http://www.paper.edu.cn基于电话网络的热网远程控制系统设计程广增北京交通大学电气工程学院，北京(100044)E-mail：06121836@bjtu.edu.cn摘要：介绍了基于调制解调器和电话网络的热网远程控制系统的设计方法，给出了软件与设备拨号通信的设计原理，给出了基于组态王软件的系统实现方法。关键词：远程监控，Modbus，调制解调器，组态王中图分类号：TK32文献标识码：B1引言随着我国经济的快速发展，城市人口越来越多，城市的环保和节能问题越来越受到重视。当前北方各大城市推行的市政集中供热系统自动化改造，正是基于提高效率，节约能源，减少污染的需求，通过改造过去的单位、小区分散控制为大区、城市集中调控，不断提高热网自动化监控水平和供热运行综合管理水平，实现节约能源降低污染的目的。热网改造过程中普遍面临的问题是换热站、热力站与大型锅炉房、热力控制中心等相对分散，间距甚远，如果采用直连线缆方式控制，工程施工难度及工程造价都势必太高。而如果采用无线电台通信，干扰问题又很难解决。本文正是基于我国城市供热系统发展的现状，提出了通过市政电话网络进行远程监视控制的切实可行的技术方案。2系统组成城市热网控制系统一般分为三级：热力调度中心、区域分控中心、站控。热力调度中心作为整个热网系统的中心，负责对管网进行统计、分析与预测，及时发出调度指令，协调整个热力管网系统的安全可靠运行。区域分控中心一般基于大型的锅炉房，其本身独立成系统，主要负责监控本区域内的所有设备及本区域所有管网的运行参数，并进行统计、分析及时上报调度中心，以便调度中心及时做出运行调整。站控一般为PLC等现场控制设备，安装于热力站、交换站等监控现场，负责采集各仪表数据上传到分控中心，自动调整设备的运行接受控制中心的控制指令设定。本文主要讨论分控中心与设备的通信实现。3设计原理3.1分控中心与现场设备client分控中心电话网络••••••现场PLC现场PLC现场PLC图1网络结构图Fig.1Networktopologydiagram-1-http://www.paper.edu.cn系统设计为由分控中心计算机监控软件基于电话网络通信链路实现与现场设备的互连，采集本区域现场设备的相关数据，监视本区域设备的运行状态，并根据现场数据信息对设备做出相应的调控。3.2Modem选型与配置目前市面上流行的支持V92/90通讯规约的Modem均可，但作为工控场合应用，建议采用工业Modem。直接购买的Modem其内部设置为出厂缺省设置，能够供用户拨号上网，但还不适合软件拨号需要，必须重新初始化才能使用。Modem的配置操作可以用系统应用软件（如超级终端）或其它可进行串口操作的软件完成。Modem配置参数如下[1]：AT&F&W0&W1恢复出厂设置；ATS0=1设置自动应答方式；AT&D0忽略DTR信号；ATS37=9设置波特率为9600；AT&K0不使用流控；ATQ1不返回结果码；ATE0&Y1&W1关闭回显，设置文件1为活动状态，保存当前设置到文件1中。Modem参数配置完成后，计算机通过对连接Modem的串口写入“ATDT＋对方电话号码”就可以拨通对方电话，建立起通信链路。然后采用标准的Modbus通信协议与现场设备进行数据交换。数据交换结束后，通过对串口写入“ATH0”控制Modem挂断，结束本次通信。3.3Modbus协议简介Modbus协议已经发展成为一种通用的工业标准设备通信协议，应用广泛，大量的工控设备都提供了基于Modbus的通信协议。其中的ModbusRTU串行通信协议接口是一种与RS232兼容的串行接口，能够经由Modem设备方便的进行组网，提供可靠的数据通信。ModbusRTU协议的字格式与帧格式如下[2]表1Modbus协议信息帧格式Tab.1MessageframeofModbusprotocol地址码功能码数据区错误校验码8位8位N*8位16位地址码：地址码从0到255。每个从机都有唯一的设备地址，设备地址与地址码相同的从机将接收由主机发送来的信息。并且此从机才能响应回送，当从机回送信息时，地址码表明该信息来自于何处。功能码：主机发送的功能码告诉设备执行什么任务。数据区：数据区的信息根据不同的功能码而不同。主机发出的数据区包含需要设备执行的指令等信息，从机响应的数据区包括采集的数据和各种状态。错误校验码：主机或设备通过校验码进行判别接收信息是否出错，对于基于Modem网络的通信，错误校验尤为重要。错误校验采用CRC-16校验方法ModbusRTU是一种主从通信协