1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述

城市燃?xì)馐敲總€(gè)城市發(fā)展的重要組成部分，供氣對(duì)象包括每個(gè)城市規(guī)劃用地區(qū)域內(nèi)的居民、商業(yè)及公共建筑、工業(yè)、燃?xì)饪照{(diào)、燃?xì)馊剂掀?chē)等用戶(hù)。一個(gè)高可靠性、高性?xún)r(jià)比的SCADA系統(tǒng)有助于城市燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)安全、高效的燃?xì)廨斉涔芾怼CADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；它應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。

燃?xì)釹CADA系統(tǒng)包括調(diào)度監(jiān)控中心、門(mén)站、儲(chǔ)配站等PLC/RTU站控系統(tǒng)、無(wú)人值守RTU站、安防系統(tǒng)等。在電力系統(tǒng)中，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它在遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中占重要地位，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類(lèi)信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能，即我們所知的"四遙"功能。RTU（遠(yuǎn)程終端單元），F(xiàn)TU（饋線(xiàn)終端單元）是它的重要組成部分。在現(xiàn)今的變電站綜合自動(dòng)化建設(shè)中起了相當(dāng)重要的作用。系統(tǒng)投產(chǎn)后，操作人員在調(diào)度控制中心通過(guò)SCADA系統(tǒng)可完成對(duì)全市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的監(jiān)控和運(yùn)行管理。系統(tǒng)的基本功能如下：

1、運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)“四遙”

在調(diào)度監(jiān)控中心可觀(guān)察到全市管網(wǎng)的運(yùn)行工況，為管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度提供依據(jù)，并根據(jù)調(diào)度方案向各重要節(jié)點(diǎn)發(fā)出調(diào)整、控制指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)整、控制后的新工況參數(shù)又實(shí)時(shí)地傳送到調(diào)度監(jiān)控中心，從而對(duì)管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙信功能。

2、能方便地與公司計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)

本系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)，能方便地與公司計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。以太網(wǎng)（Ethernet）指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)及沖突檢測(cè)）技術(shù)，并以10M/S的速率運(yùn)行在多種類(lèi)型的電纜上。以太網(wǎng)與IEEE802·3系列標(biāo)準(zhǔn)相類(lèi)似。

3、安全報(bào)警系統(tǒng)

在輸配管網(wǎng)的調(diào)壓站、門(mén)站等子站，當(dāng)壓力超高限或超底限發(fā)出報(bào)警信號(hào)。通過(guò)PLC/RTU進(jìn)入SCADA系統(tǒng)，對(duì)事故的及時(shí)處理提供決策和調(diào)度依據(jù)。

4、系統(tǒng)可維護(hù)性

設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，只需簡(jiǎn)單地插入模塊/部件替換故障部件，即可排除故障。系統(tǒng)硬件和軟件盡可能多地使用開(kāi)放系統(tǒng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可維護(hù)性，并確保將來(lái)的可擴(kuò)充性。

5、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性

當(dāng)需要增加RTU或監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，只需進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)更改，而不需要編程人員重新設(shè)計(jì)程序。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)具有開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，對(duì)各種平臺(tái)再開(kāi)發(fā)具有透明性。

6、實(shí)時(shí)事故預(yù)測(cè)及報(bào)警

通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析處理，并與正常工況進(jìn)行比較，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及事故，并結(jié)合GIS、CIS系統(tǒng)確定發(fā)生的地點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)管道、設(shè)備情況，在調(diào)度監(jiān)控中心顯示屏上顯示出來(lái)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，由計(jì)算機(jī)給出發(fā)生地局部區(qū)域管網(wǎng)布置的詳細(xì)情況，準(zhǔn)確判斷出事故波及影響的范圍及相關(guān)的閥門(mén)，結(jié)合GPS系統(tǒng)指揮搶修人員迅速處理，將事故影響控制在最小范圍。

7、系統(tǒng)具備自診斷和設(shè)備管理功能

對(duì)于可能發(fā)生事故的隱患，也可以作出一定程度的分析判斷，提醒值班人員作相應(yīng)處理，做到將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，防患于未然。

調(diào)度監(jiān)控中心功能

調(diào)度監(jiān)控中心實(shí)時(shí)采集本地監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)和工藝設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)、連續(xù)的監(jiān)視管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，為管網(wǎng)平衡、安全運(yùn)行提供必要的輔助決策信息。

調(diào)度監(jiān)控中心的主要任務(wù)是通過(guò)各站點(diǎn)的RTU/PLC對(duì)管網(wǎng)和場(chǎng)站的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。調(diào)度監(jiān)控中心的操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作員工作站所提供的管網(wǎng)和場(chǎng)站工藝過(guò)程的壓力、溫度、流量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成對(duì)燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)控和管理。

PLC/RTU站控系統(tǒng)功能

RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠(yuǎn)端測(cè)控單元裝置，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲(chǔ)容量，適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境，提供更多的計(jì)算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產(chǎn)品在SCADA系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU）是安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備，用來(lái)監(jiān)視和測(cè)量安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和設(shè)備。RTU將測(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。它還將從中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。

門(mén)站、儲(chǔ)配站等各重要站場(chǎng)的站控系統(tǒng)作為管道SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制單元，除完成對(duì)所處站場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)外，同時(shí)負(fù)責(zé)將有關(guān)信息傳送給調(diào)度控制中心并接受和執(zhí)行其下達(dá)的命令。主要為①對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理；②經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息；③監(jiān)控各種工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；④對(duì)供電設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控；⑤站場(chǎng)可燃?xì)怏w的監(jiān)視和報(bào)警；⑥消防系統(tǒng)的監(jiān)控；⑦周界報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)控；顯示動(dòng)態(tài)工藝流程；提供人機(jī)對(duì)話(huà)的窗口；顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù)；顯示報(bào)警一覽表；⑧數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理；顯示實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)；⑨數(shù)據(jù)計(jì)算；邏輯控制；聯(lián)鎖保護(hù)；緊急停車(chē)（ESD）；⑩打印報(bào)警和事件報(bào)告；打印生產(chǎn)報(bào)表；數(shù)據(jù)通信管理。

無(wú)人值守站功能

系統(tǒng)在小型調(diào)壓站等無(wú)人值守站點(diǎn)處配置RTU，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理；①監(jiān)控管網(wǎng)安全切斷閥門(mén)和電動(dòng)閥門(mén)；②供電系統(tǒng)的監(jiān)控；③可燃?xì)怏w的監(jiān)測(cè)和報(bào)警；④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理；邏輯控制；緊急停車(chē)（ESD）；⑤與主控中心通訊，為調(diào)度控制中心提供有關(guān)數(shù)據(jù)；接受并執(zhí)行調(diào)度控制中心下達(dá)的命令。

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)的開(kāi)放性

系統(tǒng)軟硬件均具有長(zhǎng)期可靠的應(yīng)用實(shí)例，采用通用接口協(xié)議，便于互聯(lián)。無(wú)論軟硬件產(chǎn)品都是模塊化設(shè)計(jì)，硬件便于維護(hù)、升級(jí)、更換；軟件成熟度高，可移植、再次開(kāi)發(fā)。在業(yè)務(wù)層面上，無(wú)論是整個(gè)系統(tǒng)，還是單各站點(diǎn)，無(wú)論整個(gè)SCADA系統(tǒng)到DMS系統(tǒng)的擴(kuò)展，還是與GIS、CIS等分立系統(tǒng)的連接，都體現(xiàn)了開(kāi)放性的原則。

模塊化設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及部分重要設(shè)備采用了模塊化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的部分功能調(diào)試（如調(diào)度監(jiān)控中心和門(mén)站本地控制系統(tǒng)）可分部完成而不會(huì)影響整體的調(diào)試效果，這樣有利于系統(tǒng)的并行生產(chǎn)及故障排查等。各站的PLC/RTU采用了模塊化系列型號(hào)，通訊模塊及I/O模塊等設(shè)備的增加與組合可根據(jù)實(shí)際情況的需要靈活組態(tài)。

可擴(kuò)展性

各站的I/O模塊的增加只需簡(jiǎn)單的配置即可投入使用；終端站I/O點(diǎn)在硬件和軟件上都有30%余量，增加的信號(hào)直接接入即可運(yùn)行，無(wú)需修改硬件配置和程序；背板插槽也留有余量以備日后擴(kuò)展。Espider組態(tài)軟件I/O點(diǎn)、Espider客戶(hù)端數(shù)量及數(shù)據(jù)庫(kù)（應(yīng)改為組態(tài)軟件）的用戶(hù)數(shù)量都可根據(jù)日后需要而擴(kuò)展；通訊系統(tǒng)具有靈活的擴(kuò)展性。

可靠性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視輸配管網(wǎng)及各站的運(yùn)行狀態(tài)，定期進(jìn)行自診斷并且形成報(bào)告。在系統(tǒng)重要環(huán)節(jié)如主服務(wù)器、通訊信道、門(mén)站PLC等做了冗余設(shè)計(jì)。系統(tǒng)正常工作時(shí)，重要數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)備份，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行即時(shí)切換；同時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警程序，顯示引起切換的故障原因，如信道故障、電源故障、違規(guī)操作、I/O失效、CPU錯(cuò)誤等。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

在SCADA系統(tǒng)中，通訊系統(tǒng)是重要的組成部分，其穩(wěn)定性與靈活性對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。本系統(tǒng)中遙測(cè)通信協(xié)議采用國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的DNP3.0和Modbus二種通信協(xié)議。這兩種協(xié)議已經(jīng)被絕大多數(shù)主要SCADA 集成商和遙測(cè)設(shè)備供應(yīng)商采用。

本系統(tǒng)采用的通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能如下：

無(wú)人值守站采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊方式。

各ADSL站將有線(xiàn)通信方式的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度監(jiān)控中心；GPRS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)公司機(jī)房，然后采用光纖或其他有線(xiàn)連接方式接入主調(diào)度監(jiān)控中心。

調(diào)度監(jiān)控中心及各下級(jí)站點(diǎn)采用固定IP地址的方式，組成一個(gè)虛擬LAN，實(shí)現(xiàn)DNP3.0數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的TCP/IP通訊，以及實(shí)現(xiàn)中心端對(duì)RTU/PLC遠(yuǎn)程配置。各場(chǎng)站內(nèi)采用Modbus通訊協(xié)議。

通信線(xiàn)路故障期間，各站點(diǎn)的PLC/RTU按時(shí)間順序在其存儲(chǔ)器內(nèi)保存數(shù)據(jù)，待通信恢復(fù)后，將這些數(shù)據(jù)補(bǔ)傳。中心根據(jù)時(shí)間順序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)庫(kù)的適當(dāng)位置的功能。

系統(tǒng)具備通信診斷、分析的工具，各個(gè)通信口及其通信參數(shù)記錄并可在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)操作員工作站上顯示。

門(mén)站等重要場(chǎng)站采用ADSL數(shù)字電路為主用通信線(xiàn)路，GPRS無(wú)線(xiàn)通訊為備用通信線(xiàn)路的通信方式。ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ，非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路）是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。它因?yàn)樯闲泻拖滦袔挷粚?duì)稱(chēng)，因此稱(chēng)為非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)環(huán)路。它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話(huà)線(xiàn)分成了電話(huà)、上行和下行三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道，從而避免了相互之間的干擾。即使邊打電話(huà)邊上網(wǎng)，也不會(huì)發(fā)生上網(wǎng)速率和通話(huà)質(zhì)量下降的情況。通常ADSL在不影響正常電話(huà)通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。

無(wú)人值守站采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊方式

通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service）的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是GSM移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS可說(shuō)是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps各ADSL站將有線(xiàn)通信方式的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度監(jiān)控中心；GPRS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)公司機(jī)房，然后采用光纖或其他有線(xiàn)連接方式接入主調(diào)度監(jiān)控中心。

調(diào)度監(jiān)控中心及各下級(jí)站點(diǎn)采用固定IP地址的方式，組成一個(gè)虛擬LAN，實(shí)現(xiàn)DNP3.0數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的TCP/IP通訊，以及實(shí)現(xiàn)中心端對(duì)RTU/PLC遠(yuǎn)程配置。各場(chǎng)站內(nèi)采用Modbus通訊協(xié)議。

通信線(xiàn)路故障期間，各站點(diǎn)的PLC/RTU按時(shí)間順序在其存儲(chǔ)器內(nèi)保存數(shù)據(jù)，待通信恢復(fù)后，將這些數(shù)據(jù)補(bǔ)傳。中心根據(jù)時(shí)間順序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)庫(kù)的適當(dāng)位置的功能。

系統(tǒng)具備通信診斷、分析的工具，各個(gè)通信口及其通信參數(shù)記錄并可在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)操作員工作站上顯示。

系統(tǒng)選型

門(mén)站及儲(chǔ)配站系統(tǒng)選型

站控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

SCADA系統(tǒng)中的門(mén)站、儲(chǔ)配站、混氣站、凈化站、LNG站等站場(chǎng)選用北京安控公司生產(chǎn)的SuperE50系列模塊化RTU。

Super E50系列RTU是北京安控科技股份有限公司集多年的站控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新型站控RTU產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集和設(shè)備的控制。該產(chǎn)品采用了先進(jìn)的32位ARM技術(shù)，高效的嵌入式操作系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)功能強(qiáng)大、操作方便、集成度高。不僅能勝任邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)控制，還能完成數(shù)據(jù)處理、高速計(jì)數(shù)、模擬量控制、PID、RTD、TC、通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。

該產(chǎn)品具有多種配置和可選功能?？筛鶕?jù)用戶(hù)的實(shí)際需求，在不同領(lǐng)域，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成各種控制系統(tǒng)。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

功能強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)，采用32位ARM處理器，嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）。

高效的工程開(kāi)發(fā)工具，符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種程序語(yǔ)言。

結(jié)構(gòu)先進(jìn)，易于擴(kuò)展，可多站協(xié)調(diào)工作，組建復(fù)雜系統(tǒng)。

模塊化設(shè)計(jì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，DIN導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝。

經(jīng)濟(jì)可靠、功能強(qiáng)大的通信接口，支持Modbus RTU／ASCII／TCP、DNP3（可選）、IEC 60870-5-104（可選）等通信協(xié)議。

具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口。

支持WEB發(fā)布功能。

具有16位分辨率A/D、D/A。

友好的人機(jī)界面。

先進(jìn)的冗余/容錯(cuò)方式。

經(jīng)濟(jì)高效的RTU系統(tǒng)。

電源、信號(hào)輸出輸入端均采取隔離保護(hù)，并與主控電路隔離。

具有看門(mén)狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能，可長(zhǎng)期保存設(shè)定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。

大容量存儲(chǔ)空間，滿(mǎn)足就地運(yùn)算和歷史數(shù)據(jù)記錄。

工作溫度-40～+70℃，工作濕度5～95%RH，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

通過(guò)CE認(rèn)證，達(dá)到EMC電磁兼容3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

ISO9001質(zhì)量管理體系。

MTBF：500,000h,MTTR≤1h。

I/O模塊的特點(diǎn)：

所有I/O模塊都是模塊化設(shè)計(jì)，支持熱插拔。I/O是 input/output的縮寫(xiě)，即輸入輸出端口。每個(gè)設(shè)備都會(huì)有一個(gè)專(zhuān)用的I/O地址，用來(lái)處理自己的輸入輸出信息。CPU與外部設(shè)備、存儲(chǔ)器的連接和數(shù)據(jù)交換都需要通過(guò)接口設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，前者被稱(chēng)為I/O接口，而后者則被稱(chēng)為存儲(chǔ)器接口。存儲(chǔ)器通常在CPU的同步控制下工作，接口電路比較簡(jiǎn)單；而I/O設(shè)備品種繁多，其相應(yīng)的接口電路也各不相同，因此，習(xí)慣上說(shuō)到接口只是指I/O接口。

危險(xiǎn)分散措施：過(guò)程I/O單元采用的智能化設(shè)計(jì)方法，可有效地將部分控制或采集運(yùn)算分散到各I/O單元，降低主控單元的負(fù)擔(dān)，提高可靠性；

冗余結(jié)構(gòu)：操作員站、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、主控單元、I/O模塊、系統(tǒng)電源完全冗余。

故障隔離措施：所有IO單元都采用可靠的光電隔離技術(shù)，使各單元之間和單元與主控單元之間的CPU無(wú)任何電氣聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力、可靠性和安全性。在同一單元的不同通道間及邏輯功能側(cè)和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)側(cè)，也提供了隔離措施，可消除由于現(xiàn)場(chǎng)地電位差對(duì)系統(tǒng)造成的損壞。電隔離離一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線(xiàn)傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。

各種運(yùn)行提示：所有單元上均有狀態(tài)指示燈包括運(yùn)行、故障、通信等。

可帶電插拔：一旦發(fā)現(xiàn)故障，可帶電對(duì)故障單元進(jìn)行更換。由于采用了特殊保護(hù)措施，系統(tǒng)中所有過(guò)程I/O單元均可帶電拔插，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

周期性的故障檢測(cè)。定期檢測(cè)模塊自身CPU的工作狀態(tài)。一旦CPU出現(xiàn)故障，在保證安全的前提下，看門(mén)狗電路可使模塊復(fù)位。

具備較完備的保護(hù)功能。包括：通道電流過(guò)載保護(hù)、DC24V電壓反向保護(hù)、通訊線(xiàn)鉗壓保護(hù)、通道過(guò)壓保護(hù)。

無(wú)人值守站選型

無(wú)人值守站RTU選用安控科技生產(chǎn)的Super32-L系列RTU。

Super32-L 系列RTU，是北京安控科技股份有限公司集多年的開(kāi)發(fā)、工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新型RTU產(chǎn)品，是面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制的新型通用RTU。該系RTU采用先進(jìn)的32處理器，不僅能完成邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)控制，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、PID運(yùn)算、通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。

產(chǎn)品特點(diǎn)

采用32位ARM處理器，嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）。RTOS，即：實(shí)時(shí)系統(tǒng)（Real-time operating system），實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠在指定或者確定的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和外部或內(nèi)部、同步或異步時(shí)間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。它的正確性不僅依賴(lài)系統(tǒng)計(jì)算的邏輯結(jié)果，還依賴(lài)于產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的時(shí)間。因此實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該在事先先定義的時(shí)間范圍內(nèi)識(shí)別和處理離散事件的能力；系統(tǒng)能夠處理和儲(chǔ)存控制系統(tǒng)所需要的大量數(shù)據(jù)。 為了便于理解，機(jī)場(chǎng)的售票系統(tǒng)就是一個(gè)典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

編程軟件符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種程序語(yǔ)言。

一體化模塊設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展至64點(diǎn)I/O信號(hào)通道。

支持Modbus RTU／ASCII／TCP、DNP3（可選）、IEC 60870-5-104（可選）等通信協(xié)議，

具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口，適用于多種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。

具有16位分辨率A/D。

電源、信號(hào)輸出輸入端均采取隔離保護(hù)，并與主控電路隔離。

具有看門(mén)狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能，可長(zhǎng)期保存設(shè)定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。

大容量存儲(chǔ)空間，滿(mǎn)足就地運(yùn)算和歷史數(shù)據(jù)記錄。

LED和通信端口可休眠，特別適用于太陽(yáng)能供電等場(chǎng)合。

工作溫度－40～+70℃，工作濕度5～95%RH，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

元器件選用優(yōu)秀的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試和篩選。

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，DIN導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝。

產(chǎn)品通過(guò)CE認(rèn)證。

MTBF：500,000h,MTTR≤1h

支持WEB發(fā)布功能。