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【問題1】基于電力線通信技術（PLC）和Lora無線通信技術的用電信息采集系統一般由哪些設備組成？

【解答】

    基于電力線通信技術（PLC）和Lora無線通信技術的用電信息采集系統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中繼器等設備等組成，典型結構如圖1所示。圖中雙模集中器與雙模采集器或雙模電能表通過電力線通信技術和Lora無線通信技術進行雙模通信。

圖1

該系統特點主要為：

1）雙模工作，PLC和Lora雙備份，可靠抄表；

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

3）根據不同的現場環境，lora傳輸采用樹形固定路由，提高lora無線傳輸的可靠性；

集中器采用通過無線公網方式接入互聯網；

4）個別獨立節點PLC載波信號衰減嚴重，采用PLC中繼器。

【問題2】LoRa網絡初始化流程是如何實現的？

【解答】

    圖2所示是Lora無線接入網絡自組織結構示意，該網絡初始化流程如下所示：

圖2

1）確定Lora接入中心

    首先判斷節點是否是LAC節點，接著判斷此LAC節點是否在其他網絡里或者網絡里是否已經存在LAC節點。通過主動掃描，發送一個信標請求命令（Beaconrequestcommand），然后設置一個掃描期限（T_scan_duration），如果在掃描期限內都沒有檢測到信標，那么就認為LAC節點在其pos內沒有Lora接入節點，那么此時就可以建立自己的Lora無線接入網絡，并且作為這個網絡的LAC節點不斷地產生信標并廣播出去。

注意：一個網絡里，有且只能有一個Lora接入中心（LoraAccessCenter—LAC）。

2）進行信道掃描過程

    包括能量掃描和主動掃描兩個過程：首先對指定的信道或者默認的信道進行能量檢測，以避免可能的干擾。以遞增的方式對所測量的能量值進行信道排序，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注這些信道是可用信道。接著進行主動掃描，搜索節點通信半徑內的網絡信息。這些信息以信標幀的形式在網絡中廣播，節點通過主動信道掃描方式獲得這些信標幀，然后根據這些信息，找到一個最好的、相對安靜的信道，通過記錄的結果，選擇一個信道，該信道應存在最少的Lora無線接入網絡，最好是沒有Lora設備。在主動掃描期間，MAC層將丟棄PHY層數據服務接收到的除信標以外的所有幀。

3）設置網絡ID

    找到合適的信道后，Lora接入節點將為網絡選定一個網絡標識符（PANID），這個ID在所使用的信道中必須是唯一的，也不能和其他，Lora無線接入網絡沖突，而且不能為廣播地址0xFFFF（此地址為保留地址，不能使用）。PANID可以通過偵聽其他網絡的ID然后選擇一個不會沖突的ID的方式來獲取，也可以人為的指定掃描的信道后，來確定不和其他網絡沖突的PANID。

    在Lora無線接入網絡中有兩種地址模式：擴展地址（64位）和短地址（16位），其中擴展地址用于唯一的設備標識；短地址用于本地網絡中設備標識，在一個網絡中，每個設備的短地址必須唯一，當節點加入網絡時由其父節點分配并通過使用短地址來通信。對于Lora接入中心來說，短地址通常設定為0x0000。

    上面步驟完成后，就成功初始化了Lora無線接入網狀網絡，之后就等待其他節點的加入。節點入網時將選擇范圍內信號最強的父節點（包括Lora接入中心）加入網絡，成功后將得到一個網絡短地址并通過這個地址進行數據的發送和接收，網絡拓撲關系和地址就會保存在各自的flash中。

【問題3】三菱Q系列PLC和上位機通過以太網的通訊如何進行參數設置？

【解答】

1）PLC方面的設置

在參數設置選項中選擇“網絡參數”，并進行如下設置：

起始I/O號：填入QJ71E71模塊所插的I/O槽起始地址；

網絡號：即Ethernet的networkID(例如：1）；

操作設置：binary或ASCII，選binary；

IP地址和數字格式：選擇一種格式并根據格式寫入IP地址；

運行中允許寫入：選中復選框表示運行中監視的變量值可修改。

    在開放設置中選定“配置端口號”，注意數字格式轉換，如十六進制的2000表示的端口號為8192，通訊格式選“TCP,unpassive”，其余的設置就用默認設定即可。

2）通過MIQDRIVER讀數時的設置

MIQ是7.X版本的DRIVER，Channel和Datablock的設置按標準的OPC的設置。

device設置如下：

CPUType：選QnA/QnAs；

    EthernetCard：選AJ71E71或AJ71E71-S3（注意不是AJ71QE71或A1SJ71QE71)選AJ71E71和AJ71E71-S3的區別在于每個數據掃描塊和總的能讀到的數據塊大小不同；

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

network:networkID,和PLC中的設置一致；

PrimaryIP:和PLC中的設置一致；

Primaryport:和PLC中的設置一致，注意數字格式轉換，如十六進制的2000表示的端口號為8192；

PrimaryStation:站號，本站地址設為255,當讀別的站的數據時設為相應的站號。

BackupDevice中的設置為冗余選項，與Primary一樣。

【問題4】三菱Q系列PLC通過OPCSERVER讀取數據時該如何設置？

【解答】

（1）OPCSERVER中新建一個端口（如圖3）。

（2）設置新建端口的特性（如圖4）。

Protocol:TCP/IP

Host:默認為本機網絡標識

IP：本機IP地址

Port:計算機讀數端口，為0即可

MELSECIP：PLC以太網的IP地址，與用PLC編程軟件設置的端口一致

MELSECPort:PLC的端口，與用PLC編程軟件設置的端口一致

（3）新建數據塊，數據塊需在所新建的端口下，并符合相應的PLC類型，具體設置見圖5。

（4）在新建的數據塊下建立所需要通訊的數據點。

這樣OPCSERVER的設置就完成了，就可以用標準的OPCPowertool來讀OPCSERVER的數據了。

圖3

圖4

圖5