第3章 2 远动终端(RTU
远动工作站RTU的主要功能
信号适合远传，近程可直接采用二进制数据。
五、数据通信的基本概念和信道简介
(3)通信处理机：承担通信控制任务(缓冲匹配、误码检测 、故障检测、路由选择、信道建立等。
(4)通信线路：传送数据信号的线路，公网或专网直接或通 过通信处理机连接。
②遥信(YX)：RTU将采集到厂站运行状态按规约上传给 调度中心。包括：断路器和刀闸的位置信号、继电保护 和自动装置的位置信号、发电机和远动装置的运行状态。 容量达几十到上百路。
三、RTU的主要功能
③遥控(YK)：调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。 包括：操作厂站各电压等级的断路器、投切SVG、发电机组的 启停等。容量可达几十个设备。
④ RTU自检、自调功能：反映RTU的自身的可维护能力。 插件损坏诊断，程序“走飞”时的自恢复能力、主备通 道监视功能。
四、RTU基本结构
1.单CPU结构的RTU
CRT
PC机
微机保护
RTU
模拟量 脉冲量 开关量
调节量 控制量
上级调度或 监控中心
四、RTU基本结构
硬件组成： ①系统部分：CPU、总线、RAM、EPROM、计数次/计时 器、中断控制器、串行通信接口。 ②人机联系：打印机、显示器、键盘。 ③输入/输出电路(可编程接口芯片)：输入YC、YX输入YT、 YK。 ④通过总线连接。(5)调度计算机：似于远动终端，指调度计算机系统。
三、RTU的主要功能
1.远方功能：RTU与调度中心间通过远距离信息传输所完 成的监控功能。
①遥测(YC)：RTU将采集到的厂站运行参数按规约上传 给调度中心。包括P、Q、U、I、档位、温度等，容量达 几十到上百路。另外还包括两类特殊YC： a.数字值：RTU以数字量的形式直接接收后上传。 b.计数脉冲：单独的采集（电路）板。主要指RTU采集的 反应电量的脉冲计数。容量可达到几十路电度量。
远程终端单元(RTU)
配网自动化系统一般由下列层次组成：配电主站、配电子站（常设在变电站内，可选配）、配电远方终端（FTU、DTU、TTU等）和通信网络。
配电主站位于城市调度中心，配电子站部署于110kV/35kV 变电站，子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信。
1、远程终端单元（RTU）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。
1.1定义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。
1.2特点（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。
1.3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。
RTU在SCADA中的作用
RTU在SCADA中的作用RTU是远动终端单元（Remote Terminal Unit）的缩写，是SCADA系统（Supervisory Control And Data Acquisition）中的重要组成部分，负责采集和传输现场数据，控制和监测现场设备，并将数据传送给上位计算机进行处理和分析。
RTU在SCADA系统中的作用和功能非常关键，下面将详细介绍。
1.数据采集：RTU通过现场仪表和传感器采集各种数据，如温度、压力、流量、电流、电压等。
这些数据反映了现场设备的工作状态，是SCADA系统进行监测和控制的基础。
RTU能够将数字、模拟和状态信号转换为标准化的数据格式，确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据传输：RTU通过通信网络将采集到的数据传输到上位计算机。
采用多种通信方式，如有线通信（以太网、RS485、Fiber等）和无线通信（GPRS、3G、LTE、LoRa等）。
通过合理选择通信方式和协议，RTU可以在不同的环境中实现稳定和高效的数据传输，确保实时性和可靠性。
3.设备控制：RTU可以实现对现场设备的远程控制，如开关控制、调节阀控制、变频器控制等。
通过与现场设备的连接，RTU可以通过下发指令实现对设备的开启、关闭、调整等操作，实现对现场设备的远程控制。
4.报警与事件处理：RTU可以通过设置报警条件和逻辑，监测现场设备的状态，并在发生异常或故障时生成报警信息。
当设备达到设定的阈值或出现异常情况时，RTU会发出声音、光闪烁等报警信号，同时将报警信息通过通信网络传输到上位计算机，以便及时处理。
5.数据存储与转发：RTU具有一定的存储容量，可以存储历史数据和事件记录。
当通信中断或上位计算机发生故障时，RTU可以将数据存储起来，以免数据丢失。
同时，RTU还可以将存储的数据转发给上位计算机，以便分析和处理。
6.安全保护：RTU具备安全防护功能，可以对通信数据进行加密和认证，保护数据的机密性和完整性。
远动终端rtu的功能
RTU远动是变电站自动化设备的核心部件，所有的远动功能都是靠它来实现的，称之为远动终端。
和远智能从事铁路用电管理22年的历史，公司开发人员通过对国际上相关产品的系统分析，经总结归纳研制出新产品，在设计上彻底摆脱了原有传统方式，并融合了国内外的先进成熟技术，使远动装置集中兼备了集散式，模块化，分布智能化和面向专业应用（以供配电线路为对象）的技术特征，符合国际上在测量控制器产品的发展方向。
1.具有转发信息的功能，即除向一个调度终端发送信息之外，还可向另一个调度终端或集控站发送信息，但同一被控设备不允许执行两个及以上调度或集控站发给的遥控、遥调命令。
2.当地功能报当地选测、当地控制和调整，当地CRT显示，当地制表打印等功能。
3.装置内部功能包括程序自恢复，装置自调、自检、单端运行、装置自诊断，设置日历（年、月、日）及时钟（时、分、秒）。
4.事件顺序记录（SOE)。
5.内存24h(48h)整点数据和异常状态数据。
扩展资料：远程终端发展过程：早期的远动装置是一对一的，也就是在厂站端有一台远动终端，在调度中心就有一台相应的远动装置，称为调度端或主站端，而现今由于采用了计算机技术，远动系统在电力系统中已发展成为数据采集与监控系统，又称SCADA系统(super visory control arid data acquisition system)。
设在调度中心的数据采集子系统，又称前置机系统，可以接收多台远动终端发送来的实时运行参数，亦称为1对N远动终端从20世纪50年代到60年代初，其主要构成元件为电子管与继电器，传送是模拟方式。
60年代中，晶体管与集成电路为主要构成元件的数字式远动终端开始发展。
随着微型计算机技术的发展，微机型远动终端80年代在中国试制并取得成功。
设备组成：微机型远动终端由硬件和软件两部分组成.硬件由各种功能板配上相应的机箱和电源构成。
功能板可以由远动设备研制生产单位选用各种集成电路片和自行设计印剧电路板构成，称为片级设计，亦可以采用微机生产厂家生产的原板(OEM) 构成，称为板级设计。
远动装置
远动终端装置（RTU）介绍文章：一、概述电力远动装置(RTU)是一种计算机智能化的产品,可广泛应用于电网调度自动化监控系统,电厂、变电站小型配电箱8GB56510CC 综合自动化系统，以及其它工业自动化监控系统中，完成现场数据采集测量和监控功能。
远动装置综合了计算机，测量，通信和自动化的专业技术，通过对输变电线路及设备的交流电压、电流的数据采集，自行计算出功率、电量、功率因数、频率等参数。
同时也具备常规远动装置的遥信、遥测、遥控、遥调功能和数据传输等功能，由于在产品结构及技术上的重大变革，使远动装置具有分散安装并能在零下温度运行的性能，与常规远动装置相比，其综合性能有了突破性的改进，显著的提高数据的实时性，准确性；提高了抗干扰冲击能力和运行的可靠性，显著的降低了安装、维护、扩容条件和难度；降低了场地环境的运行要求，小型仪表模块化结构和嵌如式分布智能，解决了历史上远动装置无法工厂化生产的难题，使大规模生产和应用成为可能，为产品的商品化、标准化、系列化创出一条新路。
纵观国内外的RTU产品，大多数是采用紧凑型总线的模板框架式结构，总线模板计算机是应用最广泛的万金油产品，也称为原始制造厂家产品，在八十年代初期，这种产品为当时患有企业自动化饥渴症的中国提供了一份灵丹妙药，因此一轰而起。
例如当时的STD总线，被称为一唱雄鸡天下白的产品，当然也适用于远动终端。
系统工程人员可以根据软件编写和调配模板达到灵活应用的目的。
但这些优点也是致命的弱点，这种灵活的二次软件、硬件和构件的开发必须是专业技术人员牺牲大量的人力和时间去完成，这种灵活性造成了灵活的规格，灵活的标准，灵活的结构形式。
可以随意塑造产品的功能，给软件硬件打补丁。
总之不确定性太大，严重偏离了远动终端国家标准中所提到的系列化、标准化和向上兼容的原则。
大多数产品从成本出发仅留有适当的逻辑余量，无法进行有效的扩充。
I/o 模板无限扩展和软件编制的过于庞大，也会带来可靠性的牺牲造成顾此失彼的结果，否则，就必须大幅度提高软件硬件平台的成本。
远动终端装置rtu的设计
摘要电力远动终端RTU系统是电力调度自动化系统的核心部分，是计算机、数据信息通信、状态自动检测等技术相互协调配合形成的能够对电力供配电各环节进行实时监视和控制的综合智能操作系统。
在分析电力特性参数测量和计算方法的基础上，对电力远动终端RTU系统的拓扑结构进行详细的分析总结。
电力远动终端RTU大大提高电力系统自动化调度与管理水平，保障供配电系统高效稳定的运行。
本文首先对时下RTU的应用和现状展开了论述，使用TI公式的TMS320LF3407A芯片结合CAN总线设计出了符合要求的系统结构，使系统的响应速度更快，测量精度更准。
具有运算能力强，处理速度快以及工作可靠的特点。
最后文章采用C语言编程调试，结果进一步验证了高速、高精度、可靠的特点。
关键词：电网监控、远动终端RTU、DSPAbstractPower far move terminal RTU system is the core of the electric power dispatching automation system of, is a computer, data information communication, the state to be automatic detection technology to coordinate well with each other to form of power supply and distribution the links to real-time monitoring and control of comprehensive intelligence operation system. On the analysis of the characteristic parameters of electric power measure and calculation methods of the foundation, on the far end RTU system power move the topological structure of a detailed analysis of the summary. Power far move terminal RTU greatly improve the automation of electric power systems scheduling and management level, ensure the supply system for the operation of the high efficiency and stability.This paper first on the current application and current situation of RTU on this paper, and use of the formula TMS320LF3407A with TI chips CAN bus designed to meet the requirements of system structure, make the system response speed faster and more accurate measurement accuracy. Has the operation ability, processing speed and reliable characteristic. At last this paper adopts the C programming language testing, the results further verified high speed and high precision and reliable.Keywords: grid monitoring, far move terminal RTU, DSP目录第一章绪论 (3)1.1 国内外RTU发展现状 (3)1.1.1 国外RTU的发展现状 (3)1.1.2 国内RTU的发展现状 (3)1.2论文主要内容 (5)第二章RTU系统方案的构建 (6)2.1电力参数的测量 (6)2.1.1交流电参量的采样方法 (6)2.1.2采样点数的选择 (7)2.1.3基于快速傅立叶变换FFT的电量测量原理 (8)2.1.4频率的测量 (9)2.1.5电流、电压的测量 (9)2.1.6电功率、功率因数的测量 (10)2.2 RTU的基本功能 (11)2.3 微处理器的选择 (12)2.3.1数字信号处理器的主要特点 (12)2.3.2 DSP芯片的选取 (13)2.3.3锁相环同步及频率采样电路 (13)2.4通信方式的实现 (14)2.5系统的总体方案 (15)第三章 RTU系统的硬件电路设计 (17)3.1 信号测量模块的电路设计 (17)3.1.1电压和电流采集电路 (18)3.1.2锁相环同步及频率采样电路 (20)3.1.3开关量与脉冲量的采集 (21)3.2 通信主控模块的电路设计 (22)3.2.1 CAN接口电路 (23)3.2.2串行通信接口电路 (24)3.2.3显示和键盘接口电路 (25)3.2.4 LF2407A的EEPROM扩展及SRAM电路的设计 (26)第四章RTU系统的软件设计 (28)4.1系统软件的总体设计思想 (28)4.2信号测量模块的软件设计 (28)4.2.1 A/D转换子程序的设计 (30)4.2.2 频率测量程序的设计 (30)4.3通信主控模块的软件设计 (31)4.3.1 CAN接口子程序的设计 (32)4.3.2人机接口子程序的设计 (34)4.4数据测试结果与分析 (35)第五章结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1国内外RTU的发展与现状1.1.1国外RTU的发展现状对于变电站自动化监控系统，很多国家都做了大量的研究工作，目前各在电网计机监控系统方面多采用分层分布开放式系统结构，该系统是把电厂的各项功能，按分层分布处理的原则由功能模块和接口模块组成计算机分布系统，整个系统统一协调，合理分工，最佳运行管理。
远动工作站RTU的主要功能及其通讯系统简介
三、RTU的主要功能
1.远方功能：RTU与调度中心间通过远距离信息传输所 完成的监控功能。
①遥测(YC)：RTU将采集到的厂站运行参数按规约上 传给调度中心。包括P、Q、U、I、档位、温度等，容 量达几十到上百路。另外还包括两类特殊YC： a.数字值：RTU以数字量的形式直接接收后上传。 b.计数脉冲：单独的采集（电路）板。主要指RTU采 集的反应电量的脉冲计数。容量可达到几十路电度量 。
(5)调度计算机：类似于远动终端，指调度计算机系统。
五、数据通信的基本概念和信道简介
3.信道简介 信道：指进行通信的通道。 信道的分类：按传输媒介分为有线传输和无线传输两种，有 线信道包括电力载波线、通信电缆、光纤和现场总线等。无 线信道包括无线电广播、微博和卫星通信等。
五、数据通信的基本概念和信道简介
④遥调(YT) ：调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。 包括：改变变压器分接头位置（调压）、改变发电机组P或Q 的整定值（调节出力）、自动装置整定值的设定等。容量可达 几个到十几个设备。
三、RTU的主要功能
⑤事故数据： a.事件顺序记录(SOE)：实时检测遥信变位(YXBW)(带时标的遥
信)，立即记录变位时刻、变位设备序号、变位状态等组成 SOE优先传送(CDT下)。 b.事故追忆(PDR)：冻结某时刻全网的重要的遥测点、遥信点的 画面(如照相)，每个这样的画面称为一帧，其循环周期可为 数秒到数分。典型的PDR记录长度为：事故前10min，事故后 5min。
软件组成： ①主程序：系统初始化、人及联系等。 ②终端服务程序：完成RTU输入输出（时钟、A/D服务程 序，通信发送接收终端等）。
四、RTU基本结构
2.多CPU结构的RTU
上级调度或监控中心
RTU-远程测控终端解析
RTU-远程测控终端
RTU (远程测控终端,英文全称 Remote Terminal Unit,中文全称为远程终端控制
系统,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
其中包括: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、数字量输入单元。
开关量输入单元:对现场各种开关信号的采集, 现场信号可以是继电器触点开关(无源 , 也可以是电压信号, 还可以是电流信号。
由于采用光隔离器件,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。
开关量输出单元:用于遥控远端设备的开停、声光、告警等。
模拟量输入单元:采用模拟开关及光电隔离技术, 将现场各种模拟信号采集进来, 既可以是 4-20mA 、 0-10mA 标准模拟信号;也可以是非标准模拟信号,如交流 220V 等, A/D板采用智能 A/D变换和利用软件技术,可抗工频 50Hz 干扰,射频干扰等,
A/D变换精度高达 14位。
模拟量路路隔离,可以用于不同的地电位设备同时采集。
模拟量输出单元:用于 PID 调节方式下的各种自控系统。
脉冲量输入单元:采集脉冲信号的频率,带光隔。
采集信号的频率范围为
0~20MHz 。
数字量输入单元:接收各种串行数据信号。
可以是 RS485接口, RS232, RS422接口, 或 V11, V28等各种波特率下的异步串行数据。
也可以采集 64K 同步
数据。
RUT 具有的特点是:
1、通讯距离较长
2、用于各种恶劣的工业现场。
RTU
RTU RTU 是REMOTE TERMINAL UNIT 的简称，中文名称为远程测控终端，用于监视、控制与数据采集的应用。
具有遥测、遥信、遥调、遥控功能。
基本信息 ∙ 中文名称∙ 远程测控终端 ∙ ∙ 外文名称∙RTU ∙ ∙ 全称∙ REMOTE TERMINAL UNIT ∙ ∙作用 ∙ 遥测、遥信、遥调、遥控功能∙目录 1产品概述 2基本信息 3详细介绍 4主要功能 5产品特点6技术参数 7其他资料产品概述RTU是REMOTE TERMINAL UNIT 的简称，中文名称为远程测控终端，用于监视、控制与数据采集的应用。
具有遥测、遥信、遥调、遥控功能。
[1]该产品既能远程监测、亦可远程控制，是集数据采集、控制、传输功能于一体，采用低功耗设计，适用于工业及太阳能供电的野外现场，Smart rtu 2000广泛应用于水文水利、电力、石油、地质、环保等行业。
基本信息RTU (Remote Terminal Unit远程终端装置），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，简称RTU，是调度自动化、变电站自动化、无人值守变电站、配电自动化和过程控制自动化系统中的关键设备。
RTU的职能是采集所在发电厂或变电站表征电力系统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节命令。
信方华泰RTU终端集成了现在RTU具有的―五遥‖功能，即遥测、遥信、遥控、遥调，遥视。
其中遥测输入包括4路交流电压、4路交流电流和4路直流电流共12路遥测信号，用于采集电压、电流信号的有效值并按规约传送到调度中心；遥信由8路带光电隔离的输入信号组成，用于采集无源节点并按规约传送到调度中心；遥控由16路继电器输出组成，用于执行调度中心改变设备运行状态的命令；遥调由1路输出0-20mA的控制信号来实现，用于执行调度中心调整设备运行参数的命令。
在满足工程实际对监控功能和性能要求的前提下，还具有良好的现场环境适应性、长期运行的可靠性和多台远动终端的级联扩展应用。
远程测控终端（RTU）述评
远程测控终端（RTU）述评概述在生产过程自动化装置中，PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统，上世纪80年代之前，这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内，与现场装置（其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等）的连接线都是一对一直接接线，我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。
在80年代后期，PLC、DCS两类控制系统先后推出远离控制室安装的远程I/O卡件，它安装在现场，可就近与现场装置连线，而这些远程I/O 卡件与PLC、DCS系统安装在控制室的控制器是通过单根电缆的通讯实现信息交换。
而在这之前，即在80年代初期，一些相对生产规模小一些的厂家利用它们在数据采集转换及通讯方面的优势，就已经推出远程测控终端RTU,并采用RTU 构成计算机SCADA （Supervisory Control And Data Acquisition）系统，有时我们又将它称为四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）系统，像我们知道的英国施伦伯杰（Schelumberger）公司上世纪80年代初期开发的IMP远程测控终端及由它构成的SCADA系统就是RTU早期成功应用的一个例子。
那么什么是RTU呢？RTU是Remote Terminal Unit（远程测控终端）的缩写，是SCADA系统的基本组成单元。
一个RTU可以有几个，几十个或几百个I/O点，可以放置在测量点附近的现场。
RTU应该至少具备以下2种功能：数据采集及处理、数据传输（网络通信），当然，许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。
在自动化仪器仪表市场中我们可以看到一些产品冠以RTU，比如英国施伦伯杰公司的IMP远程测控终端、解放军南京工程兵学院微机测控研究所的893-IDCB远程测控终端、北京安控科技发展有限公司的SuperE 远程测控终端、北京华迅通信电子技术公司eNET无线RTU、美国MOTOROLA公司的MOSCAD远程终端设备RTU、美国OPTO 22公司OPTOMUX及SNAP等远程测控终端、澳大利亚埃波罗（ELPRO）公司的EP105一体化RTU、澳大利亚悉雅特公司MOX RTU等等，但也有一部分是由系统自动化公司自行集成的，比如下文介绍的昆明康德尔公司采用GSM模块与悉雅特公司MOX或以色列UNITRONICS公司微型OPLC；比如澳大利亚埃波罗公司的EP105一体化RTU中的电台带有RS-232、RS-485接口，可与其它公司生产的产品进行通讯，如与AB公司的SLC5/03/04、SIEMENS公司的S7-300/400系列和ACTION-CONTROLS公司的产品等组合构成远程测控终端RTU。
RTU 远动终端
（2）RAM：随机存储器，用于各种数据的暂存。 （3）模入模出：模拟量输入通道和输出通道，通过接口电路与
总线相连。 （4）开入开出：开关量的输入、输出通道。 （5）Modem：RTU数据按通信规约编码后，通过Modem送上
核心组成部分： 运算放大器 权电阻网络
中断服务：执如有中断请求，则立 刻挂起巡查的任务，并进入相应的 中断服务程序处理。例如：“接收 满”、“发送空”等中断信息。注 意：中断本身有优先级区别，高级 别的任务可以中断低级别任务。
巡查任务：根据程序约定，一般是 定时处理的一些非关键任务，如显 示、自检等。
第二节 模拟量输入输出通道 典型结构框图-模拟量输入通道（直流采样）
1. 滤波及信号处理
电力系统运行参数u、i经过PT、CT输出后，经变送器转变为 0－5V或4－20mA的直流模拟信号，通过滤波环节接入后续环节 作用：消除干扰，提高信噪比，有些情况下还进行电平转换， 同时还可起到浪涌电压保护，防止浪涌电压进入通道内部损坏各 种芯片元件。 方法：采用一级或二级硬件RC低通滤波器。 分类：
人机交互软件：处理键盘、屏显以 及打印等操作。
其他功能软件：如事件顺序记录、 事故追忆、自检及调试等功能。
2. RTU的软件结构
开始
初始化
开中断
执行巡查 任务
中中
中
断断
断
服服
服
务 务 …… 务
程程
程
序序
序
12
N
RTU软件主程序框图
初始化：加电开机，先使各外设接 口和公用RAM初始化。
开中断：对于实时性要求较高的任 务，如发送、接收、开关动作等， 都利用中断方式使其运行最快。
RTU、物联网RTU、RTU模块、RTU终端解析资料讲解
RTU 、物联网 RTU 、 RTU 模块一、 RTURTU , 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。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。
其英文名称是:“ Internet of things(IOT ” 。
顾名思义 ,物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二 , 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间 , 进行信息交换和通信,也就是物物相息。
二、 RTU 的分类1. GPRS/CDMARTU —— DATA-7208/7218● 采集、控制、传输一体化设计。
● IC 卡计费管理。
● 大容量 DO 输出 , 直接控制泵、阀。
● 支持多中心、多端口通信。
● 通过水资源、水文相关行业规约检测。
● 交、直流供电均可。
数码管显示 --DATA-7208液晶显示 --DATA-7218产品功能:产品尺寸:电气连接:信息采集:仪表数据、设备状态、现场图像自动采集。
逻辑控制 :自动 /远程控制泵、阀门、闸门等设备。
无线通信 :可匹配多种通信方式, 适应不同现场需求。
IC 卡计费:实现预收费管理 , 支持 IC 卡或无线远程充值。
智能报警 :监测数据越限、现场设备故障 , 立刻报警。
数据存储 :循环存储监测数据, 掉电不丢失。
远程维护 :支持远程设参、远程升级。
通信模块可选配GPRS/CDMARTUGPRS 模块CDMA模块3G/4G模块433M 模块蓝牙模块外形尺寸 :120×120×97.6mm 安装方式 :盘装式安装孔尺寸 :111mm ×111mm实物安装图RTU 、 RTU 物联网、 RTU 模块、 RTU 终端技术参数:产品型号 DATA-7208DATA-7218显示方式数码管液晶IC 卡读写非接触式 IC 卡读写 (读写距离 <5cm串口 2路采集串口(RS232、 RS485可选、 1路 RS232调试串口(DB9AI 6路 (4-20mA/0-5V、精度 0.5% DI/PI 6路 DI (无源接点、 3路 PI (无源接点DO 1路 16A/AC 250V继电器触点输出、 4路 5A/AC 250V 继电器触点输出无线通信方式 GPRS 、 CDMA 、 3G/4G、 433MHz 、蓝牙等可选设参方式串口设参、远程设参、蓝牙设参 (可选远程传输协议 TCP 、 UDP工作制式自报式、应答式、混合式静态值守电流 <1mA/DC 12V 工作电流≤ 10mA/DC 12VCPU 32位处理器、运行频率 100MHz 存储容量 4M 、 8M 、 16M 、 32M (可选串口波特率1200、 2400、 4800、 9600、 19200、 38400、 57600(Bit/S 可选MTBF ≥ 25000h供电电源 DC 10-30V 或 AC 10-24V, 建议 DC 12V、 DC 24V、 AC 18V。
DLT 630-1997 交流采样远动终端技术条件
交流采样远动终端技术条件Technical requirement for RTU with a.c.electrical quantities input、discrete samplingDL/T 630—1997中华人民共和国电力行业标准交流采样远动终端技术条件DL/T 630—1997 Technical requirement for RTU with a.c.electrical quantities input、discrete sampling中华人民共和国电力工业部1997-11-28批准1998-05-01实施前言交流采样远动终端是近几年发展起来的新型远动终端设备，目前尚无相对应的国际标准。
为了满足国内对该类产品生产、测试及运行的需要，有必要制定有关该产品的专门标准。
本标准制定时参考了国际标准IEC688《交流电量变换为模拟或数字信号的电工测量变送器》(1992)和国家标准GB/T13729《远动终端通用技术条件》(1992)，并广泛征求了科研、制造厂家及用户的意见。
根据交流采样远动终端的特点，本标准对于稳定性测试等项目是按照GB/T13729的要求编写的，并增加了交流信号直接输入回路的技术内容。
本标准的附录A是提示的附录。
本标准由中华人民共和国电力工业部提出。
本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口。
本标准由电力工业部电力科学研究院负责起草，中国电力企业联合会、国家电力调度通信中心、电力工业部电力自动化研究院、电力工业部南京电力自动化设备总厂参加编写。
本标准主要起草人：刘佩娟、谭文恕、许文青、张秀莲、宋兵、杨闵泉。
1范围本标准规定了交流采样远动终端设备的技术要求、试验方法及检验规则等。
交流采样远动终端设备一般由远动终端主机、调制解调器、远动执行屏、当地功能部件及交流采样部件等组成。
本标准适用于交流采样远动终端设备。
在厂站端使用的交流采样测量设备可参照使用本标准。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
电力系统远动技术----远动终端RTU概述
电力系统远动技术———-远动终端RTU概述远动终端RTU概述一、RTU定义"远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。
远动装置=远方终端=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。
"RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。
（系统结构:调度端SCADA/EMS ＋远动信道＋厂站端RTU）.二、RTU发展概述① 60～70年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ 或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。
② 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置(微机远动装置),功能由软件程序实现,具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。
三、RTU的功能概述"远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。
① 遥测(YC，Tele-measurement）:远程量测值.RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。
包括：P、Q、U、I、档位、温度等,容量达几十到上百个（路)。
另外还包括2类特殊YC：a）数字值（Digital Measured Value)：RTU以数字量的形式直接接收后上传。
如频率、水库水位等。
b) 记数脉冲(Counter Pulse):单独的采集(电路）板。
主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。
容量可达几十路电度量。
② 遥信（YX，Tele—indication， Tele-signalization）:远程状态信号.RTU 将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。
包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。
容量达几十到几百个。
③ 遥控（YK，Tele-command）：远程命令。
远动终端
事故数据—事故追忆
PDR：Post Disturbance Review
时间断面
冻结某时刻全网的重要的遥测点、遥信点 的画面（如照相），每个这样的画面称为一帧， 其循环周期可为数秒到数分。典型的PDR记录 长度为：事故前10min，事故后5min。
统一时钟
具有对时功能。接收调度中心的校时命 令。统一时钟为了不同厂站之间事故分析 以及电度量冻结。 GPS对时系统 北斗对时系统
数字量输入
事故追忆
为了分析事故，要求在一些影响 较大的开关发生事故跳闸，不仅把事 故瞬间及事故以后，而且包括事故发 生前一段时间的有关遥测量记录下来 送往调度端。
事故追忆
事故前2个遥测数据，事故后3个遥测数据， 采用”FIFO“方式存放。0号存储当前数据。 方案1：整体移动 方案2：构造环形缓冲区 方案3：双缓冲区
2、遥信采集电路(开关量输入回路)
输入电平值
低通滤波
过压保护
光电隔离 电平转换
2、遥信采集
2、遥信采集
1．处理原理 （ 1 ）异或运算 (XOR ^) 判断变位开关号。 （2）判变位后的状态。 （3）以新代旧。 （ 4 ）保存变位信息（或显示），记录 变位时刻。
3、遥信处理
遥信传送策略 变位传送 遥信检测的策略 定时采集（实时性低，耗费系统资源） 中断触发（实时性高，占用系统资源 （中断向量有限））易受干扰 中断触发扫查方式：扬弃二者缺点 中断 检测遥信变位、扫查方式读取遥信状态
变电站中的RTU使用方式——监控集成
110kV变电站分层分布式综合自动化系统结构示意图
RTU的种类
1 2 3 4
RTU FTU TTU DTU
第二节 远动终端的功能
电网监控与调度自动化题库及答案
第一章概述1.简述电网监控与调度自动化系统的基本结构答：电网监控与调度自动化系统按其功能可分为四个子系统：（1）信息采集和命令执行子系统；（2）信息传输子系统；（3）信息的收集、处理和控制子系统；（4）人机联系子系统。
2.简述电力调度系统的目标及其应用的主要技术手段答：电网监控与调度自动化系统的目标：保障电力系统安全稳定、优质高效、经济环保地持续运行。
对应的技术手段是在监控系统的基础上的自动发电控制AGC和经济调度控制EDC技术第二章交流数据采集与处理1. 简述交流数据采集技术方案的基本原理答：对交流量瞬时值直接采样，通过A/D变换将模拟量变为数字量，由微机对这些数字量进行运算，获得被测电压、电流、有功、无功功率和电能量值。
2. 简述微机变送器的工作过程答：变送器的输入信号经过相应的TV、TA变成0~5V交流电压信号，这些信号输入到多路模拟电子开关MPX，CPU经并行接口芯片，将当前需要采样的某路信号地址送到MPX，MPX立即将选定的模拟电压输出到采样保持器。
采样保持器按确定的采样时序信号采集该信号，A/D转换器将采样保持器输出的模拟电压转换成数字量，并经与非门向CPU发出转换结束信号,CPU中断当前工作，经并行接口电路读得A/D转换输出数据。
CPU再次发出选择下一路采样的地址信号到MPX，CPU对已采集的数据进行处理，并计算出线路上的各种电气量值。
3. 简述标度变换的意义与基本原理（求用四位十进制数显示满量程为140KV电压的标度变换系数K）答：标度变换的意义：电力系统中各种参数有不同的量纲和数值范围，如V与kV，A 与kA。
这些信号经过各种变换器转化为A/D转换器能接受的信号范围，经A/D转换为标幺值形态的数字量，但无法表明该测量值的大小。
为了显示、打印、报警及向调度传送，必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值，这就是标度变换。
第三章远动终端RTU1.简述RTU的种类、功能与基本结构答：种类：TTU、RTU、FTU功能：1）远方功能：遥测、遥控、遥信、遥调、电力系统统一时钟、转发，适合多种规约的数据远传；2）当地功能：CRT显示、汉子报表打印、本机键盘、显示器、远方终端的自检与自调功能。
第三章 RTU 远动终端
通信软件
本地人机交互
控制软件 数据处理
数据采集
RTU软件配置结构图
2. RTU的软件结构
开始 中 断 服 务 程 序 1 中 断 服 务 程 序 2 中 断 服 „„ 务 程 序 N
初始化
开中断
执行巡查 任务
RTU软件主程序框图
初始化：加电开机，先使各外设接 口和公用RAM初始化。 开中断：对于实时性要求较高的任 务，如发送、接收、开关动作等， 都利用中断方式使其运行最快。 中断服务：执如有中断请求，则立 刻挂起巡查的任务，并进入相应的 中断服务程序处理。例如：“接收 满”、“发送空”等中断信息。注 意：中断本身有优先级区别，高级 别的任务可以中断低级别任务。 巡查任务：根据程序约定，一般是 定时处理的一些非关键任务，如显 示、自检等。
才能保证测量信号精度。因此，通常在OUT接入一个运放，以提高输入 阻抗。
例：多片AD7506应用电路
3. 采样保持（S/H）
作用：保证A/D转换期间输入模拟量信号不变。 基本原理：利用高速电子采样开关S和保持电容Cn （1）S闭合，Ain经过A1放大，快速充电Cn （2）S断开，A2输入阻抗很大，Cn放电很慢，Cn电压不变。 典型芯片：LS398
6. 通用开关量输入回路 （1）信号取自开关的常闭辅助触点。 （2）回路电压较高（24、48V） （3）辅助触点位于高压配电装置现场，连接导线很长，干扰很强。 （4）回路有RC滤波环节，并有光电隔离措施。
（1）组成 V1为反极性保护二极 管 R1，R2起保护作用的 电阻 V2为门槛开关二极管 光耦合集成电路 消颤网络
U out If Rf 输入阻抗很大，那么输入到运放中的电流可近似视为0， 因此图中个电流之间有如下关系：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
远动终端（RTU）
2．分离元件达林顿驱动电路
图4.38 达林顿驱动电路
返回本节
远动终端（RTU）
遥调操作过程
图4.39 遥调整定命令格式
图4.40 遥调信号输出框图
返回本节
远动终端（RTU）
图4.41 遥调整定命令格式
远动终端（RTU）
应用举例
图4.42 TP STD8506板结构框图
远动终端（RTU）
输入/输出信息的组成
（1）数据信息。
（2）状态信息。
（3）控制信息。
远动终端（RTU）
输入/输出的传送方式
（1）并行传送方式。
（2）串行传送方式。
远动终端（RTU）
输入/输出的典型接口
典型的输入/输出接口电路
远动终端（RTU）
由三态门组成的开关量输入电路
远动终端（RTU）
3．数据采集与预处理模块
远动终端（RTU）
4．遥控监督模块
远动终端（RTU）
5．上行任务管理
远动终端（RTU）
6．下行任务管理
远动终端（RTU）
7．键盘模块
远动终端（RTU）
8．显示模块
远动终端（RTU）
9．通用子程序模块
远动终端（RTU）
10．静态数据库只读
返回本节
远动终端（RTU）
必外接A/D转换采样保持前置放大和模拟量多路开关电路所需的+15VDC电源了。
远动终端（RTU）
图4.28 TP STD 8408板和84C08板的电路结构框图
远动终端（RTU）
1．硬件结构
（1）单极性与双极性的输入方式。 （2）LF-398采集保持电路。 （3）极地噪声、精确、高速运算放大 器OP-27和OP-37。
（3）广播数据模块周期从数据库中取出 各记录的实时值广播到网上，刷新其他各 站的数据库。 （4）网络接收模块接到网上的控制信息 包之后，将该信息（如果为某一点的改变 了的信息）写回到该点记录中。
返回本节
远动终端（RTU）
现场控制站的输入输出软件 一般情况下，现场控制站所处理的输入和输出 按以下几种方式进行： （1）按数据所设定的周期定时巡回输入和输 出，一般由硬件时钟定时激活。 （2）某些事件顺序记录信号的输入是靠硬件 中断来驱动的。
远动终端（RTU）
图 4 26 消 除 接 点 抖 动 的 遥 信 检 测 子 过 程
返回本节
.
远动终端（RTU）
六 遥测量的采集与处理
实例：高精度模拟量采集OEM模板介绍
模拟量的处理
返回本章首页
远动终端（RTU）
图4.27 模拟量采集框图
远动终端（RTU）
实例：高精度模拟量采集OEM模板介绍
（1）8根双向数据线（引脚7－14）。
（2）16根地址线（引脚15－30）。 （3）22根控制线（引脚31—52）。 （4）10根电源线（引脚1—6，53－56）+5V， +12V，逻辑地，辅助地。
远动终端（RTU）
STD总线的技术特点 （1）小板结构，高度的模块化。 （2）严格的标准化，广泛的兼容性。 （3）面向I/O的设计，非常适合工业控 制应用。 （4）高可靠性。
返回本节
远动终端（RTU）
遥信采集中的开关信号防误采集措施
从硬件上采用平滑滤波措施能较好地减少 抖动上报次数，但却使事件发生的确切时 刻模糊了，因为在事件发生时，辅助接点 的第一次变位的时刻，才是事件发生的时 刻。 在软件上采取如图26所示的延时消抖措施 既能有效地消除抖动，又可准确地记录下 事件发生的确切时间。
远动终端（RTU）
例：LD A，0FH
OUT （40H），A
执行完后，K1-K4接通，K5-K8断开。
灵敏继电器输出接点的容量有限，要控制断路器，尚 需接入中间继电器。 图43为STD8506板的开关量的两种输出电路形式。
远动终端（RTU）
（a）用一位开关量控制二个指示灯的电路 （b）用一位开关量控制一个指示灯的电路
l 开关量的采集与处理的过程及原理 l 模拟量的采集与处理的过程及原理 l 典型电路的分析 l RTU软件结构及功能 l 遥控与遥调的原理及过程 l 遥控的可靠性措施 l 通过一些实例的学习以达到对RTU模块的功能的了解。
返回本章首页
远动终端（RTU）
一
RTU的主要功能
1．采集状态量信息
2．采集模拟量测量值
TP STD 8408板和84C08板是具有32路单端模拟量电压输入通道 且转换分辨率为十二位的A/D转换板。 8408板和84C08板还设有前置放大器和采样保持电路。在CPU板 的控制下，8408板和84C08板可对单极性或双极性的模拟量电压 信号做高速实时采集。电路结构框图如图28所示。 8408板和84C08板的不同之处是，8408板上的数字逻辑电路全部 都是TTL型的；84C08板上的数字逻辑电路全部都是CMOS型的。 采用CMOS型的数字逻辑电路可使整板的功耗大大降低，并可增 强板的抗干扰能力，同时也使工作的环境温度得以增宽。用户可不
3．与调度端进行通信
4．被测量越死区传送
5．事件顺序记录（SOE）
6．执行遥控命令
7．系统对时
8．自恢复和自检测功能
返回本章首页
远动终端（RTU）
二 RTU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。
（3）为了提高实时性，一般的控制算法可以 直接调用数据库中的数据，经过算法运算，接 着调用输出模块将控制结果直接送往输出通道。
远动终端（RTU）
一个通用现场控制站上一般固化有下列几种 数据处理模块：
（1）开关量输入模块。
（2）开关量输出模块。
（3）模拟量输入模块。 （4）模拟量输出模块。 （5）脉冲量输入模块。 （6）中断处理模块。
4.35
远动终端（RTU）
七 遥控操作输出
1 遥控操作过程 2 遥控输出的开关驱动电路 3 遥调操作过程 4 调度端命令种类
5 应用举例
6 遥控操作过程举例
返回本章首页
远动终端（RTU）
遥控操作过程
（a）为框图 （b）为电路 图4.36 遥控输出部分的硬件电路
返回本节
远动终端（RTU）
遥控输出的开关驱动电路
返回本节
远动终端（RTU）
二 RTU的硬件构成
1 RTU的硬件构成方法 2 STD总线工业控制机简介
返回本章首页
远动终端（RTU）
1 RTU的硬件构成方法
1．片级设计 2．模块级设计 3．系统机级设计
远动终端（RTU）
RTU结构原框图
返回本节
远动终端（RTU）
2 STD总线工业控制机
STD总线引脚定义 STD总线是56条信号线的并行底板总线。
五 遥信量的采集与处理
1 数字量输入/输出的几个基本问题 2 开关量数据处理 3 变电所中状态量采集 4 遥信采集中的开关信号防误采集措施
返回本章首页
远动终端（RTU）
数字量输入/输出的几个基本问题
1．输入/输出信息的组成
2．输入/输出的传送方式
3．输入/输出的典型接口 4．实用开关量采集电路举例
远动终端（RTU）
2．板及通道地址的选择
每块8408板所占用的两个I/O口地址，第一地址控 制通道命令寄存器的选通（I/O写操作选通）和 A/D转换结果数的高8位数据选通（I/O读操作选 通）；第二个地址控制启动A/D转换控制器的选通 （I/O写操作选通）和A/D转换结果数的低4位数据 选通（I/O读操作选通）。
由锁存器组成的开关量输入电路
远动终端（RTU）
开关量输出原理电路
远动终端（RTU）
（a）低压开关 量输出 （b）三极管输 出驱动 （c）达林顿管
驱动
图18 低压开关量输出
远动终端（RTU）
继电器输出接口
远动终端（RTU）
开关量数据处理
1．处理原理
（1）异或运算判断变位开关号。
（2）判变位后的状态。 （3）以新代旧。
远动终端（RTU）
3．前置放大器放大倍数的确定
8408板上的前置放大倍数K由下式决定：
（4-1）
远动终端（RTU）
4．8408板的A/D转换公式
8408板的A/D转换公式为：
（4-2）
远动终端（RTU）
5．8408OEM板通道命令字的结构及转换结果的结构
图4.32 通道命令自结构
远动终端（RTU）
远动终端（RTU）
图30 OP-27和OP-37引脚排列图
远动终端（RTU）
1．硬件结构
（4）AD547A 简介。 AD574A的内部 逻辑结构如右图 4.29所示。
远动终端（RTU）
（5）AD574A的部分引脚功能。 1）DB11-DB0（16-27脚）：输出数据线。
2）CS（3脚）：片选信号，低电平有效。
返回本节
远动终端（RTU）
四 RTU软件
1 现场控制站的软件结构 2 现场控制站的数据结构 3 现场控制站的输入输出软件 4 RTU软件设计
返回本章首页
远动终端（RTU）
现场控制站的软件结构
多数现场控制站软件采用模块化结构 设计，有时甚至不用操作系统。软件 系统一般分为执行代码部分和数据部 分。 现场控制站的执行代码一般分成两个 部分：周期执行部分和随机执行部分。
（4）保存变位信息（或显示），记 录变位时刻。
远动终端（RTU）
事 件 记 录 内 存 分 配
远动终端（RTU）
2．程序框图（如下图24所示）