可以肯定地说,无论我们是否意识到,我们都以某种形式从自动化中受益。我们赖以生存、上下班以及度过一个宁静的周日,许多产品和系统都是通过自动化实现的。通常,驱动这些过程的设备要么是可编程逻辑控制器(PLC),要么是远程终端单元(RTU)。PLC和RTU在不同的应用场景中可能有重叠和交叉使用,具体使用哪种设备取决于具体的自动化需求和系统设计。在本文中,我们将带大家重新认识PLC和RTU,并探讨它们的差异、相似之处和用途,让你清晰地认识到两者的区别和不同。

了解PLC和RTU

在我们开始比较PLC与RTU的优点之前,让我们花点时间来定义每台设备的含义。 PLC是一种坚固耐用的工业计算机,用于控制工业过程中的自动化。PLC足够强大,可以执行单个设备乃至整个生产线的自动化控制。PLC利用数字或模拟I/O(输入/输出)将动作“传达”到现场设备(例如执行器、机械臂、传送带等)。

梯形图逻辑、结构化文本、指令列表、功能框图等编程语言用于对PLC内的逻辑进行编程。正是这种编程到PLC中的逻辑决定了自主过程的执行方式。PLC通常与人机界面 (HMI) 或监控和数据采集 (SCADA) 系统配合使用,允许操作员查看设备和过程状态、确认和清除警报和故障、查看系统收集的统计数据或手动更新现场设备动作。PLC很少以无线方式传输数据,而是依靠电缆与现场设备通信并收集数据。

PLC和RTU这两种设备可能看起来是可以互换的。与PLC一样,RTU是一种用于远程监视和控制自动化工业过程中的现场设备的设备。然而,RTU与PLC的区别在于,PLC被视为独立的计算机,因为它拥有通常与计算机相关的所有组件、处理器、内存和存储设备。RTU可用于偏远地区或对人类生命构成危险的恶劣条件下,并且可以无线传输数据和通信。

PLC的优点

在其他条件相同的情况下,为什么要使用PLC而不是RTU来实现工业过程自动化? PLC成为首选控制器的因素有很多,下面我们来一块探讨下。

制造环境中的低成本——虽然PLC或RTU在几乎任何制造工厂中都可以正常工作,但使用PLC将被证明更具优势,因为RTU与众不同的功能实际上并没有多大意义。在封闭空间内,单个网络连接的PLC就足够了,在这种环境下选择RTU通常被认为是过度的。

制造工厂内的环境控制——由于大多数制造过程至少需要一些人在场,因此整个设施通常采用环境控制,以将温度保持在舒适的水平。因此,在设计或制造时不能承受极端温度的PLC是此类环境中的最佳选择。

制造商已经使用PLC——在历史上使用PLC来驱动其自主流程的工厂中,几乎没有动力改用RTU。虽然使用RTU控制器确实有一些好处,但更新当前现场基础设施的成本可能令人望而却步。一般来说,将PLC环境切换到RTU环境需要有可靠的案例。

输入/输出控制——PLC更适合阀门、泵、电机等设备的输出控制,因为与这些设备的有线连接通常被认为更可靠。对于某些应用程序来说,无线连接不良可能会阻碍输出控制的执行,因此RTU只能作为备选。

SCADA连接——RTU不包括视觉显示器,因此RTU环境需要集成SCADA连接,以便操作员可以查看系统的图形表示。话虽如此,PLC不一定需要SCADA系统与其一起工作。许多现代PLC要么具有内置显示器,要么程序提供的控制非常复杂,以至于可能不需要显示器。

RTU的优点

正如上面提到的,远程终端单元是PLC的更先进、设计更坚固的版本。RTU足够“智能”,可以同时控制多个进程,而无需被覆盖。

通过操作员的操作,RTU将与分布式控制系统 (DCS) 和SCADA系统连接,而且还会与PC等更复杂的控制系统连接,这使得编程或编辑程序、监视和控制系统成为更轻松的用户体验 。

RTU还可以通过使用传感器并传播从系统中的现场设备接收到的数据来监视数字和模拟参数。然后,该数据被发送到本地监控中心(通常由电力、石油和水等公用事业运营部门完成)。RTU软件可以协助部署期间的故障排除过程。

按理说,与PLC一样,RTU是特定行业的首选控制器。例如,虽然你可能会看到PLC在制造环境中得到更广泛的使用,但RTU通常更受电信和运输公司的青睐。 其好处如下:

耐用性——由于其设计更加坚固,RTU能够抵抗恶劣环境条件的不良影响。 他们的设计还适合过程输入和输出远离控制器所在设施的应用。RTU的优点是非常可靠,它们可以通过电池或太阳能电池板长时间供电。

数据传输——虽然现场设备、系统和PLC之间的数据通信速度比RTU更快,但RTU与辅助设备和系统之间的数据传输仅包括请求的数据。这意味着PLC的数据传输是每隔一定时间进行的,而RTU的数据传输则是由事件驱动的。

正如我们所看到的,这两种设备在某些应用中都表现出色。 选择要使用的监控设备可能取决于其目标行业。这当然只是一条经验法则,但它肯定有一些优点,因为每个行业都倾向于使用通用的程序和标准化。负责自动化流程的技术承担了很大的责任。PLC和RTU虽然在某些方面相似,但所扮演的角色却非常具体。

无论是使用PLC还是RTU,目标都是提高生产效率、降低成本并确保系统的稳定运行。在不断发展的工业自动化领域,PLC和RTU作为重要的设备,将继续发挥着关键的作用,助力各行业的生产和管理。

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过去与未来共存!一个学习自动化的渣渣
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