关于RTU和SCADA－一定要看 点击：26498 | 回复：130
发表于：2004-08-11 14:29:00
楼主
现在中国还没有完全了解RTU这种产品。
PLC 一般主要用于工厂车间流水线的控制，而RTU 在国外主要用于室外应用，恶劣环境中，比如在一些无人值守的站点，因为PLC 的工作环境温度0~50度，在其他地方不能可靠工作，虽然大家实际应用当中，又拿PLC 来当RTU 来用，但是比较勉强，可靠性不能保证。市场上本来是需要这样的产品的，只不过大家习惯于PLC 的概念，接受新的RTU 这样的概念，大家还需要培育市场和概念。
RTU(Remote Terminal Unit)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。
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。
RTU的发展历程是与“三遥”工程技术相联系地。所谓“三遥”工程技术是指遥测、遥控、遥调技术，是研究远处人们不易到达的地点，对物理变化过程、生产过程进行检测（遥测）、调节（遥调）、控制（遥控）的一门学科。“三遥”系统工程是多学科、多专业的高新技术系统工程，涉及计算机、机械、无线电、自动控制等技术，还涉及传感器技术、仪器仪表技术、非电量测量技术、软件工程、条码技术、无线电通讯技术、数据通讯技术、网络技术、信息处理技术等高新技术。因此，完全可以断言，RTU的发展将必然会随着“三遥”工程技术的发展而发展。
在我国，随着国内工业企业SCADA系统的应用与发展，RTU产品生产也受到了相应地重视，但总的看来，还是采用国外RTU产品居多，目前，在国内RTU产品尚未形成应有的市场。进入新世纪以来，由于一批新兴的高新技术产业的出现与发展，这种状况正日益得到改善。
有两种基本类型的RTU——“单板RTU” 和“模块RTU”。“单板RTU”在一个版子中集中了所有的I/O接口.“模块RTU” 有一个单独的CPU模块，同时也可以有其他的附加模块，通常这些附加模块是通过加入一个通用的“backplane”来实现的（象在PC机的主板上插入附加板卡一样）。
＃＃RTU的软件功能
下面的功能是所有RTU都需要的。在一些RTU中有些功能可能混合，并没有把它们区分开的必要。
@ 实时操作系统。它可能是一个特殊的RTOS，或是一段在对输入的循环扫描和对通讯端口循环监控开始时有效的代码。
@ 连接到SCADA监控中心的通讯系统的驱动。
@ 连接现场设备的I/O系统设备的驱动。
@ SCADA的应用软件。如对输入、现场过程和储存数据的扫描；对从通讯网络传过来的SCADA监控中心命令的响应。
@ 用户在RTU上对应用设定的一些方法。可能是一些简单的参数设置，启用或禁用特别的I/O口，或者提供一套完整的用户编程环境。
@ 诊断系统
@ 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。
## RTU的基本作用
RTU能控制对输入的扫描，且通常是以很快的速度。它还可以对过程进行一些处理，如改变过程的状态，存储等待SCADA监控中心查询的数据。一些RTU能够主动向SCADA监控中心进行报告，但多数情况下还是SCADA监控中心对RTU进行选择。RTU还有报警功能。当RTU受到SCADA监控中心的选择时，它需要对如“把所有数据上传”这样的要求进行响应，来完成一个控制功能。其主要功能表现为：
@ 监控中心使用远端地址进行数据的安全传输，对数据变化的异常报告，以及高效的通过一种媒介与多个远端进行通讯。
@ 对数字状态输入进行监控并在受到轮询时向监控中心汇报状态的变化。
@ 监控并计算从kWh计数器得到的累积脉冲。
@ 检测、存储并迅速汇报某一状态点的突发状态变化。
@ 监控模拟量输入，当其变化超过事先规定的比例时，向监控中心汇报。
@ 在可编程的执行过程中对每个基点在选择——核对——执行的安全模式下进行执行控制。
@ 模拟量设定点控制。
@ 对状态变化作1毫秒事件序列的标定。
发表于：2004-08-11 14:37:00
1楼
关于RTU的RTOS实时多任务操作系统
(Real Time multi-tasking Operation System, RTOS)
说明：
实时多任务操作系统(RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在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是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如此，RTOS还是一个可靠性和可信性很高的实时内核，将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的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。
TOS是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务内核，优秀商品化的RTOS可以面对几十个系列的嵌入式处理器MPU、MCU、DSP、SOC等提供类同的API接口，这是RTOS基于设备独立的应用程序开发基础。因此基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。据专家测算，优秀RTOS上跨处理器平台的程序移植只需要修改1~5%的内容。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，和通用性的应用程序一起，可以作为产品销售，促进行业内的知识产权交流，因此RTOS又是一个软件开发平台。
5. RTOS是嵌入式系统的软件开发平台
RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等,
这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS的API。
RTOS的引入，解决了嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件比重不断上升、应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。引入RTOS相当于引入了一种新的管理模式，对于开发单位和开发人员都是一个提高。
发表于：2004-09-01 16:32:00
9楼
“目前在电力系统也已经很少用RTU。一种过时的技术而已，增加二次接线的成本，数据直接从当地监控系统直接送到上级。”
不要把RTU当做一个成形产品来看，它是一项技术，PLC也如此。当地监控系统不同样包含I/O模块、CPU、通讯协议等等，不同的是：
以往电力系统的RTU产品（无论是进口还是国产的）I/O模块与CPU是独立化的，并且一个系统仅有一个微处理单元（实现与上一级进行数据交换），“增加二次接线的成本”这是受I/O模块与CPU通讯距离所限制，I/O模块无法当地化，这样就必须增长二次线来解决，但是该接的线还是得接，所以不是“增加二次接线的成本”而是增加二次线的成本。这里值得说明的是：I/O模块采集的信号可以进行信号放大实现远距离传送，同样可以当地化，不过从成本上来看不见得有多大的改善。
而现在的当地监控系统，其实就是应用了以上的技术，它在每个就地单元都有一个微处理单元以及多个I/O模块，当地的微处理单元可以跟系统的处理单元进行数据交换，也可与其他处理单元进行数据交换。同样从成本上来也看不见得有多大的改善。为什么采用当地监控系统不是成本决定的。要知道，西北、西南地区目前还在采购以往的RTU产品。
其实这两种，在《关于RTU和SCADA－一定要看》一文中作者已提到：有两种基本类型的RTU——“单板RTU” 和“模块RTU”。“单板RTU”在一个版子中集中了所有的I/O接口.“模块RTU” 有一个单独的CPU模块。
如果要说淘汰，只能是淘汰以往的RTU产品（这是发展的结果），而不是淘汰RTU技术，你能说PLC技术将被淘汰吗？
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