SCADA的(de)場(chǎng)站端-下(xià)位機

下(xià)位機側重現場(chǎng)儀表數據的(de)采集和(hé)控制，典型有：PLC、RTU。

一、下(xià)位機功能

1、采集：下(xià)位機配置的(de)各種輸入設備（DI、AI等）進行數據采集。

2、控制：下(xià)位機配置的(de)各種輸出設備（DO、AO等）對(duì)現場(chǎng)設備進行控制。下(xià)位機接收上位機的(de)監控，并向上位機傳輸各種現場(chǎng)數據。

指各種智能節點，各自都有自己獨立的(de)系統軟件和(hé)應用(yòng)軟件，該節點可(kě)具備數據采集、設備或過程控制功能，并将狀态信号轉換爲數字信号。下(xià)位機通(tōng)過各種通(tōng)信方式傳遞到上位機系統，并且接受上位機的(de)監控指令。典型的(de)下(xià)位機包括RTU、PLC、PAC、智能儀表等。

1、場(chǎng)站端-下(xià)位機-PLC

可(kě)編程序控制器定名爲Programmable Logic Controller（PLC）。 PLC的(de)構成 :從結構上分(fēn)，PLC分(fēn)爲固定式和(hé)組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU闆、I/O闆、顯示面闆、内存塊、電源等，這(zhè)些元素組合成一個(gè)不可(kě)拆卸的(de)整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、内存、電源模塊、底闆或機架，這(zhè)些模塊可(kě)以按照(zhào)一定規則組合配置。可(kě)編程邏輯控制器實質是一種專用(yòng)于工業控制的(de)計算(suàn)機，其硬件結構基本上與微型計算(suàn)機相同，基本組成如下(xià)圖所示，基本構成詳細描述如下(xià)：

對(duì)于燃氣行業的(de)站控，PLC/RTU 設備應支持标準 modbus RTU 或 标準 modbus TCP、 DNP3.0。

常見的(de)PLC品牌有：西門子（Siemens）、西斯耐特（Sixnet）、恩暢（N-tron）、科洛理(lǐ)思（Korenix）等等，在燃氣場(chǎng)站，西斯耐特（Sixnet）價格優勢使用(yòng)的(de)較多(duō)。

2、場(chǎng)站端-下(xià)位機-RTU

RTU是Remote Terminal Unit（遠(yuǎn)程測控終端）的(de)縮寫，是對(duì)分(fēn)布距離遠(yuǎn)，生産單位分(fēn)散的(de)生産系統的(de)一種數據采集與監視控制系統。

3、 PLC和(hé)RTU的(de)區(qū)别

雖然RTU和(hé)PLC在工程編程、數據采集和(hé)控制等方面很相似，但它們之間還(hái)是有很大(dà)區(qū)别的(de)。

PLC一般主要用(yòng)于 在場(chǎng)站内進行數據彙總和(hé)指令處理(lǐ)，主要應用(yòng)于在室内環境。

RTU最顯著的(de)特點是遠(yuǎn)方功能， 即它與調度中心之間通(tōng)過遠(yuǎn)距離信息傳輸所完成的(de)監控功能。RTU 通(tōng)常要具有優良的(de)通(tōng)訊能力和(hé)更大(dà)的(de)存儲容量，适用(yòng)于更惡劣的(de)溫度和(hé)濕度環境，提供更多(duō)的(de)符合專有标準的(de)計算(suàn)功能。

因此，PLC 是爲滿足傳統工廠基礎自動化(huà)的(de)發展需求而設計和(hé)研發。而 RTU 是對(duì)傳統PLC 在遠(yuǎn)程和(hé)分(fēn)布式應用(yòng)的(de)産品補充，更适用(yòng)于現代化(huà)新興行業的(de)分(fēn)散監控的(de)需求。

具體的(de)一些對(duì)比如下(xià)：

（1）RTU一般不受地理(lǐ)環境限制，可(kě)在室外現場(chǎng)測量點附近安裝，一個(gè)RTU可(kě)以就地控制幾個(gè)、幾十個(gè)或幾百個(gè)I/O測量點，因而它的(de)适應惡劣環境能力強。其工作溫度一般在-40~85;防護等級高(gāo)，可(kě)用(yòng)于潛水(shuǐ)艇工作;一個(gè)電池組供電工作時(shí)間有時(shí)長(cháng)達數月(yuè)。PLC一般主要用(yòng)于廠站内工業流水(shuǐ)線的(de)控制，系室内安裝。工作環境溫度要求0--55，空氣濕度應小于85%。超過溫度55，要安裝風扇通(tōng)風，高(gāo)于溫度60，要安裝風扇或冷(lěng)風機降溫。

（2）由于RTU不受工作環境約束，故要求其技術規格符合惡劣環境要求和(hé)特定要求。它的(de)數據存儲量大(dà)，模拟量采集能力強(最多(duō)24路)，模拟功能遠(yuǎn)比PLC更強大(dà)。

（3）RTU通(tōng)信功能強大(dà)。由于RTU要将采集的(de)模拟量、開關量、數字量信息最終傳輸給調度中心，而調度中心有時(shí)遠(yuǎn)隔千裏之外，故要求它具有遠(yuǎn)程通(tōng)訊功能。PLC雖然也(yě)有通(tōng)訊功能，但僅限于廠站内部近距離傳送數據，其通(tōng)信功能與RTU相比稍遜一籌。

（4）傳統的(de)RTU沒有可(kě)編程運算(suàn)功能，現在的(de)RTU大(dà)都具備了(le)可(kě)編程運算(suàn)功能，還(hái)有PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計功能等。由于是新興技術，勢必是較優良的(de)技術。它具有梯形圖和(hé)C語言編程，屏幕組态軟件編程等技術，運算(suàn)能力強，可(kě)帶液晶顯示，就地顯示和(hé)控制。這(zhè)一些都是PLC不能比拟的(de)。

（5）.RTU與PLC使用(yòng)功效也(yě)不盡相同。RTU具有遠(yuǎn)方功能、當地功能以及自檢與自調功能。它與調度中心相距遙遠(yuǎn)，與調度中心計算(suàn)機通(tōng)過信道相連接;它的(de)當地功能是指RTU通(tōng)過自身或連接的(de)顯示、記錄設備，就地實現對(duì)網絡的(de)監視和(hé)控制的(de)能力;RTU的(de)程序自恢複能力是指RTU在受到某種幹擾影(yǐng)響而使程序“走飛(fēi)”時(shí)，能夠自行恢複正常運行的(de)能力。PLC僅有當地功能。

二、上位機

上位機：通(tōng)常具有友好的(de)人(rén)機界面，通(tōng)過網絡從各下(xià)位機中采集數據，實現遠(yuǎn)程監視、控制功能。上位機側重監控功能。上位機在工業控制當中又被稱爲HMI，就是一台計算(suàn)機，隻不過它的(de)作用(yòng)是監控現場(chǎng)設備的(de)運行狀态，當現場(chǎng)設備出現問題在上位機上就能顯示出各設備之間的(de)狀态（如正常、報警、故障等）。HMI本質上是一個(gè)用(yòng)戶控制站，通(tōng)常以觸摸屏或者帶按鈕的(de)屏幕出現。

SCADA系統是許多(duō)軟件、硬件的(de)組合，包括傳感器、RTU或PLC，來(lái)自這(zhè)些系統的(de)數據被發送到中央SCADA單元。HMI可(kě)以是SCADA的(de)一部分(fēn)，但SCADA不能是HMI的(de)一部分(fēn)。