（华清远见教育集团长沙中心 湖南长沙 410100）
摘要：在电力系统中，电力负荷的远程管理及控制是非常重要的负荷管理功能，然而要建立这样的系统需要花费很高的费用，因此本系统利用网络技术远程控制PLC完成电力负荷计量器的自动数据读取及控制，以降低系统成本，便于本系统在电力工业中的应用。
关键词：可编程控制逻辑；TCP/IP协议；RS232/RS485
1系统架构
本系统采用服务端/客户端架构，服务端与PLC进行通讯，客户端与用户进行交互。系统的应用拓扑，见错误！未找到引用源。。
图1中服务端PC与PLC使用RS232进行连接，服务端PC建立一个独立的进程用来处理与PLC之间的通讯。客户端PC与服务端PC通过互联网连接，使用TCP/IP协议通讯。此时客户端PC可通过服务端PC与PLC进行交互。PLC用来收集数字电力计量器测量的数据，并通过它的输出继电器控制负荷。可在PLC上编写程序实现自动读取计量器数据。
本系统必须提供客户端在线监控电力负荷曲线的功能，并在特定界面显示，目前在浏览器上显示。服务端必须为这些测量数据建立一套数据库管理系统。在具体实现中，本系统采用了微软的RDS/ADO/ODBC技术。服务端通过PLC收集数字电力计量器的实时数据，并把它们保存在三个不同的文件中。文件1包含100个最新的测试数据。文件2保存所有的数据，直到数据记录的个数达到设计极限值后，将文件拷贝到备份文件（即文件3）。为了在客户端浏览器中画出测量数据的趋势图，一个ActiverX控件嵌入在客户端的ASP程序中，用来从文件1中读取最近的100个测试数据。这样做可以减少服务端与客户端之间的数据传输时间。
图形控制接口用VB编写，VB是一种基于事件驱动的编程模型。其利用了微软Windows中的图形用户接口，从而可使用它的全部特性，这些特性包括：ActiveX、互联、快速应用开发（RAD）等技术。VB也可以使用系统提供的API或者外部DLL/OCX以便扩展它的功能。例如：在ASP编程中，使用winsock.ocx（Winsock控件）去开发一个ActiveX控件，使得服务端和客户端有互联的能力。出于安全考虑，本系统需要检测用户的ID或者密码，且增加了防火墙，这样可以阻止任何未经授权的IP地址操作本系统，从而提升了系统安全。授权用户可以登陆本系统的网址，通过按钮开启客户窗口，以便开启远程负荷控制及管理功能。
2软件设计
服务端的软件架构见错误！未找到引用源。。服务端程序通过使用VB的Winsock控件与客户端进行通讯，通过RS232通讯程序控制/管理PLC。通过Winsock控件，VB可以创建socket，且可在TCP/IP网络中实现TCP和UDP报文传输。在服务器端，数据管理系统将收集数字电力计量器中的数据，然后将它们显示在客户端窗口，此时VB使用ADO通过ODBC访问数据库。
客户端软件架构见图3，不同的ActiverX控件可嵌入式到WEB页面，直接与服务端通讯。客户端中的RS232通讯程序与服务端类似，不过其还需要执行硬件的管理控制，以及使用RDS（远程数据服务）画出测量数据的趋势图。因为在同一计算机中ADO只允许VB程序访问数据库，所以在客户端，RDS和IIS（网络信息服务）或者PWS（个人网页服务）技术需要被VB程序使用以便访问服务端的数据库。
图3 客户端软件架构
建立RDS连接的预处理过程如下：安装PWS；安装MDAC（版本为1.5及以上）；在PWS中，为MSADC建立虚拟目录，以便有权限执行应用程序；打开windows目录下的msdfmap.ini文件，编辑connect和sql的参数，以便定义用户访问数据的权限。在客户端，ActiveX控件除了显示趋势图外，还控制PLC的DI/DO（数字输入/输出）。通过ActiveX控件，可以检测到DI/DO的开启和关闭状态，与DI/DO关联的负荷受远程客户端控制。
3执行情况
完成本系统的设计后，通过系统运行来确认其执行以及性能情况。系统的运行环境如下：
服务端PC采用奔腾处理器1.5GCPU和512MBRAM，运行WindowsXP操作系统，其上安装好PWS功能；客户端PC采用奔腾处理器1.5GCPU和256MBRAM，运行WindowsXP操作系统；一个没有网络功能的PLC；两个负荷：一个电风扇、一个普通电灯；一个数字电力计量器。
电力负荷由PLC中的DO控制，其中DO（Y3）控制电灯的开/关状态，DO（Y2，Y1和Y0）用来控制电扇的高/中/低速状态。这些DI/DO的控制命令都由服务端的MSComm.ocx（RS232通讯程序）发出。数字电力计量器连接到这些负荷上用来测量电压、电流和有功/无功，以及一些其它的电力数据。PLC可以发送这些测量值，也可以在寄存器中存放这些值。编写一个PLC程序将数字电力计量器的数据自动读取到PLC中。服务器PC可以通过MSComm程序从PLC中读取出这些数据。客户端与服务端通过TCP/IP协议交互。客户端主界面见图4.
4结论
本文阐述了一种基于网络技术的远程电力负荷管理和控制系统的实现方法。本系统通过远程控制PLC完成电力计量器的数据自动读取及控制，为客户端通过互联网远程管理/控制电力负荷提供图形交互接口。
参考文献：
[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.第二版.北京：北京航天航空大学出版社，2008.
[2]依夫杰（著）.VB2005&.NET3.0高级编程.第五版.杨浩（译）.北京：清华大学出版社，2008.
作者简介：
刘智臣（1980-），性别：男；籍贯：湖南永州人；研究方向：PLC嵌入式系统、电力自动化、网络技术；单位：华清远见教育集团长沙中心。
论文作者:刘智臣
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/4
标签：服务端论文; 客户端论文; 计量器论文; 电力论文; 负荷论文; 数据论文; 本系统论文; 《河南电力》2018年17期论文;