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安控数字化油田擂台-RTU/PLC行业标准-2012年第13期(结束) 点击:0 | 回复:30



安控数字化

    
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发表于:2012-03-17 22:26:21
楼主

讨论主题:在油田数字化建设中,大部分厂家采用的产品都是RTU或者PLC,根据应用的不同会采用不同厂家的产品,有时采用国外的,有时采用国内,产品的设计要满足不同的行业标准。请对RTU/PLC的行业标准进行对比?比如编程标准、IO标准等。

 

 

 

 

 要求:最好结合自己实际工作。

 参与方式:采取跟帖的方式参与。

 
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。

 
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出8个优胜者。

奖项设置:每期选出8个优胜者,其中:

 一等奖1名:奖100MP(相当于100人民币),
      
二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖:2名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。

特别奖说明:特别奖主要奖励给获奖次数少于3次的ID

 活动发奖:MP评奖后一周内发放,精美礼物每月发放一次,统一在月初寄送。

 

           北京安控科技股份有限公司(简称安控科技),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。

安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。

 

安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。

作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。

本着卓越品质,源于更高要求的核心理念,协作、严谨、勤奋、卓越的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。

 

 

北京安控科技股份有限公司

地址:北京市海淀区上地四街一号

邮编:100085

电话:400-0093-200 市场部

传真:010-62971668-6888

网址:www.echocontrol.com

E-mailinfo@echocontrol.com




zhxl198808——工控人生

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发表于:2012-03-18 12:57:02
1楼
为了PLC程序可读性强,短期内可以读懂并且能够修改,在PLC工作组内部需要统一我们的编程标准,以便适应将来工程人员调动后,原来的程序能够被后来的人在短期内读懂,现统一标准如下:

一、程序结构
1、   程序结构统一
OB1:主程序;
OB100:初始化程序(无需主程序调用);
OB35:100ms(可修改)中断(无需主程序调用),可以调用PID模块;
OB80、OB82、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122:故障诊断模块(无需主程序调用、无需编程);
FC1:系统模式;
FC2:输入处理;
FC3:输出处理;
FC4:运行处理;
FC5:停止处理;
FC6:手自动切换;
FC7:
。。。
。。。
FC100:之后用来建立一些可以循环调用的子程序;
FC105:系统自带,模拟量输入子程序(可以循环调用);
FC106:系统自带,模拟量输出子程序(可以循环调用);
modbus通讯(CP341):FB7:P_RCV_RK,FB8:P_SND_RK;
通讯CP340:FB2:P_RCV,FB3:P_SND;
一般PID:用FB41;
温、湿度PID:用FB58;
如果程序块与系统块重复,请避让。

2、   数据块
DB1:AI数据,类型:REAL,与上位机接口;
DB2:AO数据,类型:REAL,与上位机接口;
DB3:DI数据,类型:BOOL,与上位机接口;
DB4:DO数据,类型:BOOL,与上位机接口;
DB5:设备运行时间及流量累计,类型:REAL,与上位机接口;
DB6:报警消息,类型:BOOL,与上位机接口;
DB7:类型:REAL,中间寄存器;
DB8:类型:INT,中间寄存器;
DB9:类型:WORD,中间寄存器;
DB10:类型:BOOL,中间寄存器;
DB11:之后用作与设备通讯用,例如:MODBUS通讯等;
DB100:之后用作调用FB块时的背景数据块;
M区:也作为中间变量。

3、   DP从站故障诊断
DP从站必须做故障诊断,故障报警,用FB125即可。

二、控制模式
1、   系统设置远程/本地/手动按钮
1.1、         远程:只能通过上位机对系统进行自动启/停控制,单台设备就地控制优先,在程控时,可以通过上位机对设备进行软手操/自动切换,软手操启/停;
1.2、         本地:只能通过触摸屏对系统进行自动启/停控制,单台设备就地控制优先,在程控时,可以通过触摸屏对设备进行软手操/自动切换,软手操启/停;
1.3、         手动:手动控制时,上位机/触摸屏失效,只能通过手动控制设备的启/停。
2、   单台设备控制
单台设备必须有软手操/自动切换以及软手操时可以启/停功能,由自动切换到软手操时,设备不能停机;由软手操切换到自动时,设备启/停取决于自动程序。
3、   单台设备(泵、风机及其它大型设备)运行满24小时必须进行轮换,且必须有运行时间累计,如果由上位机设定启/停顺序除外,操作人员自行设定;

三、编程技巧
1、   程序块尽量细化,方便阅读,将同一类型的设备控制放在一个程序块中;
2、   如遇特殊情况下采用语言编程,多数情况下请使用梯形图编程,方便别人阅读;
3、   对于经常调用的子程序,可以做成子模块,频繁调用,例如:求几个数平均值或求几个数的最大值;
4、   程序要有注释,变量及中间变量必须有描述,方便别人阅读或以后查阅;
5、   定期做程序备份,最好以工程名称+系统名称+当天日期;
6、   程序加密,防止别人窃取。

zhxl198808——工控人生

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发表于:2012-03-18 12:58:05
2楼
E101模块简介
概述:
  E101模拟量输入模块将8路模拟量输入加到ECHO系列I/O系统中。I/O总线上可安装16块E101模块,得到128个模拟量输入点。输入端与压力、液位、流量、温度变送器,或其他高精度模拟信号源连接使用。
  E101模块接收0~20mA或0~5V输入信号。电流回路在输入端有一个250Ω电阻(当信号为0~5V时,不接此电阻)。
  DIP开关可设置20%的输入偏移。无偏移时,模块测量0~20mA或0~5V的信号。有偏移时,模块测量4~20mA或1~5V的信号。
  E101模块使用12位分辨率的A/D转换器且通过I/O BUS总线进行通讯。所有的输入端都有瞬态保护且与主逻辑电源隔离。所有输入共用一条公共回路。

规格:
输入点 8
分辨率
12位
输入电阻
5V----100KΩ
20mA----250Ω
模数转换类型
渐近型
隔离
500VAC
精度
±0.2%×满量程 25℃
±0.5%×满量程 整个温度范围
输入偏移量
0%、20%可调
过压
超过连续信号输入范围的60%不会损坏
超过115VAC将烧坏250电阻和瞬变二极管
瞬间保护
在每个通路都设有瞬变抑制器
数据更新时间
100ms
响应时间
20ms
端子
12位
12到22AWG
接触电流15AMP
尺寸
宽 108mm
高 118mm
厚 44mm
托板
7.5×35DIN 导轨
包装
B型封装盒
环境湿度 5%RH----95%
温度 -40℃----70℃


E102模块简介
概述:
  E102数字量输入模块将8路离散数字量输入信号加到ECHO系列I/O系统中。I/OBUS总线上可安装8块E102模块,得到64个数字量输入点。
  E102模块带有光耦隔离。为了便于外部接线简单化,四路输入为一组,共享公共地,组与组之间相互隔离。输入的数字量与逻辑电路通过光耦隔离。输入的信号可以是直流或交流。每路输入通过限流电阻调节输入电压范围,这些电阻可以改变来适应非标准的输入信号。
  E102的发光二极管显示每一路输入的状态。E001控制器可以控制这些LED显示。


规格:
输入点
8路
输入过压范围
可以超过额定电压的150%而不会损坏
输入电流
典型值 5mA
输入响应时间
OFF----ON:典型值7ms
ON----OFF:典型值 24ms
隔离
组与组之间为1500VAC
地址选择
DIP拨码开关
功率要求
LED全部亮 5V/45mA
LED全灭 5V/5mA
视觉指示
红色LED指示输入状态
端子
10位
12到22AWG
接触电流15AM
尺寸
宽 108mm
高 118mm
厚 44mm
托板
7.5×35DIN 导轨
包装
B型封装盒
环境湿度 5%RH----95%
温度 -40℃----70℃


E103模块简介
概述:
   E103数字量输入/输出模块将4路数字量输入和4路数字量输出(继电器触点)加到ECHO系列I/O系统中。I/O BUS总线上可安装8块E103模块,得到32个数字量输入点和32个数字量输出点。
  E103的数字量输入部分带有光耦隔离。外部接线很简单,四路输入共享公共地,既四路信号的地在模块内部是彼此短路的。
  继电器数字量输出可在系统中设定为常开或常闭状态,它们通常用于控制仪表的指示灯、继电器、电机开关及其他ON/OFF驱动器。继电器输出特别适用于电流较大或要求非标准电流和电压的应用。
  E103上的发光二极管显示每一路输入或输出端口的状态。E001控制器可以控制这些LED。


规格:
输入点
4路
输出点
4路
输入过压范围
可以超过额定电压的150%而不会损坏
输入电流
典型值 5mA
输入响应时间
OFF----ON:典型值7ms
ON----OFF:典型值 24ms
输出类型
全封闭式机械继电器
常开触点可转变为常闭触点
输出触点参数
5A/250VAC
5A/30VDC
输出频率
18000次/小时 机械触点
继电器寿命
1500000次 0-250mA
600000次 1A
100000次 5A
300000次 1A pf = 0.4
继电器动作时间
最大值10ms,典型值5ms
继电器响应时间
最大值10ms, 典型值2ms
继电器弹起时间
典型值 3ms
继电器触点绝缘型
1000VAC
逻辑绝缘型
1500VAC
地址设定
DIP拨码开关
托板
7.5*35DIN导轨
包装
B型封装盒
环境湿度 5%RH----95% 温度 -40℃----70℃


E104模块简介
概述:
  E104继电器数字量输出模块将8路数字量输出(继电器触点)加到ECHO系列的I/O系统中。I/O BUS总线上可安装8块E104模块,得到64个数字量输出点。
  继电器数字量输出可在系统中被设定为常开或常闭状态,它们通常用于控制仪表的指示灯、继电器、电机开关及其他ON/OFF驱动器。继电器输出特别适用于电流较大或要求非标准电流和电压的应用。
  E104上的发光二极管显示每一路输出的状态。E001控制器可以控制LED显示。


规格:
输出点
8路
输出类型
全封闭式机械继电器
常开触点可转变为常闭触点
输出触点参数
5A/250VAC
5A/30VDC
输出频率
18000次/小时 机械触点
继电器寿命
1500000次 0-250mA
600000次 1A
100000次 5A
300000次 1A pf = 0.4
继电器动作时间
最大值10ms,典型值5ms
继电器响应时间
最大值10ms, 典型值2ms
继电器弹起时间
典型值 3ms
继电器触点绝缘型隔离电压
1000VAC
逻辑绝缘型隔离电压
1500VAC
地址设定
DIP拨码开关
功率要求
LED和继电器全部有效 5V/300mA
LED无效而继电器有效 5V/270mA
视觉指示
红色LED指示输出状态
端子
16位
12--22AWG标准导线
最大导通电流15AMP
尺寸
宽 108mm
高 118mm
厚 44mm
托板
7.5×35DIN 导轨
包装
B型封装盒
环境湿度 5%RH----95%
温度 -40℃----70℃




E105模块简介
概述:
  E105模拟量输出模块将2路模拟量输出加到ECHO系列I/O系统中。I/O BUS总线上可安装16块E105模块,得到32个模拟量输出点。
  E105模块可以控制电动阀门、电机控制器、温度控制器以及其它需要模拟信号控制的设备。
  E105模块可以提供4-20mA输出或0-20mA输出,输出范围可由电路板上的一位拨码开关设定。输出D/A有12位分辨率。输出部分与逻辑电路隔离,并有瞬变保护。
将一个负载电阻接到输出端可得到电压输出,电压范围由负载电阻决定。实际上在电流环可提供的电压范围内,可输出任何电压值。
  E105模块需要一个外部24V直流电源供电来激励电流环。为了可以用太阳能和电池供电,供电电压可以低于12V,规定负载电阻不超过400Ω。

规格:
输出点
2
输出信号范围
0-20mA或4-20mA,通过拨码开关设置
最大负载
1000Ω 24VDC
400Ω 12VDC
250Ω 9VDC
隔离
1500VAC
D/A分辨率
12位
绝对精度
0.2%×满量程 25℃ 250Ω负载
0.5%×满量程 整个温度范围内 0-1000Ω负载
波纹噪声
0.1%最大值
瞬变保护
600W保护
响应时间
25ms
模块地址
由拨码开关设定
电源要求
5V   45mA
9V-28V 95mA
端子
12位12--22AWG最大导通电流15AMP
尺寸
宽 108mm
高 118mm
厚 44mm
托板
7.5×35DIN 导轨
包装
B型封装盒
环境湿度 5%RH----95%
温度 -40℃----70℃

zhxl198808——工控人生

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发表于:2012-03-18 12:58:13
3楼

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 Terminal 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。
远程测控终端(RTU)述评
一、概述
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。
二、远程测控终端RTU的应用
(一)应用场合
除了在传统的工业生产过程中大量应用(例如电厂、钢铁厂、化工厂)之外在测控点特别分散的场合,例如在以下行业中远程测控终端RTU得到广泛的应用:城市供水自动化控制系统;城市废水处理系统;城市煤气管网综合调度系统;天然气、石油行业自动化系统;电力远程数据集控系统;热网管道自动化控制;大气/水质等环保监测;水情水文测报系统;灯塔信标、江河航运、港口、矿山调度系统。
(二)应用实例
甘肃玉门发电厂2×130t/h锅炉、25MW汽机数采系统由34台解放军南京工程兵学院生产的893-IDCB 型远程测控终端RTU和5台微机组成,采集控制全系统380个模拟量输入信号、30个模拟量输出信号、125个开关量输入信号和6个开关量输出信号,实现了火力发电机组运行参数的在线监测、设备故障诊断、参数变化趋势分析等功能。
新疆塔里木油田桑塔木作业区是一个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。全区范围内分布着80口油井,平时油井无人值守,油井的计量数据采集只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差,一次巡视往往要用大半天的时间才能完成,而且设备故障不能及时发现,为此作业区下定决心对涉及5个计量站,2个阀组站的油田计量系统进行改造,数采、控制部分采用和利时公司的FOPLC系统,再通过数传电台将设备运行状态信息传到中心站。本系统在塔里木油田应用后,运行稳定,中心站对7个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成(中心站与RTU站间最远距离为13公里),所有数据采集准确无误,避免人为因素采集数据错误,真正实现了计量自动化。
昆明市环保局污水远程监控系统由控制中心和分散于昆明市区的数百个监控点的远程测控终端组成,远程测控终端采用的是带GSM/GPRS模块的微型PLC。远程测控终端将监控点的数据(包括排放污水流量值、污水处理设备运行时间等数据)以短信息方式,通过电信部门提供的短信业务定时将以上数据传送到控制中心,录入SQL Server数据库,并对录入的排放污水流量值、污水处理设备运行时间进行实时累计。在每天晚上的固定时间将当日累计数据上报数据中心。此外,控制中心监控人员可随时察看分散于昆明市区的监控点的实时运行数据,了解各监控点的实际运行情况,如污水处理装置是否运行,实际排放污水量的大小等数据。
三、远程测控终端RTU性能比较
从用户角度出发,我们可以从以下几个方面对各种远程测控终端产品进行性能比较:
(一)外形
远程测控终端外形通常为长方形,大多数相当于是一个黑匣子,没有显示器及操作键盘,操作及显示都要在上位计算机上进行。而北京安控科技发展有限公司的SuperE可按照用户要求带液晶显示器及操作键盘,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及背光值可在线调节,在远程测控终端的液晶显示器及操作键盘上还可进行现场监控、现场操作、现场诊断、现场维护、现场升级。其最大组态画面数为40页,画面动态元素最大数量为40个,操作键盘有28个,可见其操作能力很强、显示功能非常丰富。

(二)品种
英国施伦伯杰公司IMP的品种比较少,只有直流模拟量输入、电阻量输入、直流模拟量输出及开关量输入/输出等少数几个品种,但每一个IMP的通用性较好,如模拟量输入IMP可接受热电偶、直流电流、直流电压三种类型的输入信号,每一类型信号又有多个分度号或多个量程可供选择,又如电阻量输入IMP可接受电阻、直流电压、Pt100、应变量四种类型的输入信号,每一类型信号又有多种桥路类型或多个量程可供选择,再如开关量输入/输出IMP可自由选择各点是开关量输入还是开关量输出。这种灵活性是同时期其他仪表所不曾具有的,所以它的通用输入特性受到普遍欢迎。
南京工程兵学院的893-IDCB继承了IMP上述优点,同时它又根据中国用户的需要,开发了很多新品种RTU,如工频交流量输入、智能调节器等,以适应国内(特别是电厂)对电量信号的采集及PID调节回路的要求。

北京安控科技发展有限公司的SuperE则选择了另一个思路,它在每一块RTU内部均可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入5种类型的信号通道,最大通道数为35个。用户选型时只要根据现场信号采集类型及数量的要求确定5类信号通道是否都需选用及每一类信号的通道数。我们知道,每一个特定的生产现场往往不是只有单一的信号类型,例如污水处理的曝气沉淀池,它有温度、液面、流量、pH值等模拟量输入信号,也有控制调节阀动作的模拟量输出信号,还有泵、闸门开启关闭的开关量输入和输出信号,甚至某些流量信号可能是脉冲量输入信号。所以生产现场要求的是可接受不同信号类型的混合型RTU。而且,不同的生产现场各类信号类型的点数差别很大,它又要求各类信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU现场配线时,要将单一信号类型都接入同一个RTU,必定有部分信号的连接电缆加长。所以像SuperE这样混合型信号输入输出且点数可以适当变动的RTU,就可以灵活地适应各类生产现场的要求,不仅方便用户选型,还可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。
SuperE小型化的产品SuperE-M,最多15路I/O,它集成了最新的GPRS(通用分组无线业务)技术。另一个产品是SuperE-S,它采用模块化积木式结构,I/O通道数可少到几个,多到600个。增加了这些产品后,用户选型时挑选的余地更大了。
澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲,MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块,用户若需要更多的I/O点,可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置,而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可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、MODNET)的转换。
(三)电源
英国施伦伯杰公司S-网络的IMP数量为5块或5块以下时,IMP可直接由主计算机供电,IMP数量超过5块时,由外部供电,电源等级为12~50VDC。
南京工程兵学院893-IDCB使用220VAC电源,也可按特殊要求,采用12~36VDC供电。
北京安控科技发展有限公司的SuperE使用220VAC电源、24VDC供电、12V太阳能电池供电,具有省电模式,并具备电池充电和后备功能。省电模式是指在软件控制下RTU 进入休眠状态,电耗降低,而一旦有中断输入,系统就恢复供电,这特别适用于太阳能电池供电。SuperE另一个优点是可向现场仪表(如变送器)提供隔离的24V电源输出,从而大大减少了配电用的专用电源、连接导线及接线工作量。
北京华迅通信电子技术公司eNET无线RTU使用10~30VDC供电,支持太阳能电池供电。
澳大利亚埃波罗(ELPRO)公司的RTU可提供交流供电、直流供电、太阳能电池供电、蓄电池供电、24VDC环形供电等多种方式。
(四)通讯
通讯一般分为有线和无线两大类,有线方式采用各个公司专用网络或符合国际标准的现场总线网络通讯,无线方式称则采用远程拨号通讯、无线电台、卫星通讯、专线通讯、GSM/GPRS通讯。
英国施伦伯杰公司IMP远程测控终端通过S-网络相连,S-网络是一根总长可达1000m的专用双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为163k,每秒可完成1000个通道的扫描。与主计算机的连接是通过S-网络适配器,主机数只能是一台。
南京工程兵学院893-IDCB远程测控终端通过893-网络相连,893-网络是一根总长可达1200m的普通双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为187.5k,每秒可完成1600个通道的扫描。与计算机的连接是通过893-网络适配器,为多主机系统,主机数最多为31台。
北京安控科技发展有限公司的SuperE在通讯方面则灵活得多,它采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯,可提供两路对外通讯接口。例如可采用以下通讯方式:RS232、RS485、无线电台、远程拨号通讯、卫星通讯、专线通讯。通讯距离RS232为16m、RS485为1200m、无线电台为数10km、专线通讯也超过10km。用户可根据使用环境从多种通讯方式种中进行选择或组合。它还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议,也可以自定义通讯协议。
(五)系统功能
英国施伦伯杰公司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。
南京工程兵学院893-IDCB因其品种中有智能调节器,所以它可以构成带PID回路控制的数据采集与控制系统,但这种PID回路控制不应该是太复杂的。
北京安控科技发展有限公司的SuperE的软件中包括逻辑梯级图程序和C程序,逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能,所以它可以构成带逻辑控制、PID回路控制的数据采集与控制系统,这样的系统通常也可以称之为PLC或DCS系统。
(六)软件
英国施伦伯杰公司IMP仅提供驱动程序、基于Windows的组态软件包等少数软件。
南京工程兵学院893-IDCB仅提供网络驱动程序、网络演示调试程序及与多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采用的是多任务系统,其内部程序包括:监控程序、逻辑梯级图程序、C程序、屏幕组态程序等4部分。监控程序控制整个系统的运行,完成数据的采集、存储、通讯等工作;逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID调节等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID调节等功能,也可实现自定义的通讯协议;屏幕组态程序完成屏幕画面的组态显示。SuperE还可提供多种气体流量算法和专用监测、控制软件包,如污水处理、水源井控制、抽油机控制、油气计量专用软件包,用户也可以进行二次开发。
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具有梯形图和C语言编程,屏幕组态软件编程。与PLC相比特点
1:运算能力强
2:可带液晶显示,就地显示和控制
3:模拟量采集能力强最多24路
4:掉电保护程序不丢失
5:多种通讯方式 拨号,数传,RS485

王者之师--spider_man

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占楼打雷用!!!!!

王者之师--spider_man

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果断再占一楼!!!

yezhu——工控人生

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6楼

PLC五种标准编程语言

PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求,通过PLC编程语言的编制设计的。根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准(IEC1131-3)。PLC的编程语言包括以下五种:梯形图语言(LD)、指令表语言(IL)、功能模块图语言(FBD)、顺序功能流程图语言(SFC)及结构化文本语言(ST)。

    1、梯形图语言(LD)

梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉,因此,梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。

    梯形图编程语言的特点是:与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;与原有继电器控制相一致,电气设计人员易于掌握。

    梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的能流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,应用时,需要与原有继电器控制的概念区别对待。

    图1是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。图2是采用PLC控制的程序梯形图。


图1 交流异步电动机直接启动电路图


图2 PLC梯形图 2、指令表语言(IL)

    指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言,和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下,适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时,指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应,在PLC编程软件下可以相互转换。图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。


图3 指令表

    指令表表编程语言的特点是:采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握;在手持编程器的键盘上采用助记符表示,便于操作,可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。

    3、功能模块图语言(FBD)

    功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能,不同的功能模块有不同的功能。图4是对应图1交流异步电动机直接启动的功能模块图编程语言的表达方式。


图4 功能模块图

    功能模块图编程语言的特点:功能模块图程序设计语言的特点是:以功能模块为单位,分析理解控制方案简单容易;功能模块是用图形的形式表达功能,直观性强,对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程;对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统,由于功能模块图能够清楚表达功能关系,使编程调试时间大大减少。

    4、 顺序功能流程图语言(SFC)

    顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件,根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配,一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务,用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰,易于阅读及维护,大大减轻编程的工作量,缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大,程序关系较复杂的场合。图5是一个简单的功能流程编程语言的示意图。


图5

    顺序功能流程图编程语言的特点:以功能为主线,按照功能流程的顺序分配,条理清楚,便于对用户程序理解;避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷,同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时,由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷;用户程序扫描时间也大大缩短。

    5、结构化文本语言(ST)

    结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中,常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。

    结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系,完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似,但为了应用方便,在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。

    结构化文本编程语言的特点:采用高级语言进行编程,可以完成较复杂的控制运算;需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧,对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。

    不同型号的PLC编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的,早期的PLC仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的PLC对梯形图(LD)、指令表(STL)、功能模块图(FBD)编程语言都以支持。比如,SIMATIC STEP7 MicroWIN V3.2。

    在PLC控制系统设计中,要求设计人员不但对PLC的硬件性能了解外,也要了解PLC对编程语言支持的种类。

yezhu——工控人生

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玻璃的心

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站位啦!!!我也站位啦!!!!

玻璃的心

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王者之师-MadforG

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王者之师-MadforG

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勇者

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12楼
RTU的通讯和标准
   由于RTU是专用的器件,现在还没有统一的标准,尤其是在通讯方面,通常情况下一个产家的RTU是不能和另一个产家的RTU混用的。协议的转化和竞争已经形成了一个产业。近期中国自动化学会专家咨询委员会将向市场发布RTU的通用标准,这些标准大致包括如下:
  ? @ 通信标准DNPs和IEC870。
  ? @ RTU编程标准IEC1131-3。
   中央处理器单元可以包含一个内置的或独立的modem。这些modems可以通过无条件租借的声音级电话线或类似的声道如:微波、无线电、光纤。也可以用异步串行数据端口来代替modem,来扩展通讯设备最大可达36.6Kbaud。
   中央处理器连续的选择输入通道将当前的状态或模拟量和以前的状态作对比。如果模拟量的改变超过了死区限,就会向监控中心通知发生了状态改变;如果没有改变发生,一个简短的确认信号会返回到监控中心。所有其他的信息都是在连续选取信息将交*存取的,在忽略选取扫描时间冲突时,获得最优的响应时间。
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*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。 

勇者

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发表于:2012-03-18 16:21:07
13楼

IEC标准中,PLC标准主要由以下5部分组成:
第一部分(Part 1):基本信息(General Information);
第二部分(Part 2):设备特性(Equipment Characteristics);
第三部分(Part 3):编程语言(Programming Languages);
第四部分(Part 4):用户准则(User Guidelines);
第五部分(Part 5):服务指南(Messaging Service Specification);

一杯啤酒

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14楼

一、SuperE-R系列可编程控制器,是面向数据采集与监控的微型通用RTU。在程序的控制下,控制器可完成复杂的数据采集、逻辑和过程控制等功能。
     I/O点精简的SuperE-R采用标准开放性设计,具有性能可靠、功能全面、应用灵活、性价比高
     支持IEC61131-3标准,可用梯形图、C语言设计程序实现本地/远端编程。
     支持不大于10点I/O信号的数据采集、逻辑和过程控制等功能,可根据需要自由组合I/O配置。
     支持Modbus RTU/ASCII/TCP等通讯协议,具有RS232/485等通讯接口。
二、Rock E40产品采用先进的32位CPU,配置嵌入式实时多任务操作系统,采用模块热备冗余、热插拔技术,实现采集、运算、逻辑、定时、控制、通讯等功能。
    符合IEC 61131-3标准,支持C语言、支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。
    支持Modbus RTU/ASCII/TCP等通信协议,具有RS232/RS485/Ethernet/Profibus-DP等通讯接口。
三、Super32-L 系列RTU,是安控科技集多年的开发、工程经验设计的新型一体化RTU 产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的通用RTU。
     一体化模块设计,集成AI、AO、DI、DO、PI 等I/O 通道与RS232、RS485、Ethernet 等通信接口于一身,适用于多种有线和无线网络。

     编程软件符合IEC 61131-3 标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言
     支持Modbus RTU / ASCII / TCP、DNP3 等通信协议
四、Super E40产品采用先进的32位CPU,配置嵌入式实时多任务操作系统,采用模块热备冗余、热插拔技术,实现采集、运算、逻辑、定时、控制、通讯等功能。
     采用先进的32位ARM芯片(ARM技术),16位分辨率A/D、D/A,嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。
 符合IEC 61131-3标准,支持C语言、支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。
 采用模块热备、冗余、热插拔技术,更高的系统可靠性。
 支持大容量I/O信号的数据采集、逻辑和过程控制等功能,可满足用户的不同需求。
     (≤64个I/O模块)
     支持Modbus RTU/ASCII/TCP等通信协议,具有RS232/RS485/Ethernet/Profibus-DP等通讯接口。
     工业标准设计,采用插拔式结构,方便I/O模块扩展。
五、Super32-L 系列RTU,是北京安控科技股份有限公司集多年的开发、工程经验设计的新型RTU产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的新型通用RTU。
       支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3(可选)、IEC 60870-5-104(可选)等通信协议。
       高效的工程开发工具,符合IEC 61131-3标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。

六、安控SCADA系统提供Modbus和OPC标准通讯协议,提供向DCC传送实时数据,同时也接受DCC的控制和设定指令的标准接口;

一杯啤酒

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发表于:2012-03-18 16:44:02
15楼

 一、三菱一般是422协议,CCLINK总线使用于大规模的现场应用,并能够有效较少布线和设备安装的工作量。主要的总线通讯协议是MODBUS,进行MODBUS通讯时,增加MODBUS通讯扩展模块就行
AB 三层网络:信息层以太网,控制层ControlNet,设备层DeviceNet,现在主推Ethernet/IP(三网合一)
Siemens根据应用场合有 Profibus-DP,Profibus-PA,Profibus-FMS三种。(现在主推ProfiNet)
Schneider原来主推Modbus现在也主推Ethernet/Ip.
二、澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲,MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块,用户若需要更多的I/O点,可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置,而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可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、MODNET)的转换。

三、博控K37环境监测采集器是针对国家环保局对数据采集设备的最新要求而定制开发的,此设备按照工业级标准设计
支持多中心数据传送,可软件导出历史数据,采集器代码可远程升级
环境监测采集器支持GPRS/CDMA/ADSL/LAN/PSTN拨号等多种通讯方式
整机采用工业级设计标准,达到IP65防护等级,高性能,高可靠性,操作和设置简单方便,人性化
设备同时配置GPRS和以太网通信方式,用户可在人机界面上随时切换通信方式
环境监测采集器内置国内主流仪器厂商通讯协。

水中鱼 --王者之师

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发表于:2012-03-18 16:55:47
16楼

1.ECHO 2000集散控制系统中的控制器选用高性能的E16系列RTU,其卓越的品质保证系统可以在恶劣 的环境下可靠工作;运行于集中监控机上的ECHO DCS软件,保护功能齐全,操作人员只能进入到 各自允许的访问层,进行允许的操作,以保证系统操作上的安全可靠。

    (1)编程标准 
   支持梯形图、标准C两种编程语言,梯形图组态用以生成 系统所有回路连续控制算法、顺序控制算法、特殊处理算 法及统计算法。标准C编程语言为系统实现复杂的数学模型、 大量的数学计算提供了强有力的编程工具。  

    (2)图形画面组态标准 图形组态工具可方便地绘制出应用系统 所需的各种总貌图、流程图和工况图。 图形组态软件可灵活地生成多种动态显 示方式。

    (3)实时数据库组态标准 用来定义各个数据点,进行信号采集与转 换、报警设置、显示等任务。 历史数据库组态 历史数据库组态可方便地定义需保留的 工位点、中间量点、采样间隔以及保留时 间长度等。
       实时及历史趋势分析 系统提供灵活的趋势分析画面, 可以根据需要对系统数据点进行 准确的趋势分析。
     过程报警、打印及存储 多种报警级别,可按物理位置或类型查询报警信息,多窗口显示不同的报警信息, 采用多媒体技术报警,在线打印报警信息,存储报 警历史信息 。

 

2.E5318 抽油机控制器(RPC)是我公司针对油田生产需要,结合采油工程技术、自动化仪表技术、通信技术及计算机技术而开发、生产的智能型控制器,具备油井状态自动检测、油井远程智能控制、油井工况智能诊断、油井示功图采集、油井工艺参数采集等功能。

   (1)通讯标准 灵活的通讯方式,标准的通讯协议,可方便地组成SCADA系统,提供三路对外串行接口、一路以太网接口。可配接无线网桥、数传电台、GPRS DTU等多种远程通讯设备。支持标准的Modbus RTU、ECHO 4100协议。

   (2)编程标准  用户二次编程功能,支持用户采用IEC1131-1进行二次编程,方便用户对特殊井口采集、控制的更改,更快地适应井口监控的

需要。

3.SuperE-R系列可编程控制器,是面向数据采集与监控的微型通用RTU。在程序的控制下,控制器可完成复杂的数据采集、逻辑和过程控制等功能。支持GPRS/CDMA(可内嵌)、无线电台(可内嵌)、RS-485(可内嵌)、PSTN、Ethernet、微波、卫星、无线网桥等通讯方式,可方便地组成SCADA系统,实现本地∕远程测控。
        支持IEC61131-3标准,可用梯形图、C语言设计程序实现本地/远端编程。
       支持Modbus RTU/ASCII/TCP等通讯协议,具有RS232/485等通讯接口。
  4.Echo-安控-E50-RTU
编程软件符合IEC 61131-3标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3(可选)等通讯协议。
具有RS232、RS485、Ethernet(双网口)等通信接口、适用于多种有线和无线网络。
组态标准
组态方式有硬件组态、参数组态、软件组态

模块化、积木式结构。通过选用不同的模块,实现不同的功能,从而实现硬件组态。通过修改参数可对采集通道、控制通道、通信通道进行配置,从而实现参数组态。使用配套软件,实现显示、上位机软件组态。
5.Super32-L 系列RTU,是北京安控科技股份有限公司集多年的开发、工程经验设计的新型RTU产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的新型通用RTU。
       支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3(可选)、IEC 60870-5-104(可选)等通信协议。
       高效的工程开发工具,符合IEC 61131-3标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。

水中鱼 --王者之师

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发表于:2012-03-18 16:57:03
17楼

1.和利时HOLLiAS LK 系列大型PLC
通信接口标准

·RS232接口(COM1)

  CPU模块设计有标准的RS232接口,通过本地背板上D型9针连接器连接

·RS232 / RS485接口(COM2)

  RS232或RS485接口位于本地背板,采用2个三针接线端子。只能使用其中的1个接口,通过组态选择,系统默认为RS232接口。

·以太网接口

  支持各种网络结构,如星形、环形等

·冗余的PROFIBUS-DP接口

  采用PROFIBUS-DP现场总线,符合IEC61158国际标准和EN50170欧洲标准,波特率从9.6kbps ~1.5Mbps可选

2.(1)阿尔泰 RTU6100/6101 :北京阿尔泰科技发展有限公司产品
·串行接口:1路3线制RS232串口(RS485与之复用)
1路5线制RS232串口
1路USB2.0接口
1路CAN2.0接口
·以太网口:带RJ-45的10/100 Base-T以太网口

 (2)阿尔泰 RTU6103系列远程终端设备
◆以太网:带有RJ-45的10/100M自适应 以太网;
◆总线:1路5线制串口
        1路3线制串口(可硬件配置为RS485/RS232);
        1路CAN2.0接口;
3.(1)广州博控 K35B RTU模块
隔离的RS-485,RS-485组网,波特率:1200-115200bps
支持Modbus协议,3路A/D,10位分辨率,量程可选,标准RTU模块,Modbus RTU从站
  (2)广州博控K22GPRS-RTU模块支持多种工业通信协议,可与组态软件连接组网,方便用户架构整个测控系统。
使用标准C语言进行二次开发,开发简单高效。可提供商品化的代码 ;

可替代PLC+DTU和RTU+DTU方式;
内置GPRS(可选CDMA),直接无线组网;
1个RS-485,2个RS-232,支持Modbus协议 ;                  

安控数字化

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18楼
这期擂台是针对 RTU/PLC的行业标准进行比较!请注意哦!!!

安控数字化

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19楼
行业标准不止有编程标准一个哦,还有其他标准,大家不能盯着IEC61131-3标准!

勇者

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20楼
SuperE小型化的产品SuperE-M,最多15路I/O,它集成了最新的GPRS(通用分组无线业务)技术。另一个产品是SuperE-S,它采用模块化积木式结构,I/O通道数可少到几个,多到600个。增加了这些产品后,用户选型时挑选的余地更大了。
  澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲,MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块,用户若需要更多的I/O点,可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置,而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可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、MODNET)的转换。

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