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RTU在工農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)中的應用
近年來,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對遠程監(jiān)測站點如流量、水位、水質、土壤、溫度等監(jiān)測點的數(shù)據(jù)的采集和維護逐步走向智能化,實現(xiàn)了站點無人職守,采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術和智能數(shù)據(jù)處理技術大大降低了系統(tǒng)的管理成本和風險,實現(xiàn)了遠程站點數(shù)據(jù)的即時采集、即時分析和即時輸出,大大提高了數(shù)據(jù)使用效率和管理機構的運行效率,在這樣一個智能高效的系統(tǒng)中,RTU承擔了系統(tǒng)中最核心的角色。
RTU(遠程終端單元),英文全稱Remote Terminal Unit,其主要擔負著現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、報警、故障處理以及自動控制功能,因此,系統(tǒng)集成中一個性能優(yōu)良的RTU設備是十分重要,從系統(tǒng)整體看,關系到整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,從功能看,關系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?shù)據(jù)存儲的安全性以及自動控制執(zhí)行的正確性,由此可見一款性能優(yōu)良的RTU是多么重要。
目前國內外生產(chǎn)RTU的廠商眾多,性能、功能差異較大,質量也參差不起,如何選擇一塊性能優(yōu)良的RTU來建立信息化系統(tǒng),成為眾多用戶特別是非專業(yè)人員較為困難的事情。本文以南京蘇燦電子科技有限公司生產(chǎn)的RTU——SCYB-730型數(shù)據(jù)采集與處理終端機為例來介紹RTU的選擇和在建立信息化系統(tǒng)中的應用。
SCYB-730型數(shù)據(jù)采集與處理終端機功能齊全,性能優(yōu)良,電磁兼容設計,體積小,安裝方便,環(huán)境適應能力強,適合水文、水利、電力、環(huán)保、市政等各種野外站點數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)場控制。為滿足不同用戶需求,降低用戶使用成本,提高后期維護的便利性,設備采用了模塊化設計,功能可根據(jù)需求刪減,十分靈活,該設備具備如下八個特點:
1、 采用高性價比、高主頻、低功耗、主流廠商成熟的工業(yè)級處理器作為核心處理設備,配置大容量固態(tài)存儲器(可擴展即插即用SD卡),滿足諸多工業(yè)現(xiàn)場及野外低能耗現(xiàn)場的應用需求;
2、 可選工業(yè)專用高像素液晶點陣顯示模組;
3、 可選高品質硅膠按鍵信息輸入,方便設備管理;
4、 多種工作模式可供選擇,不同應用場合可以使用不同模式,大大提升設備不同應用場合的適應能力,降低產(chǎn)品能耗,從而降低系統(tǒng)集成成本;
5、 模塊化結構設計,模塊與模塊之間采用印刷基板連接器輔以FPC軟線連接,盡最大可能減少生產(chǎn)及安裝環(huán)節(jié)人為因素的影響,大大提高產(chǎn)品的可靠性;
6、 可選內部溫度傳感器,可實時監(jiān)測設備(機箱)溫度,用于測量電路校準,可向客戶提供溫度信息;
7、 內置高精度實時時鐘,年誤差<30S,準確執(zhí)行各項用戶功能;
8、 支持設備遠程程序升級,維護更方便
SCYB-730型數(shù)據(jù)采集與處理終端機除了以上突出特點外,其預置接口也十分豐富,具有以下十種類型接口:
1、4路獨立的RS232/RS485公共接口(每路均為為RS232/RS485共用)
2、2路獨立RS232接口
3、4路4~20MA模擬量采集接口(也可0~5V)
4、3路開關量輸出接口
5、5路開關輸入量采集接口
6、1路互感輸入接口
7、1路CAN總線接口
8、1路USB數(shù)據(jù)主機接口
9、1路射頻識別接口
10、1路內部無線(2G/3G/4G/通用無線等)模塊接口
客戶可根據(jù)實際情況提出功能需求,選擇具有不同功能和接口的設備,這樣可降低用戶的使用成本。由于模塊化的結構設計,功能的刪減不影響設備整體工作的性能和可靠性,這種設計有利于不同應用場合設備的一致性和系統(tǒng)集成的便利性。
針對SCYB-730型RTU的功能和接口,在此列舉以下四種應用案例:
遠程數(shù)據(jù)采集和存儲功能主要應用在野外數(shù)據(jù)監(jiān)測點,對傳感儀器進行數(shù)據(jù)連續(xù)采樣,記錄數(shù)據(jù)變化軌跡,并上傳到信息中心,對數(shù)據(jù)進行分析處理,此時設備根據(jù)現(xiàn)場供電情況可選擇野外模式或工廠模式工作,野外模式功耗極低,適合太陽能/蓄電池供電。應用系統(tǒng)圖如右側,該系統(tǒng)實現(xiàn)了多點、實時在線數(shù)據(jù)監(jiān)測。
預付費資源管理使用了SCYB-730型RTU的射頻、遠程控制、本地控制、數(shù)據(jù)存儲功能,用戶可通過遠程繳費或人工現(xiàn)場購買方式,獲得資源使用權,系統(tǒng)中心將購買信息遠程傳到RTU中或本地刷卡到RTU中,用戶可通過刷卡方式在現(xiàn)場開啟關閉資源使用功能并產(chǎn)生計費,RTU與遠程信息中心實現(xiàn)信息共享,此系統(tǒng)可實現(xiàn)多用戶資源實時使用管理,系統(tǒng)圖如右側。
CAN總線目前在工業(yè)應用中已十分廣泛,對于新增數(shù)據(jù)監(jiān)測點接入現(xiàn)有網(wǎng)絡,實現(xiàn)原有系統(tǒng)功能擴展,SCYB-730是一個不錯的選擇,其具有CAN總線接口,由于其豐富的自身功能,完全可以勝任這種類型數(shù)據(jù)節(jié)點,能夠通過鍵盤隨時改變CAN參數(shù)配置,即時安裝即時使用,系統(tǒng)圖如右側。
- 數(shù)據(jù)監(jiān)測與閉環(huán)控制
該應用方案使用了設備具有的互感測量等功能,控制中心遠程設置參數(shù)到RTU,RTU根據(jù)設置參數(shù),自動控制現(xiàn)場設備的運行,并實時存儲設備運行的狀態(tài)等信息,實現(xiàn)監(jiān)測點智能化運行,系統(tǒng)圖如右側。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于記錄了設備運行的所有狀態(tài)信息,對于系統(tǒng)設備的安全維護起到了重要作用。
以上是根據(jù)SCYB-730的功能設計的一些應用方案,由于SCYB-730自身功能和接口比較多,還有更多的應用模式供客戶開發(fā)使用,更多技術信息可訪問www.sucan-tech.com。
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