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[국내논문] PLC 통신 선로 시험 시뮬레이터 개발
Development of PLC Communication Line Test Simulator 원문보기

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.54 no.4 = no.473, 2017년, pp.122 - 128  

구자일 (인하공업전문대학)

초록
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건설 중장비의 배선을 간소화하기 위하여 PLC(Power Line Communication)-CAN(Controller Area Network) 통신 모듈 연구가 활발히 진행되고 있다. PLC-CAN 통신 모듈이 개발되더라도 정상적인 동작여부를 판단할 수 있는 시뮬레이터가 필요하다. 본 논문에서는 PLC-CAN 통신 모듈의 상태를 측정할 수 있는 시뮬레이터를 설계 및 개발하였다. 시뮬레이터 개발을 위해 전력선로 특성 분석 및 중장비의 잡음을 측정하여 분석하였다. 전력선로 특성 분석을 통해 전력선 통신 주파수 대역에 대한 특성을 분석하였으며, 중장비 잡음 특성 파악을 위하여 일반 승용차와의 잡음 특성을 비교 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to simplify the wiring of construction heavy equipment, researches on PLC(Power Line Communication)-CAN(Controller Area Network) communication module are actively proceeding. Even if a PLC-CAN communication module is developed, a simulator capable of judging whether the PLC-CAN communicatio...

Keyword

#PLC   #CAN   #construction equipment   #communication module  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • PLC-CAN 통신 모듈이 개발되었더라도 통신 모듈의 정상적인 동작 여부를 판단하기 위한 시뮬레이터 개발이 필요하다. 전력선 통신의 성능 평가에서 중요한 부분인 전력선로의 특성을 예측하는 것이다. 일반적인 통신 시스템의 성능을 평가하기 위해서는 선로 시뮬레이터가 필요하다.
  • 이러한 임피던스의 변화를 최소화하면서 통신성능을 측정하기 위한 수단으로 LISN이 사용된다. 본 논문에서는 LISN를 설계 및 개발하고, 이를 이용하여 전체적인 전력선로 시뮬레이터를 구현하였다.
  • 이와 같이 가변적인 임피던스 환경에서 전력선 통신 모뎀이 연결된다면, 임피던스의 불일치로 인하여 전체적인 전력선 통신 성능이 급격하게 저하된다는 문제점이 발생된다. 이러한 임피던스 불일치를 해결하기 위한 방법으로 LISN 회로를 개발하였다. 즉, LISN은 Low-Pass Filter로서 AC 또는 DC 전원선과 전력선 통신 사이에 위치하여 상호 임피던스를 매칭시켜주는 기능을 수행하는 회로이다.
  • 무선 통신의 경우는 채널 시뮬레이터가 있지만 전력 선로에 대한 시뮬레이터는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 전력 선로 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 시뮬레이터의 임피던스를 안정화시키기 위해 LISN을 개발하여 시뮬레이터에 적용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전력선로 시뮬레이터는 내부에 LISN이라는 회로가 필수적으로 필요한 이유는? 전력선로 시뮬레이터는 내부에 LISN(Line Impedance Stabilization Network)이라는 회로가 필수적이다. 이것은 전력선의 경우 유선이므로 통신 노드가 추가될 때마다 임피던스가 변화하기 때문이다. 이러한 임피던스의 변화를 최소화하면서 통신성능을 측정하기 위한 수단으로 LISN이 사용된다.
PLC-CAN 통신 모듈이란? PLC-CAN 통신 모듈은 기본적인 목적이 중장비 시스템에서 DC 전원선을 이용한 통신을 수행하게 함으로서 배선을 절감하는 것이다. 이때 중장비의 주 전원을 24V 전원을 사용하고 있으며, 각종 유압 기기, 전장 기기에 의한 잡음으로 인해 통신 환경 측면에서 매우 열악한 환경이다.
전력선로은 무엇을 고려하는가? 전력 선로 특성 분석은 전력선 모뎀이 차량에 장착된 전자 장비에 장애를 주지 않도록 모델링을 통해 특성을 분석하였다. 전력선로는 일반적인 무선 통신과 달리, 주파수 대역별 잡음, 연결되는 통신 노드 수 및 연결 상태에 따라 임피던스의 특성을 고려하였다. 연결 상태는 직렬연결, 병렬연결 및 직렬-병렬로 분류하여 임피던스 특성을 측정하였다.
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참고문헌 (4)

  1. S. S. Ahn and W. H. kim, "Development of Automotive Gateway System Using Pseudo MOST Network as Backbone", Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, Vol. 48, No. 6, pp.24-33, 2011.11 

  2. S. H. Cha M. W. Ryu and K. H. Cho, "A Delay Tolerant Vehicular Routing Protocol for Low Vehicle Densities in VANETs", Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, Vol. 49, No. 4, pp. 82-88, 2012.7 

  3. J. Y. Ku and S. B. Jang, "Development of the High-Reliability PLC-CAN Communication Module for Construction Equipment", Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, Vol. 51, No. 10, pp.228-234, 2014.10 

  4. 2013 SME Technology Innovation Development Business Innovation Enterprise Technology Development Business, "Development of High-Reliability PLC-CAN Communication Module and Instrument for the Simplification of Construction Heavy Equipment Wiring.", 2015.8 

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