SCADA的场站端-下位机

下位机侧重现场仪表数据的采集和控制，典型有：PLC、RTU。

一、下位机功能

1、采集：下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采集。

2、控制：下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设备进行控制。下位机接收上位机的监控，并向上位机传输各种现场数据。

指各种智能节点，各自都有自己独立的系统软件和应用软件，该节点可具备数据采集、设备或过程控制功能，并将状态信号转换为数字信号。下位机通过各种通信方式传递到上位机系统，并且接受上位机的监控指令。典型的下位机包括RTU、PLC、PAC、智能仪表等。

1、场站端-下位机-PLC

可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 PLC的构成 :从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本组成如下图所示，基本构成详细描述如下：

对于燃气行业的站控，PLC/RTU 设备应支持标准 modbus RTU 或 标准 modbus TCP、 DNP3.0。

常见的PLC品牌有：西门子（Siemens）、西斯耐特（Sixnet）、恩畅（N-tron）、科洛理思（Korenix）等等，在燃气场站，西斯耐特（Sixnet）价格优势使用的较多。

2、场站端-下位机-RTU

RTU是Remote Terminal Unit（远程测控终端）的缩写，是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集与监视控制系统。

3、 PLC和RTU的区别

虽然RTU和PLC在工程编程、数据采集和控制等方面很相似，但它们之间还是有很大区别的。

PLC一般主要用于 在场站内进行数据汇总和指令处理，主要应用于在室内环境。

RTU最显著的特点是远方功能， 即它与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。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，提供更多的符合专有标准的计算功能。

因此，PLC 是为满足传统工厂基础自动化的发展需求而设计和研发。而 RTU 是对传统PLC 在远程和分布式应用的产品补充，更适用于现代化新兴行业的分散监控的需求。

具体的一些对比如下：

（1）RTU一般不受地理环境限制，可在室外现场测量点附近安装，一个RTU可以就地控制几个、几十个或几百个I/O测量点，因而它的适应恶劣环境能力强。其工作温度一般在-40~85;防护等级高，可用于潜水艇工作;一个电池组供电工作时间有时长达数月。PLC一般主要用于厂站内工业流水线的控制，系室内安装。工作环境温度要求0--55，空气湿度应小于85%。超过温度55，要安装风扇通风，高于温度60，要安装风扇或冷风机降温。

（2）由于RTU不受工作环境约束，故要求其技术规格符合恶劣环境要求和特定要求。它的数据存储量大，模拟量采集能力强(最多24路)，模拟功能远比PLC更强大。

（3）RTU通信功能强大。由于RTU要将采集的模拟量、开关量、数字量信息最终传输给调度中心，而调度中心有时远隔千里之外，故要求它具有远程通讯功能。PLC虽然也有通讯功能，但仅限于厂站内部近距离传送数据，其通信功能与RTU相比稍逊一筹。

（4）传统的RTU没有可编程运算功能，现在的RTU大都具备了可编程运算功能，还有PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等。由于是新兴技术，势必是较优良的技术。它具有梯形图和C语言编程，屏幕组态软件编程等技术，运算能力强，可带液晶显示，就地显示和控制。这一些都是PLC不能比拟的。

（5）.RTU与PLC使用功效也不尽相同。RTU具有远方功能、当地功能以及自检与自调功能。它与调度中心相距遥远，与调度中心计算机通过信道相连接;它的当地功能是指RTU通过自身或连接的显示、记录设备，就地实现对网络的监视和控制的能力;RTU的程序自恢复能力是指RTU在受到某种干扰影响而使程序“走飞”时，能够自行恢复正常运行的能力。PLC仅有当地功能。

二、上位机

上位机：通常具有友好的人机界面，通过网络从各下位机中采集数据，实现远程监视、控制功能。上位机侧重监控功能。上位机在工业控制当中又被称为HMI，就是一台计算机，只不过它的作用是监控现场设备的运行状态，当现场设备出现问题在上位机上就能显示出各设备之间的状态（如正常、报警、故障等）。HMI本质上是一个用户控制站，通常以触摸屏或者带按钮的屏幕出现。

SCADA系统是许多软件、硬件的组合，包括传感器、RTU或PLC，来自这些系统的数据被发送到中央SCADA单元。HMI可以是SCADA的一部分，但SCADA不能是HMI的一部分。