RTU和PLC有什么区别?
1,通信距离长
2、用于各种恶劣的工业场所
3.该模块是结构化的,易于扩展。
4.广泛应用于水利、电力调度、市政调度等具有远程通信、遥测遥控功能的行业。
目前,RTU产品与无线设备和工业TCP/IP产品相结合,正在发挥越来越重要的作用。
RTU(远程终端单元)是一种远程测控单元装置,负责监视和控制现场信号和工业设备。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常具有出色的通信能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温湿度环境,并提供更多的计算功能。正是由于RTU功能的完善,RTU产品在SCADA系统中得到了广泛的应用。
远程终端设备(RTU)是安装在远程站点的电子设备,用于监视和测量安装在远程站点的传感器和设备。RTU将测量的状态或信号转换成可以在通信介质上发送的数据格式。它还将中央计算机发送的数据转换成命令,以实现对设备的功能控制。
监控和数据采集是一个广义的术语,可以应用于能够集中控制和监控安装在远程站点的设备的系统。SCADA系统可以设计成满足各种应用(水、电、气、报警、通信、安全等。),并满足客户要求的设计指标和运营理念。SCADA系统可以像通过一对电线连接到远端的开关一样简单,也可以像计算机网络一样复杂。它由许多无线远程终端设备(RTU)组成,并与安装在中央控制室的强大微型计算机通信。
SCADA系统的远程终端设备可以通过各种硬件和软件来实现。这取决于受控站点的性质、系统的复杂程度、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监测、设备调节控制和开关控制。
远程测控终端综述
一.概述
在生产过程自动化设备中,PLC和DCS是应用最广泛的两种控制系统。20世纪80年代以前,这些控制系统的I/O卡集中在远离现场的控制室,与现场设备(包括AI/AO模拟输入/输出设备和DI/DO开关输入/输出设备等)的连接线。)是直接一对一连接的。现在,我们仍然可以看到大量的电缆进出控制室和许多站点的大尺寸电缆槽。80年代后期,PLC和DCS两种控制系统相继推出了安装在远离控制室的远程I/O卡,安装在现场,可以与附近的现场设备连接。这些远程I/O卡通过一根电缆与安装在PLC和DCS控制室的控制器交换信息。在此之前,也就是80年代初,一些生产规模相对较小的厂家利用其在数据采集、转换、通讯方面的优势推出了RTU,并利用RTU组成了计算机SCADA(监控与数据采集)系统。有时我们称之为四遥(遥测、遥信、遥控、遥控)系统。我们知道,80年代初英国Schelumberger公司开发的IMP远程测控终端及其SCADA系统就是RTU早期成功应用的一个例子。
那么RTU是什么?RTU是Remote Terminal Unit的缩写,是SCADA系统的基本单元。一个RTU可以有几个、几十个或几百个I/O点,可以放在测量点附近的现场。RTU至少应该具备以下两个功能:数据采集与处理、数据传输(网络通信),当然很多RTU还具备PID控制功能或者逻辑控制功能、流量累加功能等等。
远程测控终端RTU作为体现“分散测控、集中管理”思想的产品,自20世纪80年代引入我国以来,得到了广泛的应用。其在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号线缆数量、节省安装成本等方面的优势也得到了用户的肯定。
二、远程测控终端RTU的应用
(1)应用场合
除了在传统工业生产过程中大量应用(如电厂、钢厂、化工厂)外,远程测控终端RTU还广泛应用于以下行业:城市供水自动化控制系统;城市污水处理系统;城市燃气管网综合调度系统:天然气和石油工业自动化系统;电力远程数据集控制系统;热网管道的自动控制;环境监测,如空气/水质;水情水文预报系统;灯塔航标、内河航运、港口和矿山调度系统。
(2)应用实例
甘肃玉门电厂2×130t/h锅炉和25MW汽轮机数据采集系统由34台893-IDCB远程测控终端RTU和5台微机组成,采集和控制整个系统的380路模拟输入信号、30路模拟输出信号、125路开关量输入信号和6路开关量输出信号,实现火电机组的运行参数。
新疆塔里木油田三塔木作业区是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。全区有80口油井,平时无人值守,油井计量数据只能靠人工巡检采集。但由于地域辽阔,自然条件恶劣,完成一次巡逻往往需要半天时间,设备故障无法及时发现。因此,确定作业区对油田计量系统进行改造,涉及5个计量站和2个阀组站。数据采集和控制采用和利时公司的FOPLC系统,设备运行状态信息通过数字电台传输到中心站。该系统在塔里木油田应用后,运行稳定。中心站对7个RTU站的轮询可在短短几分钟内完成(中心站与RTU站最长距离为13km),所有数据采集准确,避免人为因素造成的数据采集误差,真正实现计量自动化。
昆明市环保局污水远程监控系统由分散在昆明市数百个监测点的控制中心和远程监控终端组成。远程监控终端是带有GSM/GPRS模块的微型PLC。远程监控终端传输监测点的数据(包括污水排放流量值、污水处理设备运行时间等。)定期通过电信部门提供的短信服务发送到控制中心,并记录到SQL Server数据库中,实时累加输入的污水排放流量值和污水处理设备运行时间。每晚定时向数据中心上报当天的累计数据。此外,控制中心的监控人员可以随时查看分散在昆明市区的监控点的实时运行数据,了解各个监控点的实际运行情况,如污水处理装置是否运行、实际排污量等数据。
三、远程测控终端RTU性能对比
站在用户的角度,我们可以从以下几个方面来比较各种远程测控终端产品的性能:
(1)外观
远程测控终端通常是长方形的,大部分相当于一个黑匣子。没有显示和操作键盘,操作和显示必须在上位机进行。北京安控科技发展有限公司的SuperE可根据用户要求配备液晶显示屏和操作键盘。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和背光值可以在线调整。还可以在远程测控终端的液晶显示和操作键盘上进行现场监控、现场操作、现场诊断、现场维护和现场升级。配置屏幕最大40页,屏幕动态元素最大40个,操作键盘28个,可见其操作能力强,显示功能丰富。该主题的相关图片如下:
图1 EP 105 Epro公司RTU
(2)多样性
英国斯伦贝谢公司的IMP只有几个品种,如DC模拟输入、电阻输入、DC模拟输出和开关输入/输出,但每个IMP都有很好的通用性。例如,模拟输入IMP可以接受三种类型的输入信号:热电偶、DC电流和DC电压,每种类型的信号都有多个刻度数或多个范围可供选择。再比如电阻输入IMP可以接受四种类型的输入信号:电阻、DC电压、Pt100、应变,每种类型的信号都有多种桥型或多种量程可供选择。再比如开关输入/输出IMP可以自由选择每个点是开关输入还是开关输出。这种灵活性是其他仪器同时不具备的,所以它的通用输入特性受到普遍欢迎。
南京工程学院的893-IDCB继承了IMP的上述优点。同时,根据国内用户的需求,开发了许多RTU新品种,如工频交流输入、智能调节器等。,满足国内(特别是电厂)对电力信号采集和PID调节电路的要求。该主题的相关图片如下:
图2北京安防RTU产品
北京安控科技发展有限公司的SuperE选择了另一种思路。它可以在每个RTU中配置模拟输入、模拟输出、开关量输入、开关量输出和脉冲量输入五种类型的信号通道,最多35个通道。在选择类型时,用户只需根据现场信号采集的类型和数量要求,确定是否需要选择全部五种信号通道,以及每种信号的通道数。我们知道,每一个具体的生产现场往往不只是单一的信号类型,比如污水处理的曝气沉淀池,它有温度、液位、流量、pH值等模拟输入信号,有控制调节阀动作的模拟输出信号,有开关泵和闸门的开关量输入输出信号,甚至有的流量信号可能是脉冲输入信号。因此,生产现场需要能够接受不同信号类型的混合RTU。而且各种信号类型的点数在不同的生产现场差别很大,这就要求各种信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU的现场接线中,为了将所有单信号类型连接到同一个RTU,必须加长部分信号的连接电缆。因此,混合信号输入输出的RTU和点数可以适当改变,如SuperE,可以灵活适应各种生产现场的要求,既方便了用户的选择,又节省了RTU的数量,减少了信号电缆的数量。
SuperE-M是SuperE的小型化产品,最多有15个I/O通道,集成了最新的GPRS(通用分组无线业务)技术。另一款产品是SuperE-S,采用模块化积木式结构,I/O通道数量少则几个,多则600个。加入这些产品后,用户有了更多的选择空间。
西亚特澳洲MOX原点卡的I/O包括8点AI、8点DI、8点DO和2点计数脉冲,而MOX Unity卡可由用户选择。如果用户需要更多的I/O点,可以通过RS485和以太网连接各种AI、AO、DI和DO卡。MOX Unity卡也可以实现I/O点和电源的冗余配置,但冗余功能在RTU中并不多见。MOX GATEWAY现场总线组件可以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和MODNET)之间的转换。
(3)电源
英国斯伦贝谢公司S网IMP数量为5个及以下时,IMP可直接由主机供电,IMP数量超过5个时,由外部供电,供电等级为12 ~ 50VDC。
南京工程学院893-IDCB根据特殊要求采用220VAC电源,或12 ~ 36 VDC电源。
北京安控科技发展有限公司的SuperE采用220VAC电源、24VDC电源、12V太阳能电池电源,具有节电模式和电池充电、备份功能。省电模式是指RTU在软件的控制下进入睡眠状态,功耗降低。一旦有中断输入,系统就会恢复供电,特别适合太阳能电池供电。SuperE的另一个优点是可以为现场仪表(如变送器)提供隔离的24V电源输出,从而大大减少了配电专用电源、连接线和布线的工作量。
北京华讯通信电子技术有限公司ENET无线RTU采用10~30VDC供电,支持太阳能电池供电。
ELPRO的RTU可提供交流电源、DC电源、太阳能电池电源、电池电源、24VDC环网电源等多种方式。
(4)沟通
一般来说,通信可以分为两类:有线和无线。有线模式采用各公司专网或符合国际标准的现场总线网络,无线模式采用远程拨号通信、无线电台、卫星通信、专线通信和GSM/GPRS通信。
英国斯伦贝谢公司的IMP远程测控终端采用S网连接,是一种特殊的双芯双绞线屏蔽电缆,总长1000m,通信波特率为163k,每秒可扫描1000个通道。与主机的连接是通过S- network适配器,主机的数量只能是一台。
南京工程学院的893-IDCB远程测控终端通过893-网络连接。893- network为普通双芯双绞线屏蔽电缆,总长1200m,通信波特率为187.5k,每秒可扫描1600个通道。与电脑的连接是通过893网卡,是多主机系统,最大主机数为31。
北京安控科技发展有限公司的SuperE在沟通上就灵活多了。它使用标准通信协议和各种通信方法进行通信,并可提供两个外部通信接口。例如,可以采用以下通信方式:RS232、RS485、无线电台、远程拨号通信、卫星通信和专线通信。RS232的通信距离为16m,RS485为1200m,电台数量为10km,专线通信也超过10km。用户可以根据使用环境从多种通信模式中选择或组合。还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通信协议,也可以自定义通信协议。
(5)系统功能
英国斯伦贝谢公司的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。
南京工程学院893-IDCB由于具有智能调节器,可以构成一个具有PID回路控制的数据采集与控制系统,但这个PID回路控制不要太复杂。
北京安控科技发展有限公司的SuperE软件包括逻辑梯形图程序和C程序,可以完成计算、逻辑控制、PID回路控制等一般功能。c程序可以完成计算、逻辑控制、PID回路控制等复杂功能,因此可以形成逻辑控制和PID回路控制相结合的数据采集与控制系统。这样的系统也可以称为PLC或DCS系统。
(6)软件
英国Schlumberger公司的IMP只提供驱动程序和基于Windows的配置包等少数软件。
南京工程学院893-IDCB只提供网络驱动、网络演示调试程序、与各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采用多任务系统,内部程序包括监控程序、逻辑梯形图程序、C程序、屏幕组态程序四部分。监控程序控制整个系统的运行,完成数据的采集、存储和通信。逻辑梯形图程序可以完成计算、逻辑控制、PID调节等一般功能。c程序可以完成复杂的计算、逻辑控制、PID调节等功能,还可以实现自定义通信协议;屏幕配置程序完成屏幕的配置显示。SuperE还可以提供多种气体流量算法和专用监控软件包,如污水处理、水源井控、抽油机控制、油气计量软件包等,用户还可以进行二次开发。