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智能疏散的未来+应急灯+标志灯(二线制)
晓东pbus
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发表于2021-05-08 15:59:48 | 只看该作者
1# 电梯直达

一、通讯方式对比:

1.     RS485通讯优点、缺点。

1.1     概述

RS485只能 通讯  VS POWERBUS 是高功率供电总线

RS485主要用于通讯,无供电能力。而POWERBUS的重点在于高功率供电,真正意义上实现了负载设备的通讯供电合一。

POWERBUS的通讯传输方式与RS485也大不一样,RS485采用的电压反转的方式,这种电平反转的方式只是用于信号识别,由于没有功率进行传输,所以很容易受到其他电场磁场的干扰。

试想,一个掉落的气球VS铅球。哪个更容易被干扰?

 

1.2通讯差异详解1.2.1浮动电压摆动传输 VS 高压高功率大摆幅下发与电流回传机制。POWERBUS 的可靠性从原理上相对RS485,CAN 的电压差分方式传输信息就具有压倒性

优势:

相比RS485,CAN 等总线:采用电压差分方式传输数据,采样浮动电压的交替变化,物理层一

个发送端对应多个高阻输入的方式。由于接收器是多个高阻输入,虽然发送端是推挽输出,在距离发送端的近端,具有一定的干扰电压通过磁耦合入总线,产生的电压会被发送端引流吸收。但由于长导线的电阻,距离发送器的长导线远端,电压极易被干扰。如下图:

 


所以常常 RS485 要加终端匹配电阻,但弊端相当明显:

1, 增加了施工步骤,和现场调试时间。

2, 即使 100Ω的终端匹配电阻,引流干扰的能力也只有 0.05mA 。和动辄几十 mA 真实负载的电源抗扰度,完全不是一个数量级!0.05mA VS 几十 mA !

3, 终端电阻的加入,加大了发送端 RS485 芯片的发热,降低了 RS485 的线缆驱动能力。

4,如果终端电阻损坏,增加的部件,增加的风险!整个总线将彻底陷入瘫痪。我们再看 POWERBUS 作为功率线传输信号的天生优势:

1.2.2 RS485,CAN 的只能菊花链链接 VS POWERBUS 的任意拓扑

 

RS485 在现场只能接受这种菊花链连接方式。但现场施工往往非常复杂,放置的从站控制端地理位置上又比较无序,加上施工人员可能存在经验不足等问题。

 


而POWERBUS,则彻底解决了此问题,就像220V 电源线一样,无极性,任意位置,接上就能用。

这样碾压性的现场施工适应性,主要是两方面的技术积淀铸就:

1,    POWERBUS 属于直流功率总线,每个节点都消耗功率,具有极强的线路产生的驻波和回声吸收能力。远比 RS485 和 CAN 的浮压摆动式传输阻抗适应性强。

2, POWERBUS 在窄带传输信号时,有专门针对对于驻波和回声延迟干扰的滤除算法。

1.3 电源与信号线分立导致的隔离成本与不隔离的共模电压风险 由于 RS485 ,CAN 信号线与供电线分离。导致远传后,由于功率线线损压降,导致的远端差模电压不同,不隔离的话,当线较细或距离较远时。会导致 RS485 或 CAN 芯片损坏可能。而供电与通讯同属两线的 POWERBUS 技术,则从原理上没有此问题。无需隔离。安全可靠。

 

1.4 与 220V 共管无屏蔽,POWERBUS 无惧。

根据 RS485 标准,必须使用屏蔽双绞线,单独穿管走线。而施工现场常常布线比较随意,施工人员经验和施工责任感良莠不齐。若与 220V 市电共管走线,由于浮压摆动式传输信号,220V 感应电流 RS485 的高阻抗无法消解。电压浮动易受干扰。

而POWERBUS,利用窄带传输,电流环回传机制。面对50HZ 的交流干扰,完全无视。

 

 

1.4 此外,POWERBUS 还具有众多 RS458 和 CAN 无法比拟的新特性。例如:

1.4.1 总线短路自动保护,自动恢复。

1.4.2            无极性,像 220V 一样可以接线不分正负。

2            CAN总线通讯优点、缺点。

2.1    概述

u  CAN总线最早由博世公司提出,在汽车行业成熟应用,渐渐扩充到其他行业,

u  CAN总线最大的特点就是可抢占,任何设备随时可以发送数据到总线,总线通过仲裁,由优先级高的设备发送成功。CAN的抢占是通过其软件协议完成的,当然硬件也支持抢占。

u  CAN总线成本相对较高,设计的复杂性也相对比较高。

u  CAN网络最大点数为110点从站。

u  CAN总线依然有极性问题,极性接错总线全不能工作。

u  CAN在施工方面,与485一样。同样对线材有要求,也必须只能使用菊花链拓扑。总结来说,CAN的最大特点,只在于其支持抢占。而主从结构网络只能用主机轮询的方式。

u  而PowerBus硬件是支持抢占的,但因为是通用串口操作。客户可以自己做软件协议,来支持抢占。


3.        二线制(POWERBUS)优点、缺点。

3.1 网络大小与成本

二总线系统一般主站芯片较贵。对于,大网络节点,一主带几十上百多从的方式,主站成本相对则不敏感。而对于小点数网络,一主带一从的方式。往往主机成本就显得较高。

3.2     高速通讯

POWERBUS主要针对楼宇工控领域,主要用于传输节点信息,报警数据,设备状态等事件型信息,以稳定性为第一要素。通讯速率只有2400bps和9600bps两档可选。由于使用的串口透传方式,可以完全兼容MODBUS协议或任何自定协议。对于系统网络传输事件型报文,非常合适。但如果有大量纯数据类的传输,例如音视频。则可能速度不够。

POWERBUS-C 为POWERBUS系列技术,可用于多从站抢占上传数据。按自定义优先级,队列上传,保证非常好的整个系统实时响应速度。协议灵活,制定简单,使用过CAN总线的都可以轻松上手。


一、为什么选用:

1、 二线制(POWERBUS)通讯。

主要看您的应用领域,是否选用主要看一个是您用于什么样的网络通讯,比如超高速通讯,例如只有光纤和网线速度才能满足的,就不太适合。

而对于如果原用RS485,或者CAN总线组网的4线系统,则非常合适,POWERBUS具有非常友好的透明UART界面,原有系统若为MODBUS可以直接兼容无需改动软件。

二、电力载波说明:

1、 二线制是电力载波吗?有何依据说明?(针对人群:甲方、设计师、研发工程师、业主、总包方)。

二线制不是电力载波。

从原理上讲:

电力载波属于过零点调制,通过变压器溃入信号进入220V,主要适用于交流。而POWERBUS属于在直流上进行调制。

从应用上讲,

1,   电力载波由于中国电网大规模使用,所以如果在封闭环境中使用,必须妥善隔离上层的来自国家电网的载波信号。否则两个系统都无法工作正常。

2,   一些需要备电的场合,要求市电停电后还要能正常运行一段时间,无法使用220V载波。采用电池逆变的成本太高效率太低。而直接使用电池直流接入整个系统成本都较低。

3,   电力载波系统由于变压器的接入,实现成本远比二总线高。

4,   电力载波传输距离较近。

综上所述,一般来说,如果可以采用直流供电的系统,POWERBUS优势很有压倒性。而电力载波无法用。

而如果是交流系统,POWERBUS无法用。所以两者的适用面和方向虽有重合,但不完全一致。

三、  二线制压降问题;

1、 使用二线制(POWERBUS)压降问题怎样解决?

4.1 这个概念是有问题的!

任何导体都有电阻,常规4线系统(2供电2通讯)为联网设备供电,直流电源经过供电线也会产生压降。我们管这叫线损。这并不是POWERBUS才存在的。

我们可以先了解一下直流线损。

 

针对直流系统有且只有4种办法,来可以带的更多,带的更远。

1,   提高主站端电压。

由于一般开关电源都是按瓦卖的。24V5A和36V3A的电源,价格基本是一致的。但更高的输出电压,一方面可以直接提高从站端的电压,另一方面,一般采用DCDC降压的从站,得到的输入电压越高,从输入获取的电流就越小。所以,相同负载网络下,从导线上经过的电流就更小,整个系统的线损会大大降低。此方法效果最显著,性价比最高。

2,   降低从站的功耗。

可以选用低功耗的器件,采用更高效率的DCDC芯片。降低从站的整体功耗。

3,   加粗线。

粗线会大大降低导线电阻。减少线损产生的压降。

4,   加中继。

在线损电压降低到设备无法供电的位置之前,加入中继和电源。主要目的是加入电源。但对于一些不方便加入电源的场合,如隧道等,只能采取其他办法。

        想让一个直流系统带的更多,带的更远。有且只有以上4个办法。

说罢直流,我们再来说POWERBUS。POWERBUS会在直流基础上,叠加一个可用效率。

我们来做跟直流对比一下。

如果定义直流的效率为100%

那么9600bps的powerbus为75%直流,2400bps的powerbus为95%直流。

这是由于总线占用了一部分供电时间片来进行通讯和线路。所以会损失一部分电压。从POWERBUS输出就损失了。

换句话说,直观的来讲。如果一个直流供电系统,在一段长导线上,能带载100个从站,再多挂一个就没电了。那么,如果更换为POWERBUS总线供电。

9600bps通讯速率下,能挂75个,2400bps下,能挂95个。

以我们经验,一般来说,大规模联网设备,整个系统的带载量瓶颈一般是DCDC降压部分。因为一般DCDC降压效率只有80%,而在小电流输出的场合,效率更低,一般只有50%,甚至不到。所以要优化一个直流负载网络的供电,POWERBUS不会是整个系统的瓶颈,效率主要损失DCDC降压部分。

至于线性稳压降压的方式,带载能力更加恶劣。


1、 二线制通讯距离对比RS485、CAN通讯距离数据分析。

 

1、 二线制带载通讯芯片功率实际最大可以做几百W?

主要跟供电直流电源相关,总线可以提供20A电流。如果电源采用48V电源,最大可以为整个网络提供960W功率。


一、研发工程师为什么选用:

1、 二线制在带高负载时的通讯状况如何;

POWERBUS在高功率负载下,满载20A,十万帧无误码。POWERBUS的通讯可靠性主要体现在长距离和现场施工任意拓扑,和任意线缆上。这些是RS485和CAN无法做到的。

2、 二线制外围电路与485通讯相比是否更简单;

5.2.1   通讯线隔离成本与差模电压造成的灌电流损坏

相比485来说简单许多,485从站要为差模电压的隔离问题考虑。继而陷入隔离成本高与长线应用灌电流易损坏两者之间的泥潭。而二总线数据和功率同时传输,外围电路固定而可靠。

5.2.2   终端电阻设计与施工调试困扰

485设备常常为了由于吸收驻波反射而要设置终端电阻部件。而POWERBUS无此要求。

3、 二线制在样品调试时与485通讯对比是否更方便,同理,在现场调试时是否方便;

5.3.1  样品调试

 POWERBUS有完整的全套的评估板,主站端有RS485,RS232扩展接口。从站端有RS485,有TTL接口。可以非常简便的接驳电脑,使用MODBUS POLL或者串口助手进行通讯测试。如果原有设备是485网络系统,可以直接把POWERBUS评估板串进去进行转换,直接通讯和带载测试。

5.3.2  现场调试

现场调试powerbus时,由于可能造成接错线的原因已经很少了。Powerbus具有无极性,任意拓扑的布线特点。通常只要排查线路短路,或者长线末端电压是否够,并相应的排查短路或者增加中继和电源,就可以完成调试了。

4、 二线制的抗干扰能力,对与所带设备的连接线材有何要求;

无要求,无需屏蔽。无需单独穿管。常用的BVVB(平行线)或者RVS(双绞线)都行。当然也可以使用网线。只不过网线纤芯较细,传输直流线损压降比较大。

5、 二线制中总线挂载数量;单个设备故障后是否会对其它设备造成影响;

这个问题要看设备故障了。比如从站MCU跑飞了,不停对外发送数据。会占用掉上行通道。但POWERBUS总线有个特性,就是上行数据和下行数据如果发生数据冲突时,下行数据可以保证完整送达,上行数据可以被淹没或者打散。所以,完全可以利用这一特性在协议上,进行区分和处理。比如下发广播一条数据,让其他正常的MCU收到并辨别此命令关闭自己设备电源或者点亮某颗LED。而MCU死掉跑飞的那颗,则无法辨别和相应。自然就很容易在现场识别出来哪个从站故障了。

6、 二线制中单个设备的消耗功率

单从站可以从总线上最大引用1A,所以也要看电压。比如48V供电的话,最大功率48W。但要注意因为线损压降的存在,所以一般设备最低工作电压,都有一定的空间距离最高供电电压。

二、设计师如何接受:

6.1               接受与掌握门槛

由于POWERBUS具有非常友好的外部界面UART通用接口,所以通常使用过RS485的工程,或者使用过CAN的工程都可以非常容易直接上手设计。

6.2               如何说服工程师

一般工程师都会收到485在现场施工调试的众多问题困扰。尤其:

1,  是否隔离,不隔离现场容易差模电压互灌电流导致损坏芯片。隔离又成本极高。

2,  现场无法联网,对于已布线好的系统。常常分叉接线,然而485并不支持。而工程师去了现场也无法解决。

3,  常常由于短路,接线问题,损坏的设备回来会让工程师排查。但只能查到485芯片损坏。而POWERBUS具备短路保护功能。大大节省工程师对于现场的种种问题造成的损坏,排查,设计等问题。

三、对于甲方、业主、总包有哪些好处:

7.1对于甲方

对于甲方,采用POWERBUS的系统可以节省两条线,降低整体成本, 并且由于POWERBUS的施工方便的特性,无极性布线,任意拓扑等特性,大大降低了布线错误可能,加快了工程验收时间。两条线布线也比4跳线穿管施工大大节省了人工费用和工时。对于以后维护,两条线也比4条线,更方便于排查与维修 更换,避免发生维保人员不小心接错烧毁整个系统的情况。

        省时,省事,省人工,省钱。

7.2对于业主

对于业主而言,powerbus具备短路保护功能。可以大大防止误操作情况下的总线接口损坏几率。并且对于后期维保,集中供电的系统,集中供电,集中管理电池。降低了维保难度与维保频率。

7.3对于总包

对于总包而言,powerbus也是可以大大缩短工期,这个工期一方面是4线施工比2线省一半穿线工时与人工,另一方面由于powerbus的无极性任意拓扑,无需终端电阻等,大大降低了可能的出错和排查时间。由于常常布线和施工不是一拨人,所以经常由于布线问题导致设备安装上无法开通。进而难以判断布线问题还是设备问题。而导致拖延工期。而powerbus从根源上直接大大降低了施工错误率。

晓东pbus
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发表于2021-05-10 09:33:01   |  只看该作者
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需要芯片手册详细资料的 可以加我微信 18515620176
YJS2020
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发表于2021-05-10 11:19:33   |  只看该作者
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晓东pbus 发表于2021-05-10 09:33:01  2# 需要芯片手册详细资料的可以加我微信18515620176
你好。楼主,我想了解一下咱们这个通讯模块是芯片吗?
YJS2020
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发表于2021-05-10 11:19:34   |  只看该作者
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晓东pbus 发表于2021-05-10 09:33:01  2# 需要芯片手册详细资料的可以加我微信18515620176
你好。楼主,我想了解一下咱们这个通讯模块是芯片吗?
晓东pbus
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发表于2021-05-10 11:37:23   |  只看该作者
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YJS2020 发表于2021-05-10 11:19:34  4# 你好。楼主,我想了解一下咱们这个通讯模块是芯片吗?
有芯片  也有主站模块   可以加我微信 详细沟通一下  18515620176
PNWZDL
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发表于2021-05-11 18:28:41   |  只看该作者
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铅笔是一种用来书写以及绘画素描的笔类,而在实验室中它还有其他特殊用途,比如在漆膜领域,铅笔可以用来测试喷涂在工件表面的漆膜层硬度,即漆膜质量是否合格。除了我们所熟悉的2B铅笔之外,铅笔还有如下20个种类,硬度由高到低分别为9H→9B。

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测试铅笔硬度的铅笔芯要完整保留(如下图),不能有任何损伤,长度大概在5mm-6mm之间。


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铅笔硬度测试示意图如下,铅笔以倾斜45°角固定(或者用专用仪器固定),在漆膜表面向前推进,用不同硬度的铅笔测试后看漆膜表面是否有划痕或划破情况;产生划痕的铅笔级别越高,表明漆膜表面耐划伤性越好。

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晓东pbus
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发表于2021-05-12 12:04:00   |  只看该作者
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PNWZDL 发表于2021-05-11 18:28:41  6# 铅笔是一种用来书写以及绘画素描的笔类,而在实验室中它还有其他特殊用途,比如在漆膜领域,铅笔可以用来测试喷涂在工件表面的漆...
需要芯片手册详细资料的 可以加我微信 18515620176
晓东pbus
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发表于2021-06-04 16:45:49   |  只看该作者
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周末了,有需要智能疏散方案和二总线芯片资料的  ,可以加我的微信 18515620176  

晶体管L
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发表于2021-08-13 16:26:49   |  只看该作者
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晓东pbus
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发表于2021-08-16 11:15:40   |  只看该作者
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需要芯片手册详细资料的可以加我微信18515620176

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