Geräteeigenschaften • Messung und Prüfung von Powerline-Kommunikationssignalen auf der physika- lischen Ebene für alle drei Phasen gleichzeitig • Entwickelt für G3-PLC-, CELENEC-S-FSK- oder PRIME-Kommunikationstechnolo- gie (innerhalb des Cenelec A-Bandes) und FCC-Band, die Spektralanalysen in Frequenzbändern von 20 kHz bis 110 kHz oder 20 kHz bis 500 kHz (Option) durchführen •...
Zusammenfassung Der dreiphasige PowerLine-Tester PLT-M1503 stellt eine diagnostische Instrumenten- ausrüstung in Form eines Spektrumanalysators und Oszilloskops dar und ermöglicht die Beobachtung der Kommunikationssignalpegel durch Messung der Powerline-Sig- nalkommunikation (PLC) direkt vor Ort, wo ein Problem gefunden wurde. PLT-M1503 ist ein wesentlicher Bestandteil des umfassenden Lösungskonzepts für Powerlinesys- teme, das eine 100% erfolgreiche tägliche Ausleserate von Energiezählern ermöglicht.
Konformitätserklärung: Messeingang Eingang: CAT IV 300V Eingangsimpedanz: 31 – 482 Ohm Frequenz: 50, 60 Hz (gemessen: 10 – 500kHz) Anschlusstyp: Phase-Neutral Hilfsenergie Eingang: 100-240VAC, 50-60Hz Ausgang: 3.6-6.5VDC, min. 1.2A Maximale Leistungsaufnahme: 20W Anwendungsgebiete Der dreiphasige Powerline-Tester PLT-M1503 umfasst die Funktionen eines Spektrum- Analysators und Oszilloskops und ermöglicht die Beobachtung der Kommunikations- signalpegel durch Messung der Powerline-Signalkommunikation (PLC) an beliebigen Messstellen.
PLT-M1503 Systemarchitektur Das Gerät besteht aus folgenden Komponenten: • FPGA-Signalprozessor-basierte Architektur mit den folgenden zugänglichen Schnittstellen: USB-Anschluss (USB OTG), der entweder für einen WiFi-Dongle oder ein LTE- Modem verwendet wird Ethernet 1 Gbit / s - RJ-45-Anschluss • Galvanische Entkopplung und 20kHz-110kHz / 500kHz-Bandpassfiltereinheit (im Gerät) •...
Abb.1: PLT-M1503 mit Messkabel Für jede Phase ist im Gerät ein Bandpassfilter verbaut der für den Bereich von 20-500 kHz folgende Charakteristikenkurve besitzt: Abb.2: PLT-M1503 Filtercharakteristik Gerätehandhabung In diesem Kapitel wird beschrieben, wie das Gerät gehandhabt werden sollte. Es wird empfohlen es zu lesen, bevor das Gerät zum ersten Mal verwendet wird.
Installation 6.1.1 Hilfsenergie Der PLT M1501 sollte mit dem mitgelieferten Steckernetzteil betrieben werden. Das Ge- rät wird über den runden Kippschalter eingeschaltet. Die blaue LED des Schalters muss nach dem Einschalten blau leuchten. Anschluss für Externes ON/OFF Steckernetzteil Schalter (5VDC) µUSB Abb.
6.1.3 Anschluss der Messkabel Verbinden Sie die drei Phasen und den Neutralleiter mit den richtigen Klemmen, die mit vier Markierungen und Kabeln unterschiedlicher Farbe gekennzeichnet sind, die der folgenden Konvention entsprechen: • Phase 1: “L1” – gelbe Markierung, braunes Kabel •...
Wichtiger Hinweis: Die Farben der Markierungen entsprechen der Farbverteilung in der Software 6.1.4 Entfernen des Netzteiles Wenn Sie das Netzteil bei laufendem Gerät von der Micro-USB-Buchse trennen, geht es beim Umschalten auf den Akku für kurze Zeit aus, sodass das System neu gestartet wird.
Stellen Sie sicher, dass das lineare Netzteil eingeschaltet ist, und schliessen Sie dann das beiliegende USB-A-zu-mUSB-Kabel an den mUSB-Stromeingang des Gerätes an, siehe nächste Abbildung. Auf diese Weise wird das Gerät permanent über den Messeingang mit Strom versorgt und kann so lange benutzt werden, wie das lineare Netzteil angeschlossen ist. Die Bat- terie ist in diesem Fall nicht in Betrieb.
• Stellen Sie das Gerät so weit wie möglich von den Anschlussklemmen ab und stellen Sie eine Verbindung mit einem Webbrowser auf Ihrem Laptop oder Mobilgerät her. Kommunikationsverbindung mit dem Gerät 6.4.1 Kommunikation über WiFi 1. In diesem Fall kann das Gerät durch erstes Anschließen an das WiFi-Netzwerk mit Ihrem WiFi-Client (PC, Laptop oder Mobilgerät) erreicht werden.
Abb. 6: Geräte-IP-Adresse im Browser • Wenn Sie eine Verbindung über ein USB-LTE-Modem herstellen, beachten Sie bitte, dass während des Bootvorgangs eine VPN-Verbindung vom PLT-M1503 vorgege- ben wurde. Das Gerät kann nun nur in diesem VPN-Netzwerk aufgerufen werden, so dass der Rechner, auf den Sie zugreifen, auch in diesem VPN sein soll, um die Verbin- dung zu ermöglichen.
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Abb. 7: Parameter des Network Managers Im Feld „Wired connection status“ kann im Drop-down Menü mit linker Maustaste der Modus „DHCP“ oder „Static“ gewählt werden. Für die Vergabe einer fixen Geräte-IP, die in ein LAN-Netzwerk integriert wird, muss „static“ gewählt werden. Abb.
Abb. 9: IP-Adress-Feld, Einstellung für statische Netzwerkadresse Wenn das Gerät über ein LAN-Netzwerk angeschlossen ist, das mit dem Internet ver- bunden ist, wird eine VPN-Verbindung wie im Fall des LTE-USB-Modems hergestellt. Lokaler Zugriff über die MAC-Adresse des Geräts: Es gibt auch die Möglichkeit, eine direkte Verbindung mit dem Gerät über ein UTP-Kabel herzustellen ohne IP-Nummer zu wissen.
Unterhalb des Spektrumanalysatorfensters befindet sich ein Wasserfalldiagramm, der die zeitbasierte Spektralkomponente angibt, die sich im Laufe der Zeit nach un- ten bewegt. Diese Funktion ist besonders nützlich, um zeitabhängige Frequenzspektrumsänderungen zu beobachten. Abb.10: Hauptbildschirm, Phase 1 aktiv (gelb) – zusammen mit der Hüllkurve der Maxi- malwerte (orange) 6.5.1 Darstellung mehrerer Phasen...
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• Phase 2: grün. Die entsprechenden MIN- und MAX-Kurven sind ebenfalls grünlich • Phase 3: violett. Die entsprechenden MIN- und MAX-Kurven sind ebenfalls violett Damit der Benutzer weiß, welches physikalische Kabel zu welcher Phase gehört, sind die Kabel mit entsprechend farbigen Markierungen versehen, die neben den Steckern an- gebracht und mit F1, F2 bzw.
Abb.12: Hauptbildschirm mit allen drei Phasen und den zugehörigen Hüllkurven 6.5.2 Änderung der Einheiten/Skala auf der Y-Achse Die Amplitude kann swowohl in dBm (bei 50 Ohm Impedanz) als auch in dBmV darge- stellt werden. Standardmässige Einstellung ist dBmV, aber durch Wahl des Feldes und Rechtsklick darauf kann die Skala der Ordinate (y-Achse) entweder auf dB ...
Abb. 13: Änderung der Skalierung der Amplitude zwischen dBm@50 Ohm oder dBuV 6.5.3 Darstellung des Pegelgrenzwertes (in den Bereichen 110kHz und 500kHz) Im Feld „Bereichsgrenzen“ kann man die Grenzwertkennlinie gemäss der Störpegel- Norm EN 50065-1 darstellen lassen, Abb.14 (110 kHz) und Abb.15 (500 kHz). PLT-M1503 Powerline-Tester für dreiphasige Messung...
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Abb. 14: Verlauf der Grenzwertkennlinie (rot) gemäss EN 50065-1 (@ 110kHz Abb. 15: Verlauf der Grenzwertkennlinie (rot) gemäss EN 50065-1 (@ 500kHz) PLT-M1503 Powerline-Tester für dreiphasige Messung...
6.5.4 Darstellung von Frequenzbereichen von Powerline-Kommu- nikationsstandards (im 110kHz und 500kHz Bereich) Im Feld „PLC Standard“ können die Frequenzbereiche gemäss PLC-Kommunikations- standards ausgewählt und dargestellt (graue Felder) werden, CENELEC S-FSK in Abb.16, CENELEC A in Abb. 17, und FCC-Band in Abb.18. Abb.
Abb. 17: G3-PLC (110kHz) Standard Abb. 18: FCC (500kHz) Standard 6.5.5 Markerfunktion Im Feld „Marker“ können für x-Achse und y-Achse Cursor-Marker, Abb. 16 ausge- wählt werden, mit deren Hilfe Delta-Werte von Frequenz oder Amplitude angezeigt werden. PLT-M1503 Powerline-Tester für dreiphasige Messung...
Abb. 19: Markerfunktion für Frequenz und Amplitude 6.5.6 Auswahl der Frequenzbereiche Für eine geeignete Darstellung der Frequenzbereiche während der Messung kann im Feld ein Dropdown-Menü aktiviert werden, das die 110kHz und 500kHz Unter- bereiche beinhaltet. Durch Klick auf den blau-markierten Unterbereich kann das geeignete Frequenzband ausgewählt werden.
Abb. 20: Auswahl der Frequenzbereiche Abb. 213: Darstellung 500kHz Bereich 6.5.7 Auswahl der Sprache Durch Auswahl des Feldes kann eine Sprache ausgewählt werden: PLT-M1503 Powerline-Tester für dreiphasige Messung...
Abb.22: Auswahl der Sprache Messung und Darstellung des Zeitspektrums (Oszillos- kop) Zur Überwachung des PLC-Signales im Zeitbereich, z.B. der Signaldämpfung zwischen DC und PLC-Zähler, kann die Oszilloskop-Funktion verwendet werden, siehe Funktion OSZILLOSKOP im Hauptbildschirm. Sie sollten nun den Bildschirm des zeitbasierten Oszilloskops mit einer Zeitskala von 200 ms / dev sehen, was bedeutet, dass das PLC-Signal klar sichtbar ist, sobald es er- scheint.
Abb.22: Oszilloskopfunktion (Signale im Zeitbereich) Folgende Optionen stehen zur Verfügung: • << Zurück - Hiermit kehren Sie zum ursprünglichen Spektrumanalysator-Bild- schirm zurück • Autoscale: - führt eine automatische Skalierung durch • Zoom zurücksetzen: - Setzt den Zoomfaktor auf den ursprünglichen Wert zu- rück •...
Abb.24: Onboard-Aufzeichnung Alle Dateien werden im .csv-Format gespeichert, das über eine fixe Struktur verfügt, die in Anhang 2 dieses Dokuments beschrieben ist. Wichtiger Hinweis: Wenn Sie die Stromversorgung trennen, während das Gerät läuft, wird beim Umschalten auf den Akku für kurze Zeit die Stromversorgung unterbrochen, sodass das System neu gestartet wird.
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Zeitintervall während der Aufnahme (Time interval during recording): Dieser Wert gibt die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Bildern an. Datei im Unterordner speichern (Save file to subfolder): Der Unterordner, in dem die Datei gespeichert werden soll. In dieses Feld darf ein gültiger Ordnername eingegeben werden.
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Abb.25: On-Board Aufzeichnung, Warnung Bei erneutem Klicken der «Start Aufzeichnung» Taste wird die Aufnahme endgültig gestartet. Abb.26: On-Board-Aufzeichnung gestartet Nach dem Start der Aufnahme wird der Bildschirm „SPECTRUM ANALYZER - RECOR- DER“ angezeigt, der den Fortschritt der Aufnahme anzeigt. Wenn die Rekorderanzeige rot leuchtet, wird die Aufnahme tatsächlich ausgeführt.
Hinweis: Während des Speichervorgangs sollte keine andere Anwendung auf dem PLT-Ge- rät ausgeführt werden. Sie können jedoch Ihren Computer ausschalten, da das Speichern automatisch erfolgt, unabhängig davon, ob Ihr Browser ausgeführt wird. Der “SPECTRUM ANALYZER - RECORDER” bietet weitere Funktionen: •...
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• Frequenz aktiviert (Kontrollkästchen) (Frequency enabled (checkbox)): Wenn Sie auch den Frequenzbereich einschränken möchten, in dem die Trigge- rung aktiviert ist, aktivieren Sie dieses Kontrollkästchen. Sobald Sie dies tun, werden die folgenden zwei Felder aktiviert: • Frequenzbeginn (Frequency start): Beginn des Frequenzbereichs in kHz, in- nerhalb dessen die Triggerung aktiviert werden soll •...
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Abb.27: Triggereinstellungen für automatische On-board Aufzeichnung Wichtiger Hinweis: Während des Speichervorgangs sollte keine andere Anwendung auf dem PLT-Gerät ausgeführt werden. Sie können jedoch Ihren Computer ausschalten, da das Speichern automatisch erfolgt, unabhängig davon, ob Ihr Browser ausgeführt wird. Wenn die Parameter eingestellt sind, drücken Sie die Taste, um die «Start Aufzeichnung»...
Abb. 28: On-Board Aufzeichnung (Trigger) Warnung Nach erneutem Klick auf «Start Aufzeichnung» Taste wird die Aufzeichnung ausge- führt: Abb. 29: On-Board Aufzeichnung (Trigger) in Ausführung Durch Klick auf “OK” kann der Warnhinweis geschlossen werden. 6.7.2.1 Setzen der Triggergrenzen mit der Mausfunktion Anstatt die Frequenz- und Amplitudengrenzen manuell in den Trigger-Aufzeichnungs- einstellungen einzugeben, können Sie diese 4 Felder auch grafisch definieren, indem Sie zuerst die horizontalen und vertikalen Linien im Markierungsmenü...
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Abb.31: Einstellungen der Triggergrenzen durch Drag&Drop Funktion der Marker Nach dem Start der Aufnahme wird der Bildschirm „SPECTRUM ANALYZER - RECORDER“ angezeigt, der den Fortschritt der Aufnahme anzeigt. Wenn die Rekorderanzeige rot leuchtet, befindet sich die Aufnahme tatsächlich in Ausführung, wenn sie grün ist, befindet sie sich im Standby-Modus. Wichtiger Hinweis: Wenn die Bedingungen für eine getriggerte Aufnahme konstant erfüllt sind, blinkt die grüne Anzeige für die Zeit, die der Haltezeit der Aufnahme entspricht,...
Abb.31: Frequenzspektrum während der getriggerten Aufzeichnung – alle Daten inner- halb des gelben Rechteckes werden aufgezeichnet. Der “SPECTRUM ANALYZER - RECORDER” bietet weitere Funktionen: • << ZUM SPEKTRALANALYSATOR –Dadurch gelangt man zurück zum Hauptbild- schirm des Spektrumanalysators • Autoscale: Automatische Skalierung für einen bestimmten Pegel •...
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Abb.33: Aufzeichnung über die Browser-Funktion Die Einstellungen für die Aufzeichnung über den Browser können in folgender Maske getätigt werden: Abb.34: Einstellungen für die Browser-Aufzeichnung Folgende Aufnahmeparameter sind einzustellen: • Erfassungsintervall: Intervall in Sekunden, in dem ein Schnappschuss erstellt wird • Anzahl der Bilder in der GIF / CSV-Datei: Anzahl der in einer GIF- und CSV-Datei gespeicherten Frames Die Browseraufzeichnung wird mit den folgenden Optionen gestartet und gestoppt:...
Wichtiger Hinweis: Sobald die Aufnahme sich in Ausführung befindet, wird dies durch ei- nen rot blinkenden Kreis neben der Taste angezeigt. Nach Abschluss der Aufnahme werden zwei aufeinanderfolgende Dateien (animiertes .gif und .csv) in den Download- Ordner des Webbrowsers heruntergeladen, den Sie in Ihrem Browser sehen sollten. Exportfunktion für aktuellen Bildschirm Der aktuelle Bildschirm kann auch mit der Menüfunktion EXPORT in eine Datei expor- tiert werden, die folgende Optionen bietet:...
Excel-Makro, das auch dann verwendet werden kann, wenn das Gerät nicht in Betrieb ist. 6.10.1 Online-Viewer-Funktion Alle Dateien, die durch Aufnahmen erzeugt und im Gerät gespeichert wurden, können durch Klicken auf die Dropdown-Schaltfläche in VIEW FILES aufgerufen werden. Wenn Sie die gewünschte Datei mit dem richtigen Zeitstempel gefunden haben, klicken Sie darauf und sie wird im Signalanzeigefenster darunter angezeigt.
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Abb.37: On-Line Viewer-Funktion (L2 wird dargestellt) Nach Abspielen der Aufnahme kann man wieder über die Taste im Hauptmenü auf die aktuelle Messung zurückkehren. Der individuelle Dateiname gibt Auskunft über die Aufnahme: • man/trig-rec : Manuelle oder getriggerte Aufnahme • Frequenzbereich – 110kHz oder 500kHz •...
Abb. 37: Darstellung aller Aufnahmen (Dateien) mit Optionen Delete/Download Nach dem Herunterladen vom Gerät können Sie die Dateien in einem anderen Pro- gramm wie dem PLT Offline Analysator oder Excel öffnen / anzeigen oder in eine Software eines Drittanbieters integrieren. Im nächsten Kapitel wird erläutert, wie eine speziell entwickelte PLT Offline Analysator -Software funktioniert.
• Zeitanalyse-Plot die animierte GIF-Filme als Folge einer oder mehrerer CSV-Da- teien im gleichen Plot erzeugt Nach dem Start des Programms erscheint das Hauptfenster: Abb. 38: PLT Offline-Viewer Hauptfenster In diesem Fenster können Sie auswählen, welche Funktion der Software verwendet wer- den soll (Heatmap oder Zeitanalyse).
Abb. 39: PLT Offline-Viewer Heatmap Darstellung 6.10.2.2 Zeitanalyse-Darstellung Wenn diese Option ausgewählt wurde, kann der Benutzer entweder eine oder mehrere CSV-Dateien auswählen, die im Film dargestellt werden. Wenn der Benutzer nur eine Datei auswählt, wird das Menü zum Auswählen nur bestimmter Frames der ausgewähl- ten Datei angezeigt: Abb.40: Einstellungen für die Zeitanalysefunktion Nach Abschluss des Vorgangs wird eine Anzeige dargestellt, die dem Benutzer den Na-...
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jeder Standard-Viewer-Software geöffnet werden. Die animierte GIF-Datei wird bei ei- ner einzelnen Auswahl immer mit demselben Namen wie die ursprüngliche CSV-Datei benannt. Abb.41: Erzeugung und Abspeicherung der Zeitanalyse als animated GIF Die zweite Option besteht darin, mehrere Dateien auszuwählen, indem Sie die STRG- Taste gedrückt halten.
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Abb.42: Darstellung der Zeitanalyse • Auswahl von 2 oder 3 CSV-Dateien mit demselben Zeitstempel: Dies zeigt an, dass eine 2- oder 3-Phasen-Aufzeichnung durchgeführt wurde. In einer beispielhaften 3-Phasen-Aufzeichnung können diese 3 Dateien sein: • trig-rec-500-20200625115616-PH_1 • trig-rec-500-20200625115616-PH_2 • trig-rec-500-20200625115616-PH_3 Bitte beachten Sie, dass der Zeitstempel in all diesen 3 Dateien identisch ist (im gezeig- ten Beispiel: 25.
Abb.43: Zeitanalyse für alle drei Phasen Wenn Sie versuchen, eine ungültige Kombination von Dateien mit demselben Zeitstem- pel auszuwählen (z. B. eine dreiphasige Kombination ohne eine CSV-Datei), wird die folgende Warnung angezeigt: Abb. 44: Fehlermeldung bei falscher Auswahl von Dateien mit unterschiedlichen Forma- 6.11 Gerätefunktionen ohne Verwendung des GUI (Bildschirm) Der Zugriff auf einige Gerätefunktionen kann auch über URL-Variablen im Webbrowser gesteu-...
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Wichtiger Hinweis: Die Nutzung dieser Funktion stoppt eine Aufnahme in Ausführung! • Im "Spektralanalysator" sieht ein Beispiel von einem Direktzugriff durch Eingabe von URL-Variablen im Webbrowser folgendermassen aus: http://192.168.128.1/spectrumpro/?&ph2_active=ON&ph3_ac- tive=ON&freq_unit=1&freq_max=110&displayed_unit=dbuv&display_limits=no_limit&P LC_standard=no_standard Erläuterungen: • 192.168.128.1 ist die Geräte-IP. Kann vom Anwender beliebig im Network- manager eingestellt werden.
• 192.168.128.1 ist die Geräte-IP. Kann vom Anwender beliebig im Network- manager eingestellt werden. • “ch1_active” kann entweder ON oder OFF sein. • “ph2/3_active” kann entweder ON oder OFF sein. Zusammenfassung von allen anderen URL-Variablen die im "Spektralanalysator", "Spektralanalysator Recorder" und " Oszilloskop" benutzt werden können: •...
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Um eine Verbindung zur VPN-Cloud herzustellen, sollte das OpenVPN-Programm heruntergeladen und installiert werden. Laden Sie das Programm von der folgenden Seite herunter: https://open- vpn.net/index.php/opensource/downloads.html und wählen Sie Ihr Betriebssystem aus. Hinweis: Sie erhalten vom Hersteller des PLT-M1503 oder von dem für Sie verantwortlichen Verkäu- fer Konfigurationsdateien, die für eine erfolgreiche Open VPN-Verbindung notwendig sind.
Anhang 2 – Struktur der CSV-Dateien Alle Dateien, die mit dem Gerät aufgenommen werden, folgende Dateistruktur: 1. Der Dateiname enthält folgende Informationen: a) Aufnahmetyp, der entweder manuell («man-rec») oder automatisch (trig-rec) sein kann. b) Frequenzbereich in kHz (110, 500, 976 (nur Breitbandversion), 5000 (nur Breitband- version), 7500 (nur Breitbandversion), 15000 (nur Breitbandversion), 25000 (nur Breitbandversion), 50000 (nur Breitbandversion)) zusammen mit: c) Zeitstempel, wann die Aufnahme im Format JJJJMMTThhmmss gestartet wurde...
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