国网单相载波通道模块使用说明书V1.2

国网单相载波通道模块说明书

V1.2

青岛鼎信通讯有限公司

青岛鼎信通讯有限公司

目录

1 概述 (1)

2 主要功能与特点 (1)

2.1 上电自动读取表号 (1)

2.2 支持自动登录 (2)

2.3 支持事件上报 (2)

2.4 支持DL/T645-1997/2007和数据透明传输 (3)

2.5 支持主发模式 (3)

2.6 支持从节点中继、从节点侦听功能 (3)

3 主要参数与其使用网络负载测试 (3)

3.1 主要参数 (3)

3.2 国网单相载波通道模块使用网络负载测试的环境与记录 (4)

4 工作原理 (5)

4.1 外接接口定义与说明 (5)

4.2 工作原理框图 (6)

4.3 国网单相载波通道模块典型应用电路 (6)

5 国网单相载波通道模块的检测 (8)

5.1 检测设备与测试环境 (8)

5.2 不良现象及处理方法 (8)

6 载波通道模块生产与使用时的注意事项 (8)

6.1 ESD与电路防护 (8)

6.2 质量控制 (9)

6.3 生产工艺 (9)

7 国网单相载波通道模块的布线特点 (9)

7.1 EMC防护 (9)

7.2 芯片散热 (9)

7.3 载波接收电路 (9)

附录 A (11)

A.1 国网单相载波通道模块各管脚实测波形 (11)

A.2 国网单相载波通道模块尺寸图 (14)

A.3 器件选型 (15)

1 概述

国网单相载波通道模块是鼎信公司应用载波通道芯片TCC081C 实现载波通信功能的一款产品。其核心技术是利用正交码进行数据扩展频谱传输，使用电力线过零分时得到最利于传输的3.3ms 微分时段同步传输，比单纯使用扩频方式的通信能力和稳定性都有巨大的提高；内置DSP 数字信号处理模块保证载波通信计算需求，使用AD 采样方式进行扩频计数，抗干扰能力大大增加。该模块主要用于自动抄表领域，为电力行业或其它公共事业部门提供了一种优秀的自动抄表系统解决方案。 2 主要功能与特点

2.1 上电自动读取表号

载波模块上电2s 后，芯片TCC081C 会向从节点发送读取地址命令，能够自适应的选择使用四种通信速率、三种读地址命令。四种通信速率： 1200bps 、2400bps 、4800bps 、9600bps ；三种读地址命令：

（1）DL/T645-07全AA 通配符读地址 68 AA AA AA AA AA AA 68 13 00 DF 16H （2）DL/T645-97全99 广播（GB ）读地址 68 99 99 99 99 99 99 68 01 02 65 F3 C1 16H （3）DL/T645-97全AA 通配符读地址 68 AA AA AA AA AA AA 68 01 02 65 F3 27 16H

注：通配符读地址是指定位固定情况下的抄读地址过程，如定位使用AAAAAAAAAAAAH 作通配符，从站应答帧的地址域返回实际通信地址。

模块第一次上电时，芯片将按照四种通信速率、三种读地址命令的组合抄读表号，流程示意图如下：（N 未响应；Y 读成功）

上电

结束

载波模块再次发送读地址命令，确认后更换更高速率（使用相同读地址命令）读表号。抄读完成并且得到从节点地址一致时，芯片将此地址设为载波地址，串口的最终速率为电表支持的最高速率。

N

N

N

N

N 第二次

N

N 第一次

Y

Y

Y

Y

Y

Y

1200bps 97-GB 97-AA 07-AA

2400bps 07-AA

9600bps 07-AA 97-GB 97-AA

4800bps 07-AA 97-GB 97-AA

2400bps 97-GB 97-AA 07-AA

1200bps 97-GB

N

N

N 图 1第一次上电读表号流程图

载波模块再次上电，会使用上次抄读成功记录的最高通信速率和对应读地址命令抄读表号：若返回的地址与载波地址一致，模块接着进入正常工作状态；若不一致，载波模块会再次抄读表号，确认后进入正常工作状态；若抄读命令没有得到响应，载波模块会从上次成功记录的通信速率、读地址命令处开始继续上图的读地址流程，直至表号抄读成功或循环两次停止后抄读失败（流程的起始点不一样，循环两次后的结束点也不一样）。

TCC081C向串口下发读表号命令后，从节点的响应延迟需大于20ms，且响应必须在500ms内完成，随后TCC081C将下发下一条读表号命令，直至整个读表号过程结束。每条读从节点地址的命令在响应TCC081C时不需要额外增加延时，否则可能造成上电读表号通信失败。

TCC081C向串口转发抄读命令后，从节点的响应延迟需大于20ms，整个响应过程（包括等待命令的时间）需在1.2s时间内完成。但如果在500ms内TCC081C未收到响应的第一个字节，则TCC081C 串口等待超时。如果TCC081C打开了额外延时，响应可延长在4.2s时间内回完，TCC081C串口等待超时也延长到3.5s。

2.2 支持自动登录

自动登录是指在多模块节点的网络中，登录的发起方在事先不知道节点地址号的情况下，得到某一节点地址的操作。

某一个节点发出命令，执行一定操作后，得到另一未知节点的节点地址（12位6字节）。发出的命令带1字节数据即登录号ND：0～255，其中：

ND：0～63表示比较主节点登录（从节点根据侦听到主节点信息确定一个自己的所属主节点地址），只在主信道应答；

ND：64～127表示比较主节点登录（从节点根据侦听到主节点信息确定一个自己的所属主节点地址），主辅信道都应答；

ND：128～191，表示不比较主节点登录，只在主信道应答；

ND：192～255，表示不比较主节点登录，主辅信道都应答。

当命令中的登录号和节点内记录的登录号相同时，不响应命令；不相同时，则执行登录操作；具体操作步骤如下：

（1）登录表号；

（2）设置该表的通信号：a验证登录上的表号是否正确；b使该表不再响应该登录号的命令。

说明：目的地址为发起登录的节点地址，可使用主节点或任意从节点地址：使用主节点登录时中继级别为“0”；使用从节点登录，特征域额外延时位为“1”。

2.3 支持事件上报

事件上报：使用广播事件上报指令，主节点可得到有事件上报的从节点的地址，再使用事件提取指令得到并确认上报事件。夹带上报：当载波响应帧控制码最高位为1时，对应的控制码为80H、90H、91H表示目的节点有事件。

事件上报分为主节点直接事件上报和从节点事件上报(支持中继)。下发事件上报命令的主节点地址和设置快速通信号的主节点地址应一致（鼎信载波规约中的源地址）。

在执行事件快速上报时，首先要设置快速通信号，其次要上报使能，最后进行读取事件上报的报文操作。

具体操作步骤如下：

2.3.1 设置快速通信号

首先要对载波从节点写入快速通信号，并且读取快速通信号进行验证。设置和读取快速通信号均为单表指令。

2.3.2 事件上报

2.3.2.1 事件使能

电表芯片将EVENTOUT管脚置成有效电平（高电平），TCC081C检测到后，即认为有事件发生。