SCADA与RTU系统的发展和应用需求

        远程测控(RTU)系统的现场层，应该是多种多样的，应根据需求和技术的发展而不断前进。作为远程测控系统测量端的现场层，各行业情况差异很大。一般单个测量仪表多接到RTU上，形成多点I/O集中，安装在现场或现场附近，可经数传电台发射接收无线信号，连入网络。有些行业发展到在单个变速器上可发射接收无线电波，从而多台转变器和监视站形成局域网。RFID射频识别技术做到智能卡贴在物体上，可以发射、接收无线电波，做到“物与物相联”，这也是物联网的基础。

        远程测控系统的发展和应用需求

        远程测控系统，广义看，包括局域网、城域网和城际网(广域网)，通信距离从几公里到几百公里、几千公里，甚至更远，地域跨越城市内和城市间，直到陆地海洋。狭义看，是测点分散(1-2公里)以测量和数据采集为主，控制较少且简单(泵启停或单回路调节)，即检测分散、数据处理及显示操作集中，数据处理量大，数据传输介质有多种方式。

        远程测控系统对来自现场的数据，有的要求连续测量数据，有的则要求定时传输来的数据，所以现在无线传输的变送器，因断续工作，可节省能量，做到了低功耗，所以可以用电池供电。

        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)

        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。

        由于在网络中形成集中监视站，这就产生了SCADA软件( 监视和数据采集Supe rvi sory Cont rol and Da t aAcquisition)，该测控系统也称为SCADA系统。

        SCADA系统和SCADA软件

        SCADA系统软件分为两部分：人机界面软件和数据采集软件，对应软件可以写成HMI/SCADA软件。对应SCADA系统硬件简单分为人机界面设备和数据采集设备，无线通信情况下，还有通信处理前置机，人机界面设备监视站内现有中心数据库。如某SCADA系统调度中心的配置为：服务器、广域骨干网、工作站、通信前置机。

        SCADA软件已经成为独立的产品，在工控行业又称为组态软件。它由主要解决人机界面问题，而扩大至组态控制策略、建立实时数据库、通信及联网提供各种I/O的驱动系统等。它的主要功能有：应用程序管理器、图形界面开发/运行程序、实时数据库系统组态/运行程序、I/O驱动程序等。其它功能组件还有：通用数据库接口(ODBE接口)/运行程序、控制策略编辑/生成组件、实用通信程序组件等。

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

        SCADA软件运行后，可以完成如下几个任务：查看现场的实时数据和流程画面;自动打印各种实时/历史数据报表;自由浏览各种实时/历史趋势;及时得到并处理各种过程报警和系统报警、在必要时人为干预生产过程，修改相关参数或状态(手动操作);与管理部门的计算机联网，为管理部门提供实时和历史数据。

        现场仪表及RTU

        远程测控系统由现场仪表提供各种检测的数据，现场条件各不相同，所以应有多种仪表，供用户和设计人员选择。

        ● 近几年发展起来的工业无线技术(局域网)，主要由中科院沈阳自动化所为代表，我国国家标准化管理委员会提出，已成为国际标准的工业无线网络WIA(Wireless Networds for IndustrialAutomation)，它采用Mesh(网络)路由结构、全网TDMA模式、带电池的低能耗技术，它有WIA无线通信模块，与温度模块、压力流量模块、液位流量模块等集成智能无线模块——现场仪表(每个仪表有一个天线)，另有WIA无线网关，下与现场仪表无线通信，数据汇集，再经Ethernet等串口与中央控制室有线系统相连。还可以集成远程传输无线通信GPRS模块DTU。

        ● 近十多年来一直用于油田、城市煤气管线、自来水厂的水源地等处的RTU远程终端单元，它是成熟的产品，满足了几点~几十点输入、输出信号的连接，检测仪表是专用的或通用的模拟仪表，输出信号可以是模拟量和开关量，经过这一集中，经调制解调器接入数传电台。这种模式，在现场用于分散测点的初步集中，便于1:1的无线传输。

        ● 现场总线技术( 2 0 余种现场总线，包括HART)，它提供数字化的现场仪表，作为远程测控系统的基础是有优先条件的。原设计通信介质有无线，但只是作为距离的延伸，现在还有远程输入/输出设备等，如何形成无线局域网还在研发过程中。

        ● 用PLC控制器作RTU替代品，这也是一个在很多现场可行的方案，而且工程实例很多。

        ● RFID技术，目前在工厂管理、物流行业已逐步应用，它是非接触式的可移动的智能身份证，在识别跟踪、查找等方面，功能显著，它将是物联网的基本技术，也是远程测控系统可开拓的领域。

        总之，远程测控系统的现场层，应该是多种多样的，应根据需求和技术的发展而不断前进。