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RTU与DTU的简介
haicheng315 发表于 2014/6/2 13:02:44 7721 查看 4 回复 [上一主题] [下一主题]
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RTU
RTU英文全称 Remote Terminal Units，中文全称为远程终端单元。
RTU具有的特点是：
1、通讯距离较长
2、用于各种环境恶劣的工业现场
3、模块结构化设计，便于扩展
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。
一详细介绍
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。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。
远程终端设备（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。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。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。这取决于被控现场的性质、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。
变电站是电力系统的一个重要组成部分，它的安全可靠运行是电网安全经济运行的根本保证。当前变电站正以分项自动化向着综合自动化方向发展，综合自动化的近期目标是把变电站的保护、测量、监控、远动等融为一体，取得数据共享，资源共享，大幅度提高自动化的功效。
对于电力系统，为了进行现代化管理，往往实现电网调度自动化，虽然省、地、县各级调度有不同的职能和责任，但其组成基本相同，一般是由主站和远动终端（RTU）组成。远动终端就是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，它负责采集所在发电厂或变电站电力运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制和调度命令。然而，随着煤矿现代化管理的飞速发展，实施煤矿安全生产微机监控调度系统已是大势所趋，该系统通过设置在矿调度室的主计算机能实时地监视煤矿井下生产环境安全参数和全矿重要机电设备的工况，从而对各生产环节进行控制和调节，使生产的指挥管理和控制融为一体，成为矿井生产的中枢。
由于矿调度室远离生产现场，因此，矿井上下需要设置多个远动分站。毋庸置疑，煤矿变电站是企业生产的核心和动力源泉，它关系着安全生产和人体安危。变电站的安全管理也是煤矿监控系统的一个重要环节。通常变电站与煤矿生产调度中心往往相距较远，必须采用远动技术，在变电站设置远动终端即RTU，与调度中心计算机通过信道相连接，RTU与调度中心之间通过远距离信息传输完成RTU的远方监控功能。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；
(6)接收并执行遥控及返校；
(7)程序自恢复；
(8)设备自诊断(故障诊断到插件级)；
(9)设备自调；
(10)通道监视；
(11)接收并执行遥调；
(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能选配)；
(13)与两个及两个以上的主站通讯；
(14)采集事件顺序记录并向远方发送；
(15)提供多个数字接口及多个模拟接口；
(16)可对每个接口特性进行远方/当地设置；
(17)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；
(18)接受远方命令,选择发送各类信息；
(19)可转发多个子站远动信息；
(20)当地显示功能，当地接口有隔离器；
(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯；
(22)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）；
(23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。
相关信息
RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。
DTU
DTU (Data Transfer unit)全称数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
DTU硬件组成
DTU 硬件组成部分主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块
DTU 优点
组网迅速灵活，建设周期短、成本低；
网络覆盖范围广；
安全保密性能好；
链路支持永远在线、按流量计费、用户使用成本低；
GPRS DTU的核心功能
1）内部集成TCP/IP协议栈
GPRS DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线GPRS MODEM的结合；它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。
2）提供串口数据双向转换功能
GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式，也就是说GPRS DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通信内容。因此，GPRS DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动。
3）支持自动心跳，保持永久在线
GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线，因此典型的GPRS DTU在设计上都支持永久在线功能，这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线（当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开）、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。
4）支持参数配置，永久保存
GPRS DTU作为一种通信设备，其应用场合十分广泛。在不同的应用中，数据中心的IP地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都应支持参数配置，并且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内（一般为FLASH或EEPROM等）。一旦上电，就自动按照设置好的参数进行工作。
5）支持用户串口参数设置
不同用户设备的串口参数有所不同，DTU连接用户设备的串口时，要根据用户设备串口的实际参数对DTU端进行相应设置，保证用户设备的正常通信和可靠数据传输。
GPRS DTU的扩展功能
较为专业的GPRS DTU还提供一些扩展功能，主要包括：支持数据中心域名解析、支持远程参数配置、远程固件升级、支持远程短信/电话唤醒、支持本地串口固件升级、提供短信通道、提供DTU在线、离线电平指示等。
更高级的DTU，也可给用户提供二次开发的功能；例如；通信插件、DLL、接口文档，以便用户根据自己的实际情况对DTU进行改造，完善DTU产品，使其更加的切合自身需求。
GPRS DTU工作过程描述
GPRS DTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。
GPRS DTU登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是说，GPRS DTU处于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。
GPRS DTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。
具体地讲，GPRS DTU通过数据中心的IP地址（如果是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址）以及端口号等参数，向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，GPRS DTU即认为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，如果通信连接中断，GPRS DTU将立即重新与中心握手。
由于TCP/UDP通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。
对于DTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。
通过有线的数据采集中心，同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。这是目前GPRS DTU应用系统中最为常用的方式。
DTU应用系统和应用领域
DTU的主要功能是把远端设备的数据通过无线的方式传送回后台中心。如右图所示，要完成数据的传输需要建立一套完整的数据传输系统。在这个系统中包括：DTU，客户设备、移动网络、后台中心。在前端，DTU和客户的设备通过232或者485接口相连。DTU上电运行后先注册到移动的GPRS网络， 然后去和设置在DTU中的后台中心建立SOCKET连接。后台中心作为SOCKET的服务端，DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的，还需要有后台软件的配合一起使用。在建立连接后，前端的设备和后台的中心就可以通过DTU进行无线数据传输了，而且是双向的传输。
DTU现在已经广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业领域。如上图所示，尽管应用的行业不同，但应用的原理是相同的。大都是DTU和行业设备相连，然后和后台建立无线的通信连接。在物联网日益发展的今天，DTU的使用也越来越广泛。为各行业之间的产业融合提供了帮助。
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引用 lslsm 2014/6/2 20:47:49 发表于2楼的内容
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引用 guoyi1000 2014/6/3 16:21:31 发表于3楼的内容
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dianbiao2006 | 当前状态：在线
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dianbiao2006 发表于 2014/6/6 12:44:48
4楼 回复本楼来学习学习！
引用 dianbiao2006 2014/6/6 12:44:48 发表于4楼的内容
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endresssh 发表于 2014/12/19 16:06:08
5楼 回复本楼E+H：
E+H罐旁指示仪NRF590是一个监测单元，与E+H办事处生产的Micropilot M和Micropilot S系列雷达，以及其他 HART 兼容仪表配套使用。E+H NRF590 安装在罐旁，不仅能显示测量数据，还能够对安装在罐上仪表进行配置并提供本安供电，支持多种工业标准数字式仪表通信协议，可以集成在开放式罐区存量管理系统中。
皮尔兹：
pilz是一家全球运营的完整自动化技术供应商。我们供应安全自动化组件、系统及服务。皮尔兹生产的产品众多,主营产品pilz继电器,皮尔兹传感器,皮尔兹伺服电机等,任何有关pilz问题可以联系pile工作人员。
邦纳：
邦纳传感器选型指南-选型指南_专业资料。邦纳传感器选型指南2004 ~ 2005 Specifier’s Guide 光电传感器 测量与检测产品 机床安全产品邦纳传感器系列产品,保证100%原装正品,型号齐全。
穆格：
穆格中国成立于 1997 年,在上海、北京、广州和香港设有五个办事处,其中上海有2个工厂(穆格控制系统(上海)有限公司和穆格控制设备(上海)有限公司)。穆格公司由电液穆格伺服阀的发明人威廉·C·moog创建于一九五一年,是一家总部位于美国纽约州布法罗市的跨国公司,现已成为航空和工业上应用的精密控制系统的世界范围内的佼佼者。
哈威：
哈威(HAWE)液压有限公司成立于1949年,50多年来一直致力于高压液压元件及系统的开发与生产。公司现有员工1000余名,哈威产品阀体全钢结构,耐高压;结构紧凑,体积小巧;无泄漏,使用寿命长,广泛应用于工程机械、机床、船舶、液压工具等行业。
用力士乐的变速泵驱动，强大的液压系统的稳定性、能源效率、紧凑的电子产品的动态特性这三者是密切相关的。在e4EE sytronix网络学习的培训中，提供了必要的基础知识、技术背景、电子和液压的智能的相互作用。
引用 endresssh 2014/12/19 16:06:08 发表于5楼的内容
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