SCADA與RTU系統的發展和應用需求

        遠程測控(RTU)系統的現場層，應該是多種多樣的，應根據需求和技術的發展而不斷前進。作為遠程測控系統測量端的現場層，各行業情況差異很大。一般單個測量儀表多接到RTU上，形成多點I/O集中，安裝在現場或現場附近，可經數傳電臺發射接收無線信號，連入網絡。有些行業發展到在單個變速器上可發射接收無線電波，從而多臺轉變器和監視站形成局域網。RFID射頻識別技術做到智能卡貼在物體上，可以發射、接收無線電波，做到“物與物相聯”，這也是物聯網的基礎。

        遠程測控系統的發展和應用需求

        遠程測控系統，廣義看，包括局域網、城域網和城際網(廣域網)，通信距離從幾公里到幾百公里、幾千公里，甚至更遠，地域跨越城市內和城市間，直到陸地海洋。狹義看，是測點分散(1-2公里)以測量和數據采集為主，控制較少且簡單(泵啟停或單回路調節)，即檢測分散、數據處理及顯示操作集中，數據處理量大，數據傳輸介質有多種方式。

        遠程測控系統對來自現場的數據，有的要求連續測量數據，有的則要求定時傳輸來的數據，所以現在無線傳輸的變送器，因斷續工作，可節省能量，做到了低功耗，所以可以用電池供電。

        RTU應該至少具備以下兩種功能：

        數據采集及處理

        數據傳輸(網絡通信)

        許多RTU還具備PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計功能等。

        由于在網絡中形成集中監視站，這就產生了SCADA軟件( 監視和數據采集Supe rvi sory Cont rol and Da t aAcquisition)，該測控系統也稱為SCADA系統。

        SCADA系統和SCADA軟件

        SCADA系統軟件分為兩部分：人機界面軟件和數據采集軟件，對應軟件可以寫成HMI/SCADA軟件。對應SCADA系統硬件簡單分為人機界面設備和數據采集設備，無線通信情況下，還有通信處理前置機，人機界面設備監視站內現有中心數據庫。如某SCADA系統調度中心的配置為：服務器、廣域骨干網、工作站、通信前置機。

        SCADA軟件已經成為獨立的產品，在工控行業又稱為組態軟件。它由主要解決人機界面問題，而擴大至組態控制策略、建立實時數據庫、通信及聯網提供各種I/O的驅動系統等。它的主要功能有：應用程序管理器、圖形界面開發/運行程序、實時數據庫系統組態/運行程序、I/O驅動程序等。其它功能組件還有：通用數據庫接口(ODBE接口)/運行程序、控制策略編輯/生成組件、實用通信程序組件等。

        標準化方面， 采用I E C6 11 3 1 - 3 及OPC、TCP/TP等。

        SCADA軟件運行后，可以完成如下幾個任務：查看現場的實時數據和流程畫面;自動打印各種實時/歷史數據報表;自由瀏覽各種實時/歷史趨勢;及時得到并處理各種過程報警和系統報警、在必要時人為干預生產過程，修改相關參數或狀態(手動操作);與管理部門的計算機聯網，為管理部門提供實時和歷史數據。

        現場儀表及RTU

        遠程測控系統由現場儀表提供各種檢測的數據，現場條件各不相同，所以應有多種儀表，供用戶和設計人員選擇。

        ● 近幾年發展起來的工業無線技術(局域網)，主要由中科院沈陽自動化所為代表，我國國家標準化管理委員會提出，已成為國際標準的工業無線網絡WIA(Wireless Networds for IndustrialAutomation)，它采用Mesh(網絡)路由結構、全網TDMA模式、帶電池的低能耗技術，它有WIA無線通信模塊，與溫度模塊、壓力流量模塊、液位流量模塊等集成智能無線模塊——現場儀表(每個儀表有一個天線)，另有WIA無線網關，下與現場儀表無線通信，數據匯集，再經Ethernet等串口與中央控制室有線系統相連。還可以集成遠程傳輸無線通信GPRS模塊DTU。

        ● 近十多年來一直用于油田、城市煤氣管線、自來水廠的水源地等處的RTU遠程終端單元，它是成熟的產品，滿足了幾點~幾十點輸入、輸出信號的連接，檢測儀表是專用的或通用的模擬儀表，輸出信號可以是模擬量和開關量，經過這一集中，經調制解調器接入數傳電臺。這種模式，在現場用于分散測點的初步集中，便于1:1的無線傳輸。

        ● 現場總線技術( 2 0 余種現場總線，包括HART)，它提供數字化的現場儀表，作為遠程測控系統的基礎是有優先條件的。原設計通信介質有無線，但只是作為距離的延伸，現在還有遠程輸入/輸出設備等，如何形成無線局域網還在研發過程中。

        ● 用PLC控制器作RTU替代品，這也是一個在很多現場可行的方案，而且工程實例很多。

        ● RFID技術，目前在工廠管理、物流行業已逐步應用，它是非接觸式的可移動的智能身份證，在識別跟蹤、查找等方面，功能顯著，它將是物聯網的基本技術，也是遠程測控系統可開拓的領域。

        總之，遠程測控系統的現場層，應該是多種多樣的，應根據需求和技術的發展而不斷前進。