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RTU的發(fā)展過程 RTU與PLC的區(qū)別對比

時(shí)間：2020-06-02瀏覽：1984

RTU是Remote Terminal Unit(遠(yuǎn)程測控終端)的縮寫，是SCADA系統(tǒng)的基本組成單元。SCADA是Supervisory Control and Data AcquisiTIon 的縮寫，是對分布距離遠(yuǎn)，生產(chǎn)單位分散的生產(chǎn)系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。

??一個(gè)RTU可以有幾個(gè)、幾十個(gè)或幾百個(gè)I/O點(diǎn)組成，可以放置在測量點(diǎn)附近的現(xiàn)場。RTU至少具備以下兩種功能：數(shù)據(jù)采集及處理、數(shù)據(jù)傳輸(網(wǎng)絡(luò)通信)，當(dāng)然，許多RTU還具備PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計(jì)功能等等。

??一、RTU的發(fā)展過程
??在生產(chǎn)過程自動(dòng)化裝置中，DCS控制系統(tǒng)、PLC控制器是兩類應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)化控制產(chǎn)品，20世紀(jì)80年代之前，這些控制器的I/O卡件均集中在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室內(nèi)，與現(xiàn)場裝置儀表(其中包括AI/AO模擬量輸入輸出裝置和DI/DO 開關(guān)量輸入輸出裝置等)的連接線都是一對一直接接線，我們現(xiàn)在還可以在很多現(xiàn)場看到進(jìn)出控制室的大量電纜和敷設(shè)電纜的大尺寸橋架。在80年代后期，PLC、DCS兩類控制系統(tǒng)先后推出遠(yuǎn)離控制室安裝的遠(yuǎn)程I/O卡件，它安裝在現(xiàn)場，可就近與現(xiàn)場裝置連線，而這些遠(yuǎn)程I/O 卡件與安裝在控制室的控制器是通過單根電纜的通信實(shí)現(xiàn)信息交換。但也同時(shí)遇到了受制于安裝地點(diǎn)的環(huán)境因素的影響，限制了其進(jìn)行更大范圍的應(yīng)用。隨著RTU的出現(xiàn)這方面的問題也隨之得到了解決，RTU在遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換及通信方面的優(yōu)勢明顯。90年代后期通信技術(shù)不斷發(fā)展帶動(dòng)了SCADA系統(tǒng)有了長足發(fā)展，RTU產(chǎn)品有了更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為自動(dòng)化行業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用的一個(gè)重要分支。

??隨著中國的工業(yè)化水平和信息化水平不斷提高，SCADA系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。低碳經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的需求，更加使得市場對RTU產(chǎn)品的需求呈持續(xù)增加態(tài)勢，對產(chǎn)品性能的要求也越來越高，推動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級。在油氣行業(yè)生產(chǎn)方面，中國的三大石油生產(chǎn)集團(tuán)已經(jīng)進(jìn)入國際市場，正在承受著日益加大的來自國際石油行業(yè)的競爭壓力。以低勞務(wù)成本取勝不會是永遠(yuǎn)的優(yōu)勢。數(shù)字石油建設(shè)對提高油氣開發(fā)與生產(chǎn)能力和管理決策水平、降低經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)具有重大意義。另外，數(shù)字油田和數(shù)字石化也是石油石化企業(yè)全面升級與再造的需要。這些需求越來越迫切，越來越復(fù)雜，越來越苛刻，只有建設(shè)全面數(shù)字化的油田和企業(yè)才是最終的解決之道。而組成數(shù)字油田最基本單元就是RTU控制器。長輸管線和城市管網(wǎng)以及市政供水領(lǐng)域是SCADA系統(tǒng)運(yùn)用最為廣泛的行業(yè)，是RTU應(yīng)用最為密集的行業(yè)，也是應(yīng)用最為成熟的行業(yè)。在其它眾多行業(yè)中，RTU都是可以得到廣泛應(yīng)用的，因此，市場前景非常廣闊。由此吸引了更多的國際知名自動(dòng)化公司參與到RTU的研發(fā)制造中來。

??二、RTU的技術(shù)特性和特征
??1)標(biāo)準(zhǔn)的編程語言，符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3的編程語言；
??2)工作環(huán)境溫度：-40℃ ~70℃，環(huán)境濕度5~95%；
??3)電磁抗干擾符合IEC61000-4 和EN55011；
??4)具備多種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，如MODBUS TCP/IP、MODBUS RTU、MODBUS ASCII、DNP3等；
??5)豐富的通信接口，支持多種通信方式，通信距離長；
RTU
??6)大容量存儲；
??7)模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展；
??8)具備實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)；
??9)靈活互相兼容的開放式接口。

??雖然RTU和PLC在工程編程、數(shù)據(jù)采集和控制等方面很相似，但它們之間還是有很大區(qū)別的。PLC一般主要用于工廠車間流水線的控制，主要在室內(nèi)環(huán)境應(yīng)用，而RTU 不僅可以用于室內(nèi)應(yīng)用場合，更大的特點(diǎn)是具備用于室外控制裝置中，環(huán)境條件非常惡劣的場合。由于PLC 的工作環(huán)境溫度是0~50℃，因此在一些無人值守的野外站點(diǎn)，PLC不能做到可靠工作。

??三、RTU和PLC產(chǎn)品的對比
??兩者共同點(diǎn)是均采用編程語言IEC61131-3，但在環(huán)境等方面差別較大。
??(1)應(yīng)用場合范圍優(yōu)勢：
??RTU主要應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備附近，所以RTU對工作的環(huán)境要求比較寬泛：
??RTU對環(huán)境的要求：
??工作溫度：-40℃到75℃；
??存儲溫度：-40℃到85℃；
??相對濕度：5%到95%；
??RTU產(chǎn)品具有可靠的優(yōu)質(zhì)特性，極端的環(huán)境工作溫度，適合各類場所應(yīng)用，屬于全天候不受環(huán)境和地域的限制。
??PLC對環(huán)境的要求：
??工作溫度：0℃到55℃；
??存儲溫度：-40℃到70℃；
??相對濕度：5%到95%；
??PLC產(chǎn)品更適合室內(nèi)環(huán)境應(yīng)用，工作溫度范圍較窄。
PLC

??(2)通信協(xié)議及靈活性
??RTU產(chǎn)品有較多的通信接口
??RTU產(chǎn)品一般都具備3到5個(gè)通信接口或更多，如RS232、RS485，主要適應(yīng)現(xiàn)場各類智能儀表及各類控制器的方便接入；
??RTU產(chǎn)品具備支持多種通信協(xié)議 MODBUS、DNP3等多種協(xié)議；
??支持新增特殊協(xié)議的接口驅(qū)動(dòng)功能。可以方便與其它不同種類設(shè)備相連，特別適合SCADA系統(tǒng)應(yīng)用；
??PLC產(chǎn)品通信接口及通信協(xié)議較單一，只適合相對固定和統(tǒng)一的站內(nèi)控制系統(tǒng)。

??(3)功能方面
??RTU在應(yīng)用方面除了一些和PLC的基本相似功能外更面向一些行業(yè)專有技術(shù)，具有一些行業(yè)專用功能，如天然氣RTU具備AGA算法，井口RTU具備專用控制算法等。對于小型站點(diǎn)來說，兩者的應(yīng)用范圍都差不多，RTU系列具有的存儲空間，遠(yuǎn)大于PLC。此外，RTU采用內(nèi)嵌式流量計(jì)算程序，可代替流量計(jì)算機(jī)，直接用于計(jì)量，存儲歷史記錄等。
??在配置點(diǎn)數(shù)方面兩者相當(dāng)，在模擬量方面，RTU要略優(yōu)于PLC;RTU主要針對于現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境設(shè)置，對環(huán)境的要求要比PLC系列寬泛的多。從內(nèi)存空間及附帶功能來看，RTU要優(yōu)于PLC。對于現(xiàn)場環(huán)境比較好的地方，采用PLC會更經(jīng)濟(jì)一些;對于現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣的地方，如石油行業(yè)的灌區(qū)監(jiān)控、天然氣管道、油氣井場的監(jiān)控、市政管網(wǎng)等眾多具有室外環(huán)境因素的則采用RTU產(chǎn)品更合適。綜合來看，兩類產(chǎn)品各有其特色和特點(diǎn)，且主要針對的應(yīng)用范圍也不盡相同。