络在被测设备与电网之间提供一个稳定的线路阻抗，从而使得干扰电压耦合到测量设备上，本实施例中，该阻抗为50Ω。
作为一种优选，单相隔离电源131的型号为HS-3122型。
作为一种优选，上位机14的型号为SANPLAT-PCS型。
需要说明的是，G3抄控器3主要由壳体、抄控芯片、RS232接口组成，该工装具有结构简单、使用及携带方便、经济实用、通用性好等特点，在工厂生产测试过程中，有效的减少了G3-PLC载波衰减测试抄读步骤，降低了劳动强度，提高了工作效率。
本发明还提供了一种G3-PLC载波衰减测试方法，包括如下步骤：
S1，上位机14通过向待测表计23发送抄读指令，获取待测表计参数信息和握手指令；
S2，上位机14将抄读到的参数信息、需要测试频段以及握手指令通过USB转RS232串口数据线写入G3抄控器12；
S3，G3抄控器12与待测表计23建立握手；
S4，上位机14将测试报文发送给G3抄控器12并记录测试报文发送次数，G3抄控器12将测试报文转换成PLC数据后经步进衰减器3发送至表计23，表计23将应答报文经步进衰减器3传送至G3抄控器12并进一步传送至上位机14，上位机14记录应答报文接收次数；
S5，判断发送次数是否等于设定次数，若否则返回执行S4，若是则执行S6；
S6，判断发送次数与接收次数是否相等，若是，则执行S7；若否，判断当前步进衰减器3是否处于最小值，若是则取当前步进衰减器3的值为测试结果值，若否，则取前一轮测试时步进衰减器3的值为测试结果值；
S7，将步进衰减器3的值调大一步，并返回执行S4。
具体而言，该方法实施过程如下：
按照结构框图的方式连接各种仪器设备，打开上位机14，并将步进衰减器3的值调至最小，通过近红外工装向被测对象电表发送一串抄读指令，正确抄读到仪表的基本参数信息，将抄读到的仪表参数以及需要测试频段，通过USB转RS232串口数据线写入到G3抄控器12中，由于表号和频段同时写入时，会导致写入失败，需要分步写入即可，同时表端G3模块类型与G3抄控器12模块的频段类型需一一对应。
上位机14抄读仪表参数信息时，会在生成文件中生成对应的握手指令，打开上位机14的调试助手软件，将抄读到的握手指令，通过USB转RS232串口线发送给G3抄控器12，该握手指令经过G3抄控器12中的抄控芯片处理和解析后，再通过电力线传送给表计23上的G3模块，此时G3模块中的芯片进行解析处理，如果G3模块上的接收指示灯闪烁，表示与表计23建立了链接，则意味着G3抄控器14与被测对象表计23握手成功，可以进行数据信息交互，如果G3模块上的接收指示灯不闪烁，则握手失败。
当表计23与G3抄控器12握手成功后，将此测试报文输入到上位机14的串口调试软件中，设置好相应的串口号、波特率、校验位、数据位以及停止位，打开串口点击发送报文，此时G3抄控器12会将该数据转换成符合电力线协议MPP格式的PLC数据，首先经过第一人工电源网络11进行滤除干扰信号，再经过步进衰减器3进行信号的衰减，然后经过第二人工电源网络21发送至表端，表端的G3载波模块在接收到数据后，转换成可被表计23识别的命令与表计23进行交互，同时模块读取到数据后又同样的方式传送给G3抄控器12，G3抄控器12在发送到上位机14的调试软件，即可完成抄表动作。
在测试过程中，将步进衰减器3的值由小到大调试，并在步进衰减器3处于某一档值时，上位机14发送多次测试报文，本实施例中，步进衰减器3处于某一档时，上位机14发送50次报文进行测试，如果步进衰减器3处在该档时的通信成功率为100％，即上位机14接收到50次应答报文，则将步进衰减器3的值调大一档，然后再进行测试，当测试到某一档时，上位机14接收到的应答少于50次，即通信成功率不足100％，则将步进衰减器3处在前一档测试时的值作为测试结果值，如果步进衰减器3的当前值处在最小值时，则以最小值作为测试结果值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种G3-PLC载波衰减测试系统，包括上位机(14)、含有G3模块的待测表计(23)，其特征在于：
还包括设置在上位机(14)与待测表计(23)间的步进衰减器(3)，上位机(14)依次通过G3抄控器(12)以及第一人工电源网络(11)与步进衰减器(3)相连，待测表计(23)通过第二人工电源网络(21)与步进衰减器(3)相连。
2.根据权利要求1所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述上位机(14)与G3抄控器(12)之间通过USB转RS232串口数据线进行通信连接。
3.根据权利要求1所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述系统还包括与市电相连并为G3抄控器(12)供电的第一电源模块(13)以及连接在市电和第二人工电源网络(21)之间的第二电源模块(22)。
4.根据权利要求3所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述第一电源模块(13)包括与市电相连的单相隔离电源(131)以及连接在单相隔离电源(131)与G3抄控器(12)之间的交流适配器(132)。
5.根据权利要求3所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述第二电源模块(22)包括连接在市电和第二人工电源网络(21)之间以进行供电隔离的涵普台体。
6.根据权利要求1所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述上位机(14)与G3抄控器(12)之间通过Z-TBK型RS232串口数据线相连。
7.根据权利要求1所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述第一人工电源网络(11)和第二人工电源网络(21)的型号均为ZN3770A型，其线路阻抗为50Ω。
8.根据权利要求4所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述单相隔离电源(131)的型号为HS-3122型。
9.一种G3-PLC载波衰减测试方法，其特征在于：包括
S1，上位机(14)通过向待测表计(23)发送抄读指令，获取待测表计(23)参数信息和握手指令；
S2，上位机(14)将抄读到的参数信息、需要测试频段以及握手指令通过USB转RS232串口数据线写入G3抄控器(12)；
S3，G3抄控器(12)与待测表计(23)建立握手；
S4，上位机(14)将测试报文发送给G3抄控器(12)并记录测试报文发送次数，G3抄控器(12)将测试报文转换成PLC数据后经步进衰减器(3)发送至表计(23)，表计(23)将应答报文经步进衰减器(3)传送至G3抄控器(12)并进一步传送至上位机(14)，上位机(14)记录应答报文接收次数；
S5，判断发送次数是否等于设定次数，若否则返回执行S4，若是则执行S6；
S6，判断发送次数与接收次数是否相等，若是，则执行S7；若否，判断当前步进衰减器(3)是否处于最小值，若是则取当前步进衰减器(3)的值为测试结果值，若否，则取前一轮测试时步进衰减器(3)的值为测试结果值；
S7，将步进衰减器的值调大一步，并返回执行S4。
10.根据权利要求9所述的G3-PLC载波衰减测试系统，其特征在于：
所述设定次数为50次。
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