什么是 RTU——RTU 的定义与分类 RTU，英文全称 Remote Terminal Units，中文全称为远程测控终端,是 SCADA 系统的基本 组成单元。RTU 是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器 和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU 将测得的状态或信号转换成可在 通信媒体上发送的数据格式，它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的 功能控制。 RTU 通常可以分为 2 种基本类型——“单板 RTU”和“模块 RTU”。“单板 RTU”在一个版 子中集中了所有的 I/O 接口.“模块 RTU”有一个单独的 CPU 模块，同时也可以有其他的附加 模块，通常这些附加模块是通过加入一个通用的“backplane”来实现的（像在 PC 机的主板 上插入附加板卡一样）。 RTU 至少应具备以下功能：现场信号及工业设备的监测、控制与报警。例如：数据采 集及处理、现场控制、数据传输（网络通信）、现场及远程报警等等；针对油气田应用，某 些 RTU 还具备流量累计等一系列针对特定应用领域的计量功能等等。 RTU 最大的一个特点，就是可以在多尘、高温、低温、潮湿环境等恶劣的环境中工作， 如在温度－40℃至 70℃、相对湿度 5%至 95%的环境下均可以正常工作。RTU 对于模拟量 输入和输出精度的设计在常温下可以达到 0.1%，在全温度范围亦可达到 0.2%。RTU 由硬 件和软件两部分组成。 图表 1 RTU 结构原框图 (一)硬件 RTU 的硬件主要包括 CPU、存储器、以及各种输入输出接口等功能模块。这些模块被 集成到电路板中，通过电路板布线完成 RTU 各功能模块连接。CPU 是 RTU 控制器的中枢 系统，负责处理各种输入信号，经运算处理后，完成输出。存储器是 RTU 记忆系统，用来 存储各种临时或永久性数据。输入输出接口通常包括：开关量输入单元、开关量输出单元、 模拟量输入单元、模拟量输出单元、脉冲量输入单元、脉冲量输出单元等。这些输入输出单 元，就是为了连接各种传感器和执行器，从而构成一个区域范围内的工业设备监测和控制。 1.开关量输入单元。 对现场各种开关信号的采集，如触点开关（无源）、电压信号。采用光隔离器件，可以 抵抗现场各种干扰，能够在强电场、强磁场、多尘埃、潮湿环境下正常工作。 2.开关量输出单元。 用于对设备的开停及声光报警等。 3.模拟量输入单元。 采用光电隔离技术，将现场各种模拟信号采集进来，既可以是 4-20mA 也可以是 0-10V 标准模拟信号；可抗工频 50Hz 干扰、射频干扰等，A/D 变换精度高达 16 位。 4.模拟量输出单元。 用于阀门调节或需要 PID 调节的自控系统。 5.脉冲量输入单元。 采集脉冲信号的频率，带光隔。 6.脉冲量输出单元。 如控制步进电机等。 7.通讯方式 包括 RS485 接口、RS232 接口、以太网接口、HART 仪表接口等各种通讯方式。 (二)软件 软件包括两部分，一个是嵌入式软件 Firmware，固化在 RTU 控制器的 FLASH 中；另 外一个是 Software，也称之为上位机软件，运行于 PC 机，是用于对 RTU 控制器进行通讯、 采集、控制等参数配置，是一个专用的软件。 (三)RTU 的功能 RTU 与主站配合可以实现三遥功能，即：遥测、遥信、遥控。 主要功能 (1)采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送； (2)采集数据量并向远方发送，带有光电隔离； (3)直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ，可 计算正反向电度； (4)采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离； (5)接收并执行遥控及返校； (6)程序自恢复； (7)设备自诊断(故障诊断到插件级)； (8)设备自调； (9)通道监视； (10)接收并执行遥调； (11)接收并执行校时命令(包括 GPS 对时功能 选配)； (12)与两个及两个以上的主站通讯； (13)采集事件顺序记录并向远方发送； (14)提供多个数字接口及多个模拟接口； (15)可对每个接口特性进行远方/当地设置； (16)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据； (17)接受远方命令,选择发送各类信息； (18)可转发多个子站远动信息； (19)当地显示功能，当地接口有隔离器； (20)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯； (21)选配及多规约同时运行，如 DL451-91 CDT 规约，同进应支持 POLLING 规约和其 他国际标准规约（如 DNP3.0、SC1801、101 规约）； (22)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。 （四）行业标准 RTU 尚无统一行业标准，一般来说符合下列技术特征的控制设备，均可称之为 RTU： （1）标准的编程语言环境； （2）极强的环境适应能力，工作温度-40℃—70℃，环境湿度 5%—95%RH； （3）极强的抗电磁干扰能力； （4）多种标准通信协议； （5）丰富的通信接口、支持多种通信方式、通信距离长； （6）大容量存储能力； （7）实时多任务操作系统； （8）灵活互相兼容的开放式接口。 （五）RTU 的分类 1．集中式微机远动装置 集中式微机远动装置的典型体系结构如图 4.2 所示。集中式 RTU 采用的并行总线 一般有三种： （1）796 总线（Multibus）。 （2）STD 总线。 （3）PCI 总线。 集中式 RTU 装置典型结构图 2．分布式微机远动装置 分布式微机远动装置较集中式微机远动装置具有如下优点：布置灵活，便于采集地理上 分布的信号；连线简单，可靠性高；便于扩容，容量可以增大；便于采用交流采样方式；便 于实现多规约转发和一发多收。 分布式微机远动装置的特征为：多 CPU、串行总线、智能模块，既可以柜集中组屏， 又可以分散布置。