基于A(yíng)DSL的熱網(wǎng)監控系統解決方案

　　2.2網(wǎng)絡(luò )控制系統控制算法的研究

　　熱網(wǎng)遠程監控系統是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )控制系統（NCS），其控制對象是一個(gè)大滯后的對象，目前還沒(méi)有一個(gè)很好的數學(xué)模型和控制算法能夠解決這一控制問(wèn)題。目前，熱力公司一般采用的方法是通過(guò)人的經(jīng)驗來(lái)完成熱網(wǎng)平衡的調整，研究一個(gè)適合熱網(wǎng)監控的控制算法，并充分考慮的環(huán)境溫度的影響，對節約能源，提高供熱效率意義重大。網(wǎng)絡(luò )控制系統中由于帶寬的限制會(huì )產(chǎn)生時(shí)延，研究時(shí)延對控制算法的影響也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

　　2.3控制節點(diǎn)軟、硬件系統設計

　　熱力站控制節點(diǎn)如果采用工控機、PLC等技術(shù)實(shí)現的話(huà)，控制節點(diǎn)的成本較高。采用嵌入式系統設計實(shí)現控制節點(diǎn)將降低整個(gè)系統的造價(jià)，有利于大規模推廣。

　　2.4 VPN協(xié)議的設計與實(shí)現

　　采用ADSL的節點(diǎn)接入方式后，由于利用了Internet傳輸控制數據，存在數據安全性的問(wèn)題。為了保證數據的安全性，可以采用VPN(虛擬專(zhuān)用網(wǎng))技術(shù)保證傳輸數據的安全性。[3]

　　3.控制節點(diǎn)軟、硬件系統設計

　　3.1 控制節點(diǎn)硬件系統設計

　　控制節點(diǎn)的硬件系統基于三星公司ARM7處理器S3C44B0X實(shí)現，如圖2所示：

　　S3C44B0X是三星公司生產(chǎn)的ARM7(Advanced RISC Machine)內核的32位微處理器，具有8路十位A/D轉換器和其他硬件資源，該芯片成本低，非常適合用于熱網(wǎng)監控系統。電源選用5v/24v開(kāi)關(guān)電源，為嵌入式系統和傳感器供電。晶振采用10MHZ的晶振模塊，S3C44B0X內部具有鎖相環(huán)，可以在該晶振的基礎上產(chǎn)生66MHZ的穩定輸出頻率。

　　顯示部分采用VFD高亮度顯示屏，具有點(diǎn)陣輸出，亮度高、視角寬的優(yōu)點(diǎn)。該屏用來(lái)顯示現場(chǎng)的溫度、流量、壓力等工況數據。此外，為了滿(mǎn)足人機交互的要求，還擴展了指示燈和鍵盤(pán)，該部分通過(guò)S3C44B0X的通用I/O實(shí)現。

　　系統通過(guò)MAX232芯片擴展了2個(gè)RS-232串行口，一個(gè)用于調試，另外一個(gè)用于與變頻器的通信。

　　由于S3C44B0X內部不具有網(wǎng)絡(luò )接口，通過(guò)擴展RTL8019A網(wǎng)絡(luò )控制芯片實(shí)現網(wǎng)絡(luò )接口，該芯片的通信速率為10Mbps，完全能夠滿(mǎn)足系統要求。該芯片經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )隔離變壓器和RJ45接口，與ADSL MODEM通信，完成撥號和網(wǎng)絡(luò )通信的功能。

　　數據采集部分的實(shí)現原理如下：供/回水溫度、流量、壓力六路4-20mA模擬信號經(jīng)過(guò)I./V變換電路變?yōu)镾3C44B0X內部A/D要求的0-2.5v信號，完成數據采集。