1、通讯距离较长
2、用于各种恶劣的工业现场
3、模块结构化设计,便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利,电力调度,市政调度等行业广泛使用。
RTU 产品目前与无线设备,工业TCP/IP产品结合使用,正在发挥越来越大的作用。
RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能,使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语,应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。SCADA系统可以设计满足各种应用(水、电、气、报警、通信、保安等等),并满足顾客要求的设计指标和 *** 作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关,也可复杂到一个计算机网络,它由许多无线远程终端设备(RTU)组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。
远程测控终端(RTU)述评
一、概述
在生产过程自动化装置中,PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统,20世纪80年代之前,这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内,与现场装置(其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等)的连接线都是一对一直接接线,我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。在80年代后期,PLC、DCS两类控制系统先后推出远离控制室安装的远程I/O卡件,它安装在现场,可就近与现场装置连线,而这些远程I/O 卡件与PLC、DCS系统安装在控制室的控制器是通过单根电缆的通讯实现信息交换。而在这之前,即在80年代初期,一些相对生产规模小一些的厂家利用它们在数据采集转换及通讯方面的优势,就已经推出远程测控终端RTU,并采用RTU 构成计算机SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,有时我们又将它称为四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)系统,像我们知道的英国施伦伯杰(Schelumberger)公司20世纪80年代初期开发的IMP远程测控终端及由它构成的SCADA系统就是RTU早期成功应用的一个例子。
那么什么是RTU呢?RTU是Remote Terminal Unit(远程测控终端)的缩写,是SCADA系统的基本组成单元。一个RTU可以有几个,几十个或几百个I/O点,可以放置在测量点附近的现场。RTU应该至少具备以下两种功能:数据采集及处理、数据传输(网络通信),当然,许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。
远程测控终端RTU作为体现“测控分散、管理集中”思路的产品从20世纪80年代起介绍到中国并迅速得到广泛的应用。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。
二、远程测控终端RTU的应用
(一)应用场合
除了在传统的工业生产过程中大量应用(例如电厂、钢铁厂、化工厂)之外在测控点特别分散的场合,例如在以下行业中远程测控终端RTU得到广泛的应用:城市供水自动化控制系统;城市废水处理系统;城市煤气管网综合调度系统;天然气、石油行业自动化系统;电力远程数据集控系统;热网管道自动化控制;大气/水质等环保监测;水情水文测报系统;灯塔信标、江河航运、港口、矿山调度系统。
(二)应用实例
甘肃玉门发电厂2×130t/h锅炉、25MW汽机数采系统由34台解放军南京工程兵学院生产的893-IDCB 型远程测控终端RTU和5台微机组成,采集控制全系统380个模拟量输入信号、30个模拟量输出信号、125个开关量输入信号和6个开关量输出信号,实现了火力发电机组运行参数的在线监测、设备故障诊断、参数变化趋势分析等功能。
新疆塔里木油田桑塔木作业区是一个方圆数百平方公里的作业区,地处塔克拉玛干沙漠边缘,自然环境十分恶劣。全区范围内分布着80口油井,平时油井无人值守,油井的计量数据采集只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差,一次巡视往往要用大半天的时间才能完成,而且设备故障不能及时发现,为此作业区下定决心对涉及5个计量站,2个阀组站的油田计量系统进行改造,数采、控制部分采用和利时公司的FOPLC系统,再通过数传电台将设备运行状态信息传到中心站。本系统在塔里木油田应用后,运行稳定,中心站对7个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成(中心站与RTU站间最远距离为13公里),所有数据采集准确无误,避免人为因素采集数据错误,真正实现了计量自动化。
昆明市环保局污水远程监控系统由控制中心和分散于昆明市区的数百个监控点的远程测控终端组成,远程测控终端采用的是带GSM/GPRS模块的微型PLC。远程测控终端将监控点的数据(包括排放污水流量值、污水处理设备运行时间等数据)以短信息方式,通过电信部门提供的短信业务定时将以上数据传送到控制中心,录入SQL Server数据库,并对录入的排放污水流量值、污水处理设备运行时间进行实时累计。在每天晚上的固定时间将当日累计数据上报数据中心。此外,控制中心监控人员可随时察看分散于昆明市区的监控点的实时运行数据,了解各监控点的实际运行情况,如污水处理装置是否运行,实际排放污水量的大小等数据。
三、远程测控终端RTU性能比较
从用户角度出发,我们可以从以下几个方面对各种远程测控终端产品进行性能比较:
(一)外形
远程测控终端外形通常为长方形,大多数相当于是一个黑匣子,没有显示器及 *** 作键盘, *** 作及显示都要在上位计算机上进行。而北京安控科技发展有限公司的SuperE可按照用户要求带液晶显示器及 *** 作键盘,液晶显示器为单色,显示分辨率为240×128,显示器的显示对比度及背光值可在线调节,在远程测控终端的液晶显示器及 *** 作键盘上还可进行现场监控、现场 *** 作、现场诊断、现场维护、现场升级。其最大组态画面数为40页,画面动态元素最大数量为40个, *** 作键盘有28个,可见其 *** 作能力很强、显示功能非常丰富。此主题相关如下:
图1 埃波罗公司EP105 RTU
(二)品种
英国施伦伯杰公司IMP的品种比较少,只有直流模拟量输入、电阻量输入、直流模拟量输出及开关量输入/输出等少数几个品种,但每一个IMP的通用性较好,如模拟量输入IMP可接受热电偶、直流电流、直流电压三种类型的输入信号,每一类型信号又有多个分度号或多个量程可供选择,又如电阻量输入IMP可接受电阻、直流电压、Pt100、应变量四种类型的输入信号,每一类型信号又有多种桥路类型或多个量程可供选择,再如开关量输入/输出IMP可自由选择各点是开关量输入还是开关量输出。这种灵活性是同时期其他仪表所不曾具有的,所以它的通用输入特性受到普遍欢迎。
南京工程兵学院的893-IDCB继承了IMP上述优点,同时它又根据中国用户的需要,开发了很多新品种RTU,如工频交流量输入、智能调节器等,以适应国内(特别是电厂)对电量信号的采集及PID调节回路的要求。此主题相关如下:
图2 北京安控RTU产品
北京安控科技发展有限公司的SuperE则选择了另一个思路,它在每一块RTU内部均可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入5种类型的信号通道,最大通道数为35个。用户选型时只要根据现场信号采集类型及数量的要求确定5类信号通道是否都需选用及每一类信号的通道数。我们知道,每一个特定的生产现场往往不是只有单一的信号类型,例如污水处理的曝气沉淀池,它有温度、液面、流量、pH值等模拟量输入信号,也有控制调节阀动作的模拟量输出信号,还有泵、闸门开启关闭的开关量输入和输出信号,甚至某些流量信号可能是脉冲量输入信号。所以生产现场要求的是可接受不同信号类型的混合型RTU。而且,不同的生产现场各类信号类型的点数差别很大,它又要求各类信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU现场配线时,要将单一信号类型都接入同一个RTU,必定有部分信号的连接电缆加长。所以像SuperE这样混合型信号输入输出且点数可以适当变动的RTU,就可以灵活地适应各类生产现场的要求,不仅方便用户选型,还可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。
SuperE小型化的产品SuperE-M,最多15路I/O,它集成了最新的GPRS(通用分组无线业务)技术。另一个产品是SuperE-S,它采用模块化积木式结构,I/O通道数可少到几个,多到600个。增加了这些产品后,用户选型时挑选的余地更大了。
澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲,MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块,用户若需要更多的I/O点,可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置,而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可提供各种标准现场总线(如Profibus-DP、Interbus、DeviceNet、ControlNet、CANOpen、AS-I)和工业标准协议(如MODBUS、MODNET)的转换。
(三)电源
英国施伦伯杰公司S-网络的IMP数量为5块或5块以下时,IMP可直接由主计算机供电,IMP数量超过5块时,由外部供电,电源等级为12~50VDC。
南京工程兵学院893-IDCB使用220VAC电源,也可按特殊要求,采用12~36VDC供电。
北京安控科技发展有限公司的SuperE使用220VAC电源、24VDC供电、12V太阳能电池供电,具有省电模式,并具备电池充电和后备功能。省电模式是指在软件控制下RTU 进入休眠状态,电耗降低,而一旦有中断输入,系统就恢复供电,这特别适用于太阳能电池供电。SuperE另一个优点是可向现场仪表(如变送器)提供隔离的24V电源输出,从而大大减少了配电用的专用电源、连接导线及接线工作量。
北京华迅通信电子技术公司eNET无线RTU使用10~30VDC供电,支持太阳能电池供电。
澳大利亚埃波罗(ELPRO)公司的RTU可提供交流供电、直流供电、太阳能电池供电、蓄电池供电、24VDC环形供电等多种方式。
(四)通讯
通讯一般分为有线和无线两大类,有线方式采用各个公司专用网络或符合国际标准的现场总线网络通讯,无线方式称则采用远程拨号通讯、无线电台、卫星通讯、专线通讯、GSM/GPRS通讯。
英国施伦伯杰公司IMP远程测控终端通过S-网络相连,S-网络是一根总长可达1000m的专用双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为163k,每秒可完成1000个通道的扫描。与主计算机的连接是通过S-网络适配器,主机数只能是一台。
南京工程兵学院893-IDCB远程测控终端通过893-网络相连,893-网络是一根总长可达1200m的普通双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为1875k,每秒可完成1600个通道的扫描。与计算机的连接是通过893-网络适配器,为多主机系统,主机数最多为31台。
北京安控科技发展有限公司的SuperE在通讯方面则灵活得多,它采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯,可提供两路对外通讯接口。例如可采用以下通讯方式:RS232、RS485、无线电台、远程拨号通讯、卫星通讯、专线通讯。通讯距离RS232为16m、RS485为1200m、无线电台为数10km、专线通讯也超过10km。用户可根据使用环境从多种通讯方式种中进行选择或组合。它还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议,也可以自定义通讯协议。
(五)系统功能
英国施伦伯杰公司IMP只能构成单一功能的数据采集系统,不能进行PID回路控制和逻辑控制。
南京工程兵学院893-IDCB因其品种中有智能调节器,所以它可以构成带PID回路控制的数据采集与控制系统,但这种PID回路控制不应该是太复杂的。
北京安控科技发展有限公司的SuperE的软件中包括逻辑梯级图程序和C程序,逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能,所以它可以构成带逻辑控制、PID回路控制的数据采集与控制系统,这样的系统通常也可以称之为PLC或DCS系统。
(六)软件
英国施伦伯杰公司IMP仅提供驱动程序、基于Windows的组态软件包等少数软件。
南京工程兵学院893-IDCB仅提供网络驱动程序、网络演示调试程序及与多种工控软件的接口程序等软件。
北京安控科技发展有限公司的SuperE采用的是多任务系统,其内部程序包括:监控程序、逻辑梯级图程序、C程序、屏幕组态程序等4部分。监控程序控制整个系统的运行,完成数据的采集、存储、通讯等工作;逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID调节等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID调节等功能,也可实现自定义的通讯协议;屏幕组态程序完成屏幕画面的组态显示。SuperE还可提供多种气体流量算法和专用监测、控制软件包,如污水处理、水源井控制、抽油机控制、油气计量专用软件包,用户也可以进行二次开发。rtu是一种远程测控终端,它采集所在发电厂或变电站表征电力系统运行状态的模拟量和状态量,监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量,执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制和调节命令。新一代JY-RTU6640-M终端集成了现在RTU具有的“五遥”功能,即遥测、遥信、遥控、遥调,遥视。传输支持多种协议,自定协议和Modbus协议(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支持;Modbus从机工作模式:标准从机、从机主动回传;Modbus主机工作模式:标准主机、主机不巡检;数据远程传输支持GPRS、以太网等;
馈线终端设备(FTU)
FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关,例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说,1台FTU要求能监控1台柱上开关,主要原因是柱上开关大多分散安装,若遇同杆架设情况,这时可以1台FTU监控两台柱上开关。
配变终端设备(TTU)
TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1~2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据保存在装置的不挥发内存中,在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及停电等运行问题,根据记录数据,统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性,并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件,使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录,事后转存到配网主站或其它分析系统。
TTU构成与FTU类似,由于只有数据采集、记录与通信功能,而无控制功能,结构要简单得多。为简化设计及减少成本,TTU由配变低压侧直接变压整流供电,不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时,为避免重复投资,TTU要增加电容器投切控制功能。
开闭所终端设备(DTU)
DTU一般安装在常规的开闭所(站)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算,对开关进行分合闸 *** 作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能。
DTU详细应用可以参考厦门------才茂!!!
一、主要区别:DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的,还需要有后台软件的配合一起使用。FTU与RTU有以下区别:FTU体积小、数量多,可安置在户外馈线上,设有变送器,直接交流采样,抗高温,耐严寒,适应户外恶劣的环境;而RTU安装在户内,对环境要求高;FTU采集的数据量小,通信速率要求较低,可靠性要求较高;而RTU采集的数据量大,通信速率较高,可靠性要求高,有专用通道。TTU则是单一功能单元,仅对配电变压器的信息采集和控制。
二各单元主要特点:
DTU:(Distribution Terminal Unit)配电终端单元,用于开闭所,环网柜,变电所的多回路数据采集(包括:三相电压,三相电流,有功,无功,频率,开关位置等)、通讯、管理。具有更多回路,更多参数监控管理的能力,并上传至上层主站。功能更强,适应范围更加广泛DTU。已经广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业领域。如上图所示,尽管应用的行业不同,但应用的原理是相同的。大都是DTU和行业设备相连,比如PLC,单片机等自动化产品的连接,然后和后台建立无线的通信连接。DTU的主要功能是把远端设备的数据通过无线的方式传送回后台中心。如右图所示,要完成数据的传输需要建立一套完整的数据传输系统。在这个系统中包括:DTU,客户设备、移动网络、后台中心。在前端,DTU和客户的设备通过232或者485接口相连。DTU上电运行后先注册到移动的GPRS网络,然后去和设置在DTU中的后台中心建立SOCKET连接。后台中心作为SOCKET的服务端,DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的,还需要有后台软件的配合一起使用。在建立连接后,前端的设备和后台的中心就可以通过DTU进行无线数据传输了,而且是双向的传输。
FTU:(Feeder Terminal Unit )馈线远方终端,用于测量馈线的三相参数(包括:三相电压,三相电流,有功,无功,频率等),监控,保护配电系统中的馈线,与配电自动化主站通信,将信息提供给配电监控主站系统,执行主站对馈线及其终端设备的调节和控制。FTU是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。它可以与远方的配电子站通信,将配电设备的运行数据发送到配电子站,还可以接受配电子站的控制命令,对配电设备进行控制和调节。
RTU:(Remote Terminal Unit)远程终端单元,通用于对现场信号、电力设备的监测和控制。RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。RTU产品在石油天然气、水利、电力调度、市政调度等行业SCADA系统中广泛应用。
在电力系统配置中,还有一个TTU。TTU:(Transformer Terminal Unit)配电变压器远方终端,用于对配电变压器的信息采集和控制(包括:三相电压,三相电流,有功,无功,频率,温度,瓦斯等),它实时监测配电变压器的运行工况,保护变压器的安全运行,调整无功补偿,并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置,提供配电系统运行控制及管理所需的数据。
无线RTU集数据采集、传输、存储功能于一体,采用低功耗设计,实时在线平均功耗≤10mA/12V,特别适用于太阳能供电的监测现场,可大大减少太阳能供电成本并降低施工难度,唐山平升无线RTU广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。作用如下:数据采集、传输一体化设计,内置GPRS数据传输模块,具备RS485串口通信接口;支持多种通信协议,支持Modbus协议及自定义协议;支持与多中心进行数据通信,支持实时在线、定时唤醒两种工作模式;控制功能:多路DO输出,可定制逻辑控制程序实现运算和自动控制;抓拍功能:可外接工业照相机,进行抓拍。;远程管理功能:支持远程参数设置、程序升级;报警功能:监测数据越限,立即上报告警信息。
一、性质不同抄
1、RTU:构成企业综合自动化系统的核心装置。
2、DTU:专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
二、硬件组成不同
1、RTU硬件组成:RTU的硬件主要包括CPU、存储器和各种输入输出接口。这些模块集成在电路板中,RTU的功能模块通过电路板布线连接。
2、DTU硬件组成:DTU 硬件组成部分主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块。
三、应用不同
1、RTU应用:适用于较恶劣的温湿度环境,提供更多的计算功能。rtu产品广泛应用于油气、水利、电力调度、市政zd调度等行业的SCADA系统中。
2、DTU应用:DTU已广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业。虽然应用行业不同,但应用原理是一样的。其中大部分是与工业设备如PLC,单片机等自动化产品连接,然后与后台建立无线通信连接。
参考资料:
参考资料:
1、RTU(远程终端单元),英文全称RemoteTerminalUnit,中文全称为远程终端控制系统,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
2、RTU(RemoteTerminalUnit)是构成企业综合自动化系统的核心装置,通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统,可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。
3、RTU是SCADA系统的基本组成单元。RTU是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式,它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。
4、RTU是一种耐用的现场智能处理器,它支持SCADA控制中心与现场器件间的通讯。它是一个独立的数据获取与控制单元。它的作用是在远端控制控制现场设备,获得设备数据,并将数据传给SCADA系统的调度中心。
5、RTU的硬件主要包括CPU、存储器、以及各种输入输出接口等功能模块。这些模块被集成到电路板中,通过电路板布线完成RTU各功能模块连接。CPU是RTU控制器的中枢系统,负责处理各种输入信号,经运算处理后,完成输出。存储器是RTU记忆系统,用来存储各种临时或永久性数据。
6、与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。RTU产品在石油天然气、水利、电力调度、市政调度等行业SCADA系统中广泛应用。
7、数据传输单元DTU
(Data
Transfer
unit),是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
RTU是REMOTE TERMINAL UNIT 的简称,既远方数据终端,用于监视、控制与数据采集的应用。具有遥测、遥信、遥调、遥控功能。
DTU (Data Transfer unit),是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)