SCADA的場(chǎng)站端-下位機

下位機側重現場(chǎng)儀表數據的采集和控制，典型有：PLC、RTU。

一、下位機功能

1、采集：下位機配置的各種輸入設備（DI、AI等）進(jìn)行數據采集。

2、控制：下位機配置的各種輸出設備（DO、AO等）對現場(chǎng)設備進(jìn)行控制。下位機接收上位機的監控，并向上位機傳輸各種現場(chǎng)數據。

指各種智能節點(diǎn)，各自都有自己獨立的系統軟件和應用軟件，該節點(diǎn)可具備數據采集、設備或過(guò)程控制功能，并將狀態(tài)信號轉換為數字信號。下位機通過(guò)各種通信方式傳遞到上位機系統，并且接受上位機的監控指令。典型的下位機包括RTU、PLC、PAC、智能儀表等。

1、場(chǎng)站端-下位機-PLC

可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 PLC的構成 :從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規則組合配置?？删幊踢壿嬁刂破鲗?shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，基本組成如下圖所示，基本構成詳細描述如下：

對于燃氣行業(yè)的站控，PLC/RTU 設備應支持標準 modbus RTU 或 標準 modbus TCP、 DNP3.0。

常見(jiàn)的PLC品牌有：西門(mén)子（Siemens）、西斯耐特（Sixnet）、恩暢（N-tron）、科洛理思（Korenix）等等，在燃氣場(chǎng)站，西斯耐特（Sixnet）價(jià)格優(yōu)勢使用的較多。

2、場(chǎng)站端-下位機-RTU

RTU是Remote Terminal Unit（遠程測控終端）的縮寫(xiě)，是對分布距離遠，生產(chǎn)單位分散的生產(chǎn)系統的一種數據采集與監視控制系統。

3、 PLC和RTU的區別

雖然RTU和PLC在工程編程、數據采集和控制等方面很相似，但它們之間還是有很大區別的。

PLC一般主要用于 在場(chǎng)站內進(jìn)行數據匯總和指令處理，主要應用于在室內環(huán)境。

RTU最顯著(zhù)的特點(diǎn)是遠方功能， 即它與調度中心之間通過(guò)遠距離信息傳輸所完成的監控功能。RTU 通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲容量，適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境，提供更多的符合專(zhuān)有標準的計算功能。

因此，PLC 是為滿(mǎn)足傳統工廠(chǎng)基礎自動(dòng)化的發(fā)展需求而設計和研發(fā)。而 RTU 是對傳統PLC 在遠程和分布式應用的產(chǎn)品補充，更適用于現代化新興行業(yè)的分散監控的需求。

具體的一些對比如下：

（1）RTU一般不受地理環(huán)境限制，可在室外現場(chǎng)測量點(diǎn)附近安裝，一個(gè)RTU可以就地控制幾個(gè)、幾十個(gè)或幾百個(gè)I/O測量點(diǎn)，因而它的適應惡劣環(huán)境能力強。其工作溫度一般在-40~85;防護等級高，可用于潛水艇工作;一個(gè)電池組供電工作時(shí)間有時(shí)長(cháng)達數月。PLC一般主要用于廠(chǎng)站內工業(yè)流水線(xiàn)的控制，系室內安裝。工作環(huán)境溫度要求0--55，空氣濕度應小于85%。超過(guò)溫度55，要安裝風(fēng)扇通風(fēng)，高于溫度60，要安裝風(fēng)扇或冷風(fēng)機降溫。

（2）由于RTU不受工作環(huán)境約束，故要求其技術(shù)規格符合惡劣環(huán)境要求和特定要求。它的數據存儲量大，模擬量采集能力強(最多24路)，模擬功能遠比PLC更強大。

（3）RTU通信功能強大。由于RTU要將采集的模擬量、開(kāi)關(guān)量、數字量信息最終傳輸給調度中心，而調度中心有時(shí)遠隔千里之外，故要求它具有遠程通訊功能。PLC雖然也有通訊功能，但僅限于廠(chǎng)站內部近距離傳送數據，其通信功能與RTU相比稍遜一籌。

（4）傳統的RTU沒(méi)有可編程運算功能，現在的RTU大都具備了可編程運算功能，還有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(shù)，勢必是較優(yōu)良的技術(shù)。它具有梯形圖和C語(yǔ)言編程，屏幕組態(tài)軟件編程等技術(shù)，運算能力強，可帶液晶顯示，就地顯示和控制。這一些都是PLC不能比擬的。

（5）.RTU與PLC使用功效也不盡相同。RTU具有遠方功能、當地功能以及自檢與自調功能。它與調度中心相距遙遠，與調度中心計算機通過(guò)信道相連接;它的當地功能是指RTU通過(guò)自身或連接的顯示、記錄設備，就地實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )的監視和控制的能力;RTU的程序自恢復能力是指RTU在受到某種干擾影響而使程序“走飛”時(shí)，能夠自行恢復正常運行的能力。PLC僅有當地功能。

二、上位機

上位機：通常具有友好的人機界面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )從各下位機中采集數據，實(shí)現遠程監視、控制功能。上位機側重監控功能。上位機在工業(yè)控制當中又被稱(chēng)為HMI，就是一臺計算機，只不過(guò)它的作用是監控現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)，當現場(chǎng)設備出現問(wèn)題在上位機上就能顯示出各設備之間的狀態(tài)（如正常、報警、故障等）。HMI本質(zhì)上是一個(gè)用戶(hù)控制站，通常以觸摸屏或者帶按鈕的屏幕出現。

SCADA系統是許多軟件、硬件的組合，包括傳感器、RTU或PLC，來(lái)自這些系統的數據被發(fā)送到中央SCADA單元。HMI可以是SCADA的一部分，但SCADA不能是HMI的一部分。