作為現代化管理手段，遠程抄表系統不但提高工作效率，同時節省了更多的人力; 在眾多行業的能源計量管理中，遠程抄表已成為必不可少的管理方式，本文分析了目前能源計量中所用到的各種計量儀表，并具體闡述了使用 PLC( 可編程邏輯控制器) 對無 485 通信接口的早期儀表實現遠程抄表的過程．該方法實現了對各類計量儀表的遠程抄表．

1.當前遠程抄表系統實現的過程

目前，絕大多數抄表系統現場儀表都采用 485 通信方式，再通過 GPＲS 無線網絡傳輸到監測中心〔1〕;現場儀表( 流量計) 廠家提供 485 通信協議，將采集時間點的流量數據( 包括瞬時流量、累計流量等) 按一定的協議打包，當監測中心發來呼叫指令協議時，現場儀表回應流量數據協議包，監測中心得到流量數據協議包后，通過軟件解析，還原出流量參數數據，完成抄表過程．

2.無通信接口儀表的通信并網

現代抄表系統整個過程都由通信方式實現，但對于早期的流量計，并未提供 485 通信接口，僅提供脈沖輸出方式或模擬量輸出方式，這樣就無法直接進行通信并網; 而這些儀表本身仍在良好運行，若更換新型，則出現資金上的浪費; 經過技術研究及成本對比，根據現場儀表提供脈沖輸出或模擬量輸出信號，我們增加一套 PLC 采集系統，僅增加微量成本，就實現了與監測系統的通信并網．

3.脈沖輸出方式抄表系統的實現

本文就脈沖輸出方式的現場儀表( 流量計) ，通過 PLC 實現遠程抄表系統通信并網的技術實現進行討論說明．

采集通信箱使用西門子 S7 － 200PLC，CPU 型號 224XP DC \ DC \ DC〔2〕，現場儀表以 ABB 超聲流量計為例．

3． 1 脈沖當量設置

ABB 超聲流量計主板提供 DB9 串行接口，通過計算機的超級終端進行連接．

首先使用標準半雙工串口線，將流量計與計算機進行物理連接，隨后啟動超級終端，進入超級終端命令窗口． 先進入服務級，Log in 輸入 1，再輸入 engineer，退到主界面找到 pulse 菜單，修改其中的 pulse fact( 脈沖系數) 為 1 pls / m3 ，即代表每流過 1 立方米輸出 1 個方波脈沖．

3． 2 脈沖輸出接口

ABB 超聲流量計脈沖方式: 無源脈沖，外加 24 V，串入回路 1 － 3K 分流電阻，保證輸入 PLC 的脈沖電流值 10 － 20 mA;端子號: Fout A + PLS 0V － ;脈沖寬度: 默認 30ms，若實際小于此值，則按實際值處理，保證脈沖接收的時效性;

3． 3 PLC 輸入點接入脈沖

根據評估，由于 PLC 輸入點為晶體管方式，開斷時間周期滿足脈沖接收頻率的要求，因此，采用 I0． 0作為脈沖輸入接收點，接收電路如下( 見圖 1) :

3． 4 脈沖計數

通過 PLC 接收脈沖，編制 PLC 程序，按 I0． 0 上升沿計數，每計數一次，代表流量遞增 1 立方米，如此類推．

3． 5 數據通信

由于本數據需要并入原來的 485 通信網絡，按照協議統一的原則，在 PLC 中編制程序，將原有通信協議包寫入程序，讓 PLC 作為帶有 485 通信的超聲流量計．

具體做法如下:

設置 PLC 通信口為自由通信口，由于 PLC 通信口為 485 方式，當設置成自由通信口方式后，就相當于完全模擬了帶有 485 通信接口的自己寫程序( 協議包) 了． 如此再通過 GPＲS 通信網絡，將數據傳輸到監測中心計算機 完成遠程抄表過程.

4.GPＲS 遠程抄表系統

4． 1  數據流

監測中心計算機通過綁定的靜態 IP，按周期對現場流量計發出呼叫數據，通過現場 GPＲS 通信控制箱中的 GPＲS 數據傳輸器，將呼叫數據發送到區域流量計，流量計得到呼叫數據并立即回應當前的流量數據包，按原路返回到監測中心計算機，完成流量數據的監測過程．

4． 2 監測中心

監測系統軟件采用 VC + + 6． 0 編制，通過 WinSock 接口，建立監聽，軟件中建立 2 倍于現場站點數量的 WinSock 實例線程池，由 GPＲS 數據傳輸器作為客戶端，主動與服務器申請連接，服務器響應連接并建TCP 握手連接． 通過定時器機制，按順序呼叫現場站流量計，并接收現場回應的數據包，按協議解析出流量參數數據，顯示于主監測畫面，同時保存到后臺數據庫中．

5.有源脈沖的接收方式

若流量計輸出為有源脈沖輸出，一般采用 5 V 脈沖輸出方式，依然可通過 PLC 進行脈沖接收，只不過需要增加脈沖增益器，將 5 V 脈沖轉化成 24 V 脈沖，再采用共地方式接入脈沖．

脈沖增益器，由兩個光耦組成，一次側接收 5 V 脈沖，二次側采用 24 V 供電，通過光耦隔離，將 5 V 脈沖轉化成 24 V 脈沖 ．

6.PLC 程序說明

1． 設置自由口: 設置 PLC 通信端口 0 為自由口，通信波特率為 9600 bps．

2． 初始啟動接收狀態．

3． 脈沖計數．

4． 寫入協議報文: 通過 MOVB 指令將累計流量等數據按協議報文格式寫入協議包中．

5、通過中斷方式發送協議包．

7.GPＲS 方式監測中心軟件結構說明

1． 建立自定義連接類

定義自定義 WinSock 連接類，為每個客戶連接創建連接類的實例對象． 本類聲明中包括連接指針、連接狀態、鏈路建立好狀態、遠程 SIM 卡號等．

2． 建立監聽

使用第一個 WinSock 控件實現連接請求，通過遍歷空閑連接，將空閑連接分配給每客戶端連接對應的服務端控件實例．

3． 建立定時器，巡呼遍歷每個遠程站點

為實現自動呼叫每客戶端站點，在系統中建立定時器，在定時器中通過站點編號來即時建立每站點通信數據包，即定時發送呼叫協議包，發送后，進入發送等待休眠，完成循環方式的定時發送過程．

4． 數據接收

通過事件聲明方式，定義 WinSock 控件數據到達函數，當本鏈接有數據到達后，關閉呼叫定時器，并進入接收數據狀態，將對應的客戶端數據以包的形式接收到緩沖區，并通過數據轉換，將協議報文轉化成字符串形式，方便數據解析．

5． 數據處理

在 4 節中將數據接收后，進入數據處理過程． 按既定的數據規約，對數據包字符串進行數據解析，包括瞬時流量、累計流量、當前流速、儀表時間、儀表地址等． 之后將數據顯示到屏幕，同時打開數據庫，將本數據保存到數據中，方便后續的查詢．

8.無通信接口儀表遠程抄表的作用

通過硬件連接，程序編制及調試，PLC 完全模擬了帶有 485 通信的流量計，由于 PLC 的穩定性，在通信效果上更優于本身自帶的 485 通信接口，并網后，通信穩定，數據回應正常．

9.結論

通過本文的實現過程，在遠程抄表及遠程監測領域更擴大了工程空間，在較少的資金投入下，通過增加中間件，完成對各類系統的遠程監測功能，真正意義上實現了系統集成要求．