两款比较具有代表性的RTU和PLC产品进行对比:RTU我们选择艾默生的ROC800系列产品;PLC我们选择西门子的S7-200系列
首先,两款产品所支持的通讯方式不同,艾默生的ROC800系列的CPU自带一个以太网口,2个RS-232口;西门子S7-200系列产品的CPU221,CPU222,CPU224带一个RS-485口,CPU224XP,CPU226带2个RS-485口;老款的200系列只支持PPI和MPI协议,最新款的CPU222,CPU224,CPU224XP,CPU226能支持PROFIBUS-DP协议;相比较而言,艾默生的ROC800系列通讯方式更为灵活,更方便。
RTU主要应用于现场设备附近,所以ROC800系列对工作的环境要求比较宽泛:
ROC800系列对环境的要求: 工作温度:-40度到75度 存储温度:-40度到85度
相对湿度:5%到95%;
200系列对环境的要求:
工作温度:0度到55度
存储温度:-40度到70度 相对湿度:5%到95%;
ROC800系列与S7-200系列单个站点可配置的I/O点数比较: ROC800系列能配置的最大点数:
最大点数:216DI/DO或108AI/AO;
可扩展至27个插槽,I/O模块种类:4AI,4AO,8DI,5DO;
200系列能配置的最大点数
CPU221:6DI+4DO
CPU222:78DI/DO或10AI/AO
CPU224:168DI/DO或35AI/AO:
CPU224XP:168DI/DO或38AI/AO
CPU226:248DI/DO或35AI/AO
221不能扩展,222能接2个扩展模块;224,224XP,226能接7个扩展模块;
扩展模块的种类:8DI,16DI,4DO,8DO,4DI+4DO,8DI+8DO,16DI+16DO,4AI,2AO,4AI+1AO
对于小型站点来说,两者的应用范围都差不多,ROC800系列具有8M的存储空间,远大于200系列,此外,ROC800采用内嵌式流量计算程序,最多能支持12路流量计算,可代替流量计算机,直接用于计量。
综合来看,在配置点数方面两者相当,在模拟量方面,ROC800要略优于200系列;ROC800系列主要针对于现场应用环境设置,对环境的要求要比S7-200系列宽泛的多。从内存空间及附带功能来看,ROC800要优于S7-200系列。)
对于现场环境比较好的地方,采用S7-200系列PLC会,更经济一些;对用现场环境比较恶劣,比如石油行业的灌区监控,天燃气管道、矿井的监控,则可采用ROC800系列RTU产品更合适。
RTU具有的特点是:
1、通讯距离较长
2、用于各种环境恶劣的工业现场
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。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活,易学易用、体积小,重量轻,价格便宜的特点。
RTU英文全称 Remote Terminal Unit,中文全称为远程终端控制系统
RTU具有的特点是:
1、通讯距离较长
2、用于各种环境恶劣的工业现场
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(Remote erminal 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操作概念。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。
变电站是电力系统的一个重要组成部分,它的安全可靠运行是电网安全经济运行的根本保证。当前变电站正以分项自动化向着综合自动化方向发展,综合自动化的近期目标是把变电站的保护、测量、监控、远动等融为一体,取得数据共享,资源共享,大幅度提高自动化的功效。
对于电力系统,为了进行现代化管理,往往实现电网调度自动化,虽然省、地、县各级调度有不同的职能和责任,但其组成基本相同,一般是由主站和远动终端(RTU)组成。远动终端就是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置,它负责采集所在发电厂或变电站电力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度命令。然而,随着煤矿现代化管理的飞速发展,实施煤矿安全生产微机监控调度系统已是大势所趋,该系统通过设置在矿调度室的主计算机能实时地监视煤矿井下生产环境安全参数和全矿重要机电设备的工况,从而对各生产环节进行控制和调节,使生产的指挥管理和控制融为一体,成为矿井生产的中枢。
由于矿调度室远离生产现场,因此,矿井上下需要设置多个远动分站。毋庸置疑,煤矿变电站是企业生产的核心和动力源泉,它关系着安全生产和人体安危。变电站的安全管理也是煤矿监控系统的一个重要环节。通常变电站与煤矿生产调度中心往往相距较远,必须采用远动技术,在变电站设置远动终端即RTU,与调度中心计算机通过信道相连接,RTU与调度中心之间通过远距离信息传输完成RTU的远方监控功能。RTU与主站配合可以实现三遥功能,即:遥测、遥信、遥控。
RTU的主要功能
(1)采集状态量并向远方发送,带有光电隔离,遥信变位优先传送;
(2)采集数据量并向远方发送,带有光电隔离;
(3)直接采集系统工频电量,实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ,可计算正反向电度;
(4)采集脉冲电度量并向远方发送,带有光电隔离;
(6)接收并执行遥控及返校;
(7)程序自恢复;
(8)设备自诊断(故障诊断到插件级);
(9)设备自调;
(10)通道监视;
(11)接收并执行遥调;
(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配);
(13)与两个及两个以上的主站通讯;
(14)采集事件顺序记录并向远方发送;
(15)提供多个数字接口及多个模拟接口;
(16)可对每个接口特性进行远方/当地设置;
(17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据;
(18)接受远令,选择发送各类信息;
(19)可转发多个子站远动
(20)当地显示功能,当地接口有隔离器;
(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯;
(22)选配及多规约同时运行,如DL451-91 CDT规约,同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约(如DNP3.0、SC1801、101规约);
(23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。
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。综合来看,在配置点数方面两者相当,在模拟量方面,ROC800要略优于200系列;ROC800系列主要针对于现场应用环境设置,对环境的要求要比S7-200系列宽泛的多。从内存空间及附带功能来看,ROC800要优于S7-200系列。两种产品各有其优缺点,而且主要针对的应用范围也不尽相同,具体选型时可以查阅它们更详尽的参数后确定。
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。
下面我们分别拿两款比较具有代表性的RTU和PLC产品进行对比,让大家对这两类产品有更深一步的认识;
RTU我们选择艾默生的ROC800系列产品;PLC我们选择西门子的S7-200系列.
首先,两款产品所支持的通讯方式不同,艾默生的ROC800系列的CPU自带一个以太网口,2个RS-232口;西门子S7-200系列产品的CPU221,CPU222,CPU224带一个RS-485口,CPU224XP,CPU226带2个RS-485口;老款的200系列只支持PPI和MPI协议,最新款的CPU222,CPU224,CPU224XP,CPU226能支持PROFIBUS-DP协议;相比较而言,艾默生的ROC800系列通讯方式更为灵活,更方便。
RTU主要应用于现场设备附近,所以ROC800系列对工作的环境要求比较宽泛:
ROC800系列对环境的要求:
工作温度:-40度到75度
存储温度:-40度到85度
相对湿度:5%到95%;
200系列对环境的要求:
工作温度:0度到55度
存储温度:-40度到70度
相对湿度:5%到95%;
ROC800系列与S7-200系列单个站点可配置的I/O点数比较:
ROC800系列能配置的最大点数:
最大点数:216DI/DO或108AI/AO;
可扩展至27个插槽,I/O模块种类:4AI,4AO,8DI,5DO;
200系列能配置的最大点数:
CPU221:6DI+4DO
CPU222:78DI/DO或10AI/AO
CPU224:168DI/DO或35AI/AO
CPU224XP:168DI/DO或38AI/AO
CPU226:248DI/DO或35AI/AO;
221不能扩展,222能接2个扩展模块;224,224XP,226能接7个扩展模块;
扩展模块的种类:8DI,16DI,4DO,8DO,4DI+4DO,8DI+8DO,16DI+16DO,4AI,2AO,4AI+1AO,
对于小型站点来说,两者的应用范围都差不多,ROC800系列具有8M的存储空间,远大于200系列,此外,ROC800采用内嵌式流量计算程序,最多能支持12路流量计算,可代替流量计算机,直接用于计量。
综合来看,在配置点数方面两者相当,在模拟量方面,ROC800要略优于200系列;ROC800系列主要针对于现场应用环境设置,对环境的要求要比S7-200系列宽泛的多。从内存空间及附带功能来看,ROC800要优于S7-200系列。
对于现场环境比较好的地方,采用S7-200系列PLC会,更经济一些;对用现场环境比较恶劣,比如石油行业的灌区监控,天燃气管道、矿井的监控,则可采用ROC800系列RTU产品更合适。