發布日期：2022-04-27 點擊率：279
做為一個特大型鋼鐵企業，風、水、電、氣、汽等各種能源介質系統龐大，流程復雜，交疊縱橫。如何做好能源平衡調度，關系到高效穩定生產和精細化生產。能源管理系統是集過程監控、能源管理、能源調度為一體、以計算機網絡技術為基礎的監控一體化系統。在特大型鋼鐵企業，由于歷史原因，自動化控制系統種類繁多，有國際國內知名的PLC和DCS，也有國內小眾的PLC和DCS，真可謂林林總總，協議多樣化，地理分散，軟件標準不統一。基于這個現狀，我們采用RTU來解決上述問題，實現不同生產商、不同類型PLC/DCS的數據采集，統一傳輸到能源管理系統平臺中，供調度人員集中管控生產指揮。
RTU英文全稱RemoteTerminalUnit，中文意思為遠程終端控制單元。RTU，是SCADA系統的基本組成單元。RTU是安裝在遠程現場的電子設備，用來監視和測量安裝在遠程現場的傳感器和設備，負責對現場信號、工業設備的監測和控制。它采用高性能的嵌入式計算平臺，服務內核軟件可運行于桌面操作系統或嵌入式操作系統中，是一個脫離于具體硬件設備接口的通訊服務平臺，該系統擁有高性能的實時數據庫系統，具有多種通訊采集和轉發規約庫。可以實現采集多個不同子系統的數據，進行數據集中匯總、分類和預處理，可以簡化系統中異種協議的轉換和系統聯網過程，異種協議容易接入并可轉換為標準協議（如OPC方式）與其它系統聯網。
以下結合具體實例，詳細闡述RTU在數據采集中的應用實踐。
一．RTU簡述
1. 裝置前面板
2. 裝置后面板
3 出廠缺省設置
網關出廠的用戶名、密碼及串口設置、網卡的IP 如下：
用戶名/密碼 admin/1234
COM1-COM8 默認RS485
LAN1-LAN8 192.168.0.101
192.168.1.101
192.168.2.101
192.168.3.101
192.168.4.101
192.168.5.101
192.168.6.101
192.168.7.101
4. 現場實物圖片
二、RTU應用說明
1、pFieldComm管理軟件的安裝與使用
(1). pFieldComm軟件安裝 ：按照默認設置安裝即可。
(2). pFieldComm軟件使用：安裝完成后會顯示如下程序。選擇配置管理工具，打開管理工具配置界面 ，軟件界面如下圖所示：
(3). 軟件功能介紹
工具欄
2.參數修改
在現場網關的采集網卡一般需要修改為現場的網絡，修改參數時首先需要連接到網關上
(1). 根據網關的缺省設置確定本機的ip地址(以8口為例，網卡默認IP地址為192.168.7.101，修改本機IP為192.168.7.xxx)
(2). 點擊連接，如下圖所示配置本機所連網卡的ip地址，填寫用戶名（admin）密碼（1234），連接。
連接成功時工具欄的各圖標被激活如下圖所示：
點擊網絡參數按鈕，出現如下對話框
可以修改對應網卡的IP地址及相關信息，修改完成后重啟網關生效。注意不要與現場的網絡IP沖突。
3. 工程的建立與配置
下面以西門子S7-300PLC為例介紹工程的建立與配置 。
選擇新建工程，確定工程的名稱及路徑等。
工程創建后顯示如上圖所示。
工程主要包括數據采集與數據轉發兩部分：
(1). 采集端的配置
通道的建立與設置
選中采集，右鍵-新建通道，顯示如右圖所示界面 。
在通道處我們需要配置通道名稱、描述及選擇通道協議（此處以西門子plc為例）。
選擇完通道協議后需要配置與網關相連的PLC的IP地址及相應的端口號（西門子plc默認端口號為102） 。
(2).其他通道協議默認端口號
AB PLC5000默認端口號為44818
MODBUS TCP默認端口號為502
OPC TUNNELLER默認端口號為2500
(3).通道協議選擇
AB PLC5000使用AB PLC Ethernet
AB SLC500使用AB以太網PLC
（注意對于數據點都使用AB以太網PLC ）
WINCC 、橫河及各種采集機使用OPC TUNNELLER MUSTER
Modcan PLC、浙大中控使用MODBUS MASTER
西門子plc選擇西門子PLC200、300、400
(4).命名規則：
通道命名：使用物理網口來命名，如實際使用1口，則命名為LAN1。
設備命名：使用IP分配表中設備的名字，如EMS04-02.PLC(新中板加熱爐主控室采集機) 則命名為EMS04-02.PLC。
測點命名：使用網口來命名，如實際使用1口，則測點名稱從40001開始依次往下， 實際使用2口則測點名稱從41001開始依次往下，實際使用3口則測點名稱從43001開始依次往下，其它依次類推 。
(5).設備的建立與設置
選中剛才創建的通道，右鍵-新建設備，顯示如下圖所示界面 。
在設備處我們需要配置設備名稱、描述及選擇設備參數（需要根據現場實際參數選擇，如果現場數據為32位還需要注意數據的分布格式與現場一致，此處以西門子300plc為例） 。
完成設備的配置后確定顯示下圖所示界面 。
在設備內將添加需要采集的數據 。
(6).測點的添加
選中設備，雙擊右側界面或右鍵-添加測點顯示右圖所示 。
在基本參數中需要配置測點名稱、描述及選擇數據類型 。
在I/O連接中需要配置測點數據地址格式
以西門子PLC為例，如果現場給出的信號點地址為M，地址如：M56 ；數據類型：浮點。則配置格式如下圖所示（不推薦使用M地址） 。
如果現場給出的地址為DB地址如：DB1.DBD12；數據類型：浮點和DB1.DBX2.0數據類型：位，則配置格式如下圖2、3所示 。
注意開關量偏移地址的位數要比實際地址大一位及PLC中的0-7對應偏移地址中的1-8。
完成添加后顯示下圖所示界面 。
（7）.工程的下載與上傳
工程下載 ：工程配置完成后需要下載到網關中，連接網關，點擊下載圖標，將工程下載到網關中（第一次下載需要將驅動下載到網關中，以后無需下載驅動），下載完成后立即應用。
工程上傳 ：工程上傳與工程下載相同，連接網關后點擊上傳圖標，將工程上傳到本機上 。
（8）.數據狀態監視
工程下載完成后，可以通過數據監視功能監視實時數據，點擊監視圖標，同樣需要連接到網關，連接后選中需要監視的設備，如下圖所示 。
在實時數據當中可以通過設備狀態判斷數據連接的情況 ：
0代表初始狀態，1代表正常，2代表超時，4代表設備禁止，5代表設備禁止且通道異常。
三、結語
RTU的成功應用，將一個大型國有企業上百套不同年代、不同廠家、不同種類的PLC/DCS系統的能源管理數據實現了集中采集，高效一體化的能源管控平臺為企業實施以能源平衡為龍頭的生產模式提供了有力的技術平臺。
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