2.2網絡控制系統(tǒng)控制算法的研究

　　熱網遠程監(jiān)控系統(tǒng)是一個網絡控制系統(tǒng)（NCS），其控制對象是一個大滯后的對象，目前還沒有一個很好的數(shù)學模型和控制算法能夠解決這一控制問題。目前，熱力公司一般采用的方法是通過人的經驗來完成熱網平衡的調整，研究一個適合熱網監(jiān)控的控制算法，并充分考慮的環(huán)境溫度的影響，對節(jié)約能源，提高供熱效率意義重大。網絡控制系統(tǒng)中由于帶寬的限制會產生時延，研究時延對控制算法的影響也是一個需要解決的問題。

　　2.3控制節(jié)點軟、硬件系統(tǒng)設計

　　熱力站控制節(jié)點如果采用工控機、PLC等技術實現(xiàn)的話，控制節(jié)點的成本較高。采用嵌入式系統(tǒng)設計實現(xiàn)控制節(jié)點將降低整個系統(tǒng)的造價，有利于大規(guī)模推廣。

　　2.4 VPN協(xié)議的設計與實現(xiàn)

　　采用ADSL的節(jié)點接入方式后，由于利用了Internet傳輸控制數(shù)據，存在數(shù)據安全性的問題。為了保證數(shù)據的安全性，可以采用VPN(虛擬專用網)技術保證傳輸數(shù)據的安全性。[3]

　　3.控制節(jié)點軟、硬件系統(tǒng)設計

　　3.1 控制節(jié)點硬件系統(tǒng)設計

　　控制節(jié)點的硬件系統(tǒng)基于三星公司ARM7處理器S3C44B0X實現(xiàn)，如圖2所示：

　　S3C44B0X是三星公司生產的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，非常適合用于熱網監(jiān)控系統(tǒng)。電源選用5v/24v開關電源，為嵌入式系統(tǒng)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生66MHZ的穩(wěn)定輸出頻率。

　　顯示部分采用VFD高亮度顯示屏，具有點陣輸出，亮度高、視角寬的優(yōu)點。該屏用來顯示現(xiàn)場的溫度、流量、壓力等工況數(shù)據。此外，為了滿足人機交互的要求，還擴展了指示燈和鍵盤，該部分通過S3C44B0X的通用I/O實現(xiàn)。

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

　　由于S3C44B0X內部不具有網絡接口，通過擴展RTL8019A網絡控制芯片實現(xiàn)網絡接口，該芯片的通信速率為10Mbps，完全能夠滿足系統(tǒng)要求。該芯片經過網絡隔離變壓器和RJ45接口，與ADSL MODEM通信，完成撥號和網絡通信的功能。

　　數(shù)據采集部分的實現(xiàn)原理如下：供/回水溫度、流量、壓力六路4-20mA模擬信號經過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(shù)據采集。