[科普中国]-远程终端单元

概述

远程终端单元( Remote Terminal Unit，RTU)，一种针对通信距离较长和工业现场环境恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机测控单元，它将末端检测仪表和执行机构与远程调控中心的主计算机连接起来，具有远程数据采集、控制和通信功能，能接收主计算机的操作指令，控制末端的执行机构动作。按照国标CB/T 14429 - 93《远动设备及系统术语》中的定义，远动指应用通信技术，完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称，简称“四遥”

RTU可以用各种不同的硬件和软件来实现，取决于被控现场的性质、现场环境条件、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。由于各制造商采用的数据传输协议、信息结构和检错技术不同，各制造厂家一般都生产SCADA系统中配套的专用RTU。1

特点RTU具有一些独特的特点：

(1)通信距离长，同时提供多种通信端口，以适应分散应用和本地的不同通信要求。

(2)CPU计算能力强，提供大容量程序和数据存储空间，适合就地运算和大量数据安全存储。

(3)适应恶劣的温度和湿度环境，工作环境温度为-40~+85℃。

(4)模块结构化设计，便于扩展。

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。

RTU软件构成RTU软件分为三种：操作系统、监控软件、功能应用软件：

操作系统一般RTU采用实时多任务操作系统(RTOS)，RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台、目前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是一段嵌入在日标代码中的软件，用户的其他应用程序都建立在RTOS之上。RTOS还是一个可靠性很高的实时内核，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。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。高效率地进行多任务支持是RTOS设汁从始至终的一条主线，采用RTOS管理系统可以统一协凋各个任务，优化CPU时间和系统资源的分配，使之不空闲、不拥堵。

监控软件监控软件包括：设备驱动、数据采集与控制、数据库管理、通信、故障诊断和人机接口等程序模块—主要完成以下功能：

(1)连接到SCADA调控中心的通信系统的通信接口驱动。

(2)连接现场I/O设备的设备驱动。

(3)扫描、处理（滤波与定标计算等）、存储现场数据。

(4)信号传输：与SCADA系统调控中心或与其他RTU交换信息。

(5)对从通信网络传过来的SCADA调控巾心命令的响应。

(6)现场调节系统控制，PID回路控制是最基本的方式，一些复杂调节系统也是以PID回路控制为基础的。

(7)逻辑顺序控制，如清管器的收发控制，机泵组的启停控制、鹤管装车控制、油罐倒换流程切换等属于此类。

(8)设备自诊断，程序自恢复，故障诊断到插件级。

(9)人机接口：包括键盘、按钮、显示屏等。

(10)报警与自动保护处理。

(11) 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。

功能应用软件根据RTU应用生产对象不同，生产厂家开发很多不同的应用程序。1