作为现代化管理手段，远程抄表系统不但提高工作效率，同时节省了更多的人力; 在众多行业的能源计量管理中，远程抄表已成为必不可少的管理方式，本文分析了目前能源计量中所用到的各种计量仪表，并具体阐述了使用 PLC( 可编程逻辑控制器) 对无 485 通信接口的早期仪表实现远程抄表的过程．该方法实现了对各类计量仪表的远程抄表．

1.当前远程抄表系统实现的过程

目前，绝大多数抄表系统现场仪表都采用 485 通信方式，再通过 GPＲS 无线网络传输到监测中心〔1〕;现场仪表( 流量计) 厂家提供 485 通信协议，将采集时间点的流量数据( 包括瞬时流量、累计流量等) 按一定的协议打包，当监测中心发来呼叫指令协议时，现场仪表回应流量数据协议包，监测中心得到流量数据协议包后，通过软件解析，还原出流量参数数据，完成抄表过程．

2.无通信接口仪表的通信并网

现代抄表系统整个过程都由通信方式实现，但对于早期的流量计，并未提供 485 通信接口，仅提供脉冲输出方式或模拟量输出方式，这样就无法直接进行通信并网; 而这些仪表本身仍在良好运行，若更换新型，则出现资金上的浪费; 经过技术研究及成本对比，根据现场仪表提供脉冲输出或模拟量输出信号，我们增加一套 PLC 采集系统，仅增加微量成本，就实现了与监测系统的通信并网．

3.脉冲输出方式抄表系统的实现

本文就脉冲输出方式的现场仪表( 流量计) ，通过 PLC 实现远程抄表系统通信并网的技术实现进行讨论说明．

采集通信箱使用西门子 S7 － 200PLC，CPU 型号 224XP DC \ DC \ DC〔2〕，现场仪表以 ABB 超声流量计为例．

3． 1 脉冲当量设置

ABB 超声流量计主板提供 DB9 串行接口，通过计算机的超级终端进行连接．

首先使用标准半双工串口线，将流量计与计算机进行物理连接，随后启动超级终端，进入超级终端命令窗口． 先进入服务级，Log in 输入 1，再输入 engineer，退到主界面找到 pulse 菜单，修改其中的 pulse fact( 脉冲系数) 为 1 pls / m3 ，即代表每流过 1 立方米输出 1 个方波脉冲．

3． 2 脉冲输出接口

ABB 超声流量计脉冲方式: 无源脉冲，外加 24 V，串入回路 1 － 3K 分流电阻，保证输入 PLC 的脉冲电流值 10 － 20 mA;端子号: Fout A + PLS 0V － ;脉冲宽度: 默认 30ms，若实际小于此值，则按实际值处理，保证脉冲接收的时效性;

3． 3 PLC 输入点接入脉冲

根据评估，由于 PLC 输入点为晶体管方式，开断时间周期满足脉冲接收频率的要求，因此，采用 I0． 0作为脉冲输入接收点，接收电路如下( 见图 1) :

3． 4 脉冲计数

通过 PLC 接收脉冲，编制 PLC 程序，按 I0． 0 上升沿计数，每计数一次，代表流量递增 1 立方米，如此类推．

3． 5 数据通信

由于本数据需要并入原来的 485 通信网络，按照协议统一的原则，在 PLC 中编制程序，将原有通信协议包写入程序，让 PLC 作为带有 485 通信的超声流量计．

具体做法如下:

设置 PLC 通信口为自由通信口，由于 PLC 通信口为 485 方式，当设置成自由通信口方式后，就相当于完全模拟了带有 485 通信接口的自己写程序( 协议包) 了． 如此再通过 GPＲS 通信网络，将数据传输到监测中心计算机 完成远程抄表过程.

4.GPＲS 远程抄表系统

4． 1  数据流

监测中心计算机通过绑定的静态 IP，按周期对现场流量计发出呼叫数据，通过现场 GPＲS 通信控制箱中的 GPＲS 数据传输器，将呼叫数据发送到区域流量计，流量计得到呼叫数据并立即回应当前的流量数据包，按原路返回到监测中心计算机，完成流量数据的监测过程．

4． 2 监测中心

监测系统软件采用 VC + + 6． 0 编制，通过 WinSock 接口，建立监听，软件中建立 2 倍于现场站点数量的 WinSock 实例线程池，由 GPＲS 数据传输器作为客户端，主动与服务器申请连接，服务器响应连接并建TCP 握手连接． 通过定时器机制，按顺序呼叫现场站流量计，并接收现场回应的数据包，按协议解析出流量参数数据，显示于主监测画面，同时保存到后台数据库中．

5.有源脉冲的接收方式

若流量计输出为有源脉冲输出，一般采用 5 V 脉冲输出方式，依然可通过 PLC 进行脉冲接收，只不过需要增加脉冲增益器，将 5 V 脉冲转化成 24 V 脉冲，再采用共地方式接入脉冲．

脉冲增益器，由两个光耦组成，一次侧接收 5 V 脉冲，二次侧采用 24 V 供电，通过光耦隔离，将 5 V 脉冲转化成 24 V 脉冲 ．

6.PLC 程序说明

1． 设置自由口: 设置 PLC 通信端口 0 为自由口，通信波特率为 9600 bps．

2． 初始启动接收状态．

3． 脉冲计数．

4． 写入协议报文: 通过 MOVB 指令将累计流量等数据按协议报文格式写入协议包中．

5、通过中断方式发送协议包．

7.GPＲS 方式监测中心软件结构说明

1． 建立自定义连接类

定义自定义 WinSock 连接类，为每个客户连接创建连接类的实例对象． 本类声明中包括连接指针、连接状态、链路建立好状态、远程 SIM 卡号等．

2． 建立监听

使用第一个 WinSock 控件实现连接请求，通过遍历空闲连接，将空闲连接分配给每客户端连接对应的服务端控件实例．

3． 建立定时器，巡呼遍历每个远程站点

为实现自动呼叫每客户端站点，在系统中建立定时器，在定时器中通过站点编号来即时建立每站点通信数据包，即定时发送呼叫协议包，发送后，进入发送等待休眠，完成循环方式的定时发送过程．

4． 数据接收

通过事件声明方式，定义 WinSock 控件数据到达函数，当本链接有数据到达后，关闭呼叫定时器，并进入接收数据状态，将对应的客户端数据以包的形式接收到缓冲区，并通过数据转换，将协议报文转化成字符串形式，方便数据解析．

5． 数据处理

在 4 节中将数据接收后，进入数据处理过程． 按既定的数据规约，对数据包字符串进行数据解析，包括瞬时流量、累计流量、当前流速、仪表时间、仪表地址等． 之后将数据显示到屏幕，同时打开数据库，将本数据保存到数据中，方便后续的查询．

8.无通信接口仪表远程抄表的作用

通过硬件连接，程序编制及调试，PLC 完全模拟了带有 485 通信的流量计，由于 PLC 的稳定性，在通信效果上更优于本身自带的 485 通信接口，并网后，通信稳定，数据回应正常．

9.结论

通过本文的实现过程，在远程抄表及远程监测领域更扩大了工程空间，在较少的资金投入下，通过增加中间件，完成对各类系统的远程监测功能，真正意义上实现了系统集成要求．