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远程终端单元RTU功能介绍

2019-10-31

远程终端单元RTU

远程终端单元( Remote Terminal Unit,RTU),一种针对通信距离较长和工业现场环境恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机测控单元,它将末端检测仪表和执行机构与远程调控中心的主计算机连接起来,具有远程数据采集、控制和通信功能,能接收主计算机的操作指令,控制末端的执行机构动作。它将末端检测仪表和执行机构与远程调控中心的主计算机连接起来,具有远程数据采集、控制和通信功能,能接收主计算机的操作指令,控制末端的执行机构动作。按照国标CB/T 14429 - 93《远动设备及系统术语》中的定义,远动指应用通信技术,完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称,简称“四遥”

远程终端单元RTU特点

(1)通信距离长,同时提供多种通信端口,以适应分散应用和本地的不同通信要求。

(2)CPU计算能力强,提供大容量程序和数据存储空间,适合就地运算和大量数据安全存储。

(3)适应恶劣的温度和湿度环境,工作环境温度为-40~+85℃。

(4)模块结构化设计,便于扩展。

远程终端单元RTU硬件

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。

其中开关量输入单元:对现场各种开关信号的采集,现场信号可以是继电器触点开关(无源),也可以是电压信号,还可以是电流信号。由于采用光隔离器件,可以抵抗现场各种干扰,能够在强电场、强磁场、多尘埃、潮湿环境下正常工作。

开关量输出单元:用于遥控远端设备的开停、声光、告警等。

模拟量输入单元:采用模拟开关及光电隔离技术,将现场各种模拟信号采集进来,既可以是4-20mA、0-10mA标准模拟信号;也可以是非标准模拟信号,如交流220V等,A/D板采用智能A/D变换和利用软件技术,可抗工频50Hz干扰,射频干扰等,A/D变换精度高达14位。模拟量路路隔离,可以用于不同的地电位设备同时采集。

模拟量输出单元:用于PID调节方式下的各种自控系统。 脉冲量输入单元:采集脉冲信号的频率,带光隔。采集信号的频率范围为0~20MHz。

数字量输入单元:接收各种串行数据信号。可以是RS485接口,RS232,RS422接口,或V11,V28等各种波特率下的异步串行数据。也可以采集64K同步数据。

包括RS485接口、RS232接口、以太网接口、HART仪表接口等各种通讯方式。

远程终端单元RTU软件

远程终端单元RTU软件分为三种:操作系统、监控软件、功能应用软件。

操作系统:一般RTU采用实时多任务操作系统(RTOS),RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台、目前中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写,没有采用商品化的RTOS,不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS是一段嵌入在日标代码中的软件,用户的其他应用程序都建立在RTOS之上。RTOS还是一个可靠性很高的实时内核,将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准API,并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时间。在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数。高效率地进行多任务支持是RTOS设汁从始至终的一条主线,采用RTOS管理系统可以统一协凋各个任务,优化CPU时间和系统资源的分配,使之不空闲、不拥堵。

监控软件包括:设备驱动、数据采集与控制、数据库管理、通信、故障诊断和人机接口等程序模块—主要完成以下功能:

(1)连接到SCADA调控中心的通信系统的通信接口驱动。

(2)连接现场I/O设备的设备驱动。

(3)扫描、处理(滤波与定标计算等)、存储现场数据。

(4)信号传输:与SCADA系统调控中心或与其他RTU交换信息。

(5)对从通信网络传过来的SCADA调控巾心命令的响应。

(6)现场调节系统控制,PID回路控制是最基本的方式,一些复杂调节系统也是以PID回路控制为基础的。

(7)逻辑顺序控制,如清管器的收发控制,机泵组的启停控制、鹤管装车控制、油罐倒换流程切换等属于此类。

(8)设备自诊断,程序自恢复,故障诊断到插件级。

(9)人机接口:包括键盘、按钮、显示屏等。

(10)报警与自动保护处理。

(11) 一些RTU有文件系统支持文件下载,所支持的下载文件包括用户程序和设定文件。

功能应用软件:根据RTU应用生产对象不同,生产厂家开发很多不同的应用程序。

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