ＰＬＣ式远程数据测控单元ＲＴＵ制造技术

ＰＬＣ式远程数据测控单元ＲＴＵ，涉及一种远程监测控制系统中的数据采集控制装置。其主要特征是，由可编程控制器ＰＬＣ、接收模块、电量模块、ＧＰＲＳ模块等构成，由接收模块、电量模块采集到各监测点的无线电信号后，输送到可编程控制器转化成数字信息，经ＧＰＲＳ模块发射到监控中心；监控中心发来的控制信号由ＧＰＲＳ模块接收，传送到可编程控制器ＰＬＣ转化成相应的数字信号，控制继电器及执行机构。其有益之处是，性能稳定，可靠性高，传输和转换的信号为０失真，容量大，可实现连续不间断地对监测对象实时远程监测或启动、停止等控制。体积小，结构紧凑，维修安装使用方便，具有优先报警功能。适用交通不便、无人值守的的监测对象。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种远程监测控制系统中的数据采集控制装置。
技术介绍
在距离范围较大、无人职守的工业生产的站点，如油田各采油井、炼油厂某些生产 车间、供电系统中的各变/配电站、供水供暖管道中的一些站点等，需要采用分布式远程监 测控制系统进行远距离监视、监测或控制，这类系统称为SCADA。这些系统主要由位于调度 室或监测中心的计算机和位于各监控对象现场的远程终端站的数据测控单元RTU组成，计 算机与各RTU之间通过数字通信网络连接。SCADA可以实时采集现场数据，对监控对象进行 远距离地全面、实时监视、测试或控制，为生产、调度、管理提供必要的数据。在目前实际生 产现场，其数据测控单元RTU中的主要元件采用的是单片机，由于单片机内的软件不断升 级，不能形成稳定可靠的固定应用程序，限制了它的应用范围，没有大批量生产。由于产品 批量小，靠人工连线焊接而成，因此其性能不稳定，工作不可靠，现场应用时，经常出现RTU 故障，使采集或传输的数据产生误差，不能将生产现场的实际运行状态准确及时地传输到 监控中心，达不到远距离监控的目的。出现故障后就要进行维修，现场维护修复的工作量很 大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种性能可靠、使用方便的PLC式远程数据测控单元 RTU，使用它可以根据需要编制程序，按照程序进行监测或控制。本技术的技术解决方案是这样实现的，一种PLC式远程数据测控单元RTU， 由柜体和安装在柜体内的电路板构成，其特殊之处是，在电路板上安装的电源开关、电源模 块、可编程控制器PLC、接收模块、电量模块、GPRS模块、继电器、端子排，并由导线将它们相 连接构成远程数据测控单元RTU，由接收模块、电量模块采集到各监测点的无线电信号后， 输送到可编程控制器PLC转化成数字信号，经GPRS模块发射到监控中心；监控中心发来的 控制信号由GPRS模块接收后，传送到可编程控制器PLC转化成相应的电信号，控制继电器 的开合，从而控制执行机构。在上述技术解决方案中，其特殊之处还在于，在柜体内安装有触摸屏板，在触摸屏 板上装有触摸屏，可编程控制器PLC将各监测点的信号转化成数字信号后，输送到触摸屏。本技术的技术解决方案还可以这样实现，一种PLC式远程数据测控单元RTU， 由柜体和安装在柜体内的电路板构成，其特殊之处是，在电路板上安装有电源开关、电源模 块、可编程控制器PLC、模拟量输入模块、电量模块、光电转换器、继电器、端子排，并由导线 将它们相连接构成远程数据测控单元RTU，由模拟量输入模块、电量模块通过导线采集到各 监测点的电信号后，输送到可编程控制器PLC转化成数字信号，经光电转换器将信号输送 到监控中心；监控中心发来的控制信号通过光电转换器输送到可编程控制器PLC，转化成 相应的电信号，控制继电器的开合，从而控制执行机构。在上述技术解决方案中，其特殊之处还在于，在柜体内安装有触摸屏板，在触摸屏板上装有触摸屏，可编程控制器PLC将各监测点的信号转化成数字信号后，输送到触摸屏。本技术的有益之处是，(1)由于采用的主要内置元件是可编程控制器PLC、通 讯模块GPRS、接收模块及电量模块等，它们都是标准化产品，可靠性高，稳定性强，接受、传 输和转换的信号为0失真，数据准确可靠，容量大，可实现连续不间断地对监测对象实时远 程监测或启动、停止等控制。(2)由于其主要部件集成化程度高，体积小，结构紧凑，采用 插拔式接线端子，便于维护、维修、更换，安装使用方便。(3)由于采用的电源模块输入电压 范围宽，适用于电压波动大的场合，还可采用直流供电，以适应无电源的现场，如气井、戈壁 滩、沙漠等偏远地区。(4)模拟量与数字量输入输出扩展性强，可扩展到7个模块，特别适用 于诸如采油井的多监测对象的工业生产中的信号数据采集、存储。所有操作均可采用可视 化操作，操作方便，故障诊断直观，便于故障排除。(5)由于所采用的模块具有极丰富的指令 集，控制指令丰富，可以实现计数、脉冲发生、顺序控制等多种功能。(6)具有优先报警功能， 无论系统在进行何种运行或操作，当某一部位发生故障，可实现优先报警，为采取措施赢得 时间，及时排除故障。(7)本技术中的无线传输方式(第一种方案)主要用于地理区域 分散、敷设通讯电缆困难、传输的数据包较小的场合，适用分布于山区、丘陵、湖泊、沙漠等 地域广大、交通不便、无人值守的监测对象。有线传输方式可用于检测对象相对比较集中， 便于布线的场合(如炼油厂的车间)，特别是具有现成的光缆可以利用的情况下。(8)可以 将柜体制作成带有保温层、加热和散热功能的，可以应用于-30°C -50°C的温度范围，以适 用于恶劣的野外环境。附图说明图1是本技术第一种方案的电路图。适用于本装置与各监测点及控制中心采 用无线连接的方式。图2是本技术第二种方案的电路图。适用于本装置与各监测点及控制中心采 用有线连接的方式。具体实施方式例1、柜体采用0.6毫米厚的钢板根据设计的尺寸制作成具有门的箱体。电源 模块选用AC220/DC24、可编程控制器PLC选用S7-200、接收模块选用NRM02、电量模块选 用SMT18N、无线接收发射GPRS模块选用WSTOljS电器选用MY2NJ-DC24V、端子排选用 280-101。将以上元件固定安装在电路板上。电源开关的A、B、C三相分别和端子排的接点 (端子号，下同)XT13、XT14、XT15相连接，N线和端子排的接点ΧΤ12相连接。电源模块的接 点1L、N通过导线和电源的C线、N线相连接，电源模块的接点+24通过导线111和可编程 控制器PLC的接点L相连接，电源模块的接点+24、0分别和端子排的接点XT4、XT5相连接。 继电器1KC、2KC、3KC的上端接点相互联结后通过导线112和端子排的接点XT5相连接，继 电器1KC、2KC、3KC的下端接点分别通过导线207、208、209和可编程控制器PLC的接点00、 01,02相连接，继电器3KC的常开触点3KC1的一端通过导线201和端子排的接点XT15相 连接，另一端通过导线203、报警电铃L和端子排的接点XT12相连接，常闭触点3KC2和端 子排的接点XT10、XT11相连接。继电器2KC的常开触点两端分别和端子排的接点ΧΤ8、ΧΤ9 相连接，继电器IKC的常开触点两端分别和端子排的接点ΧΤ6、ΧΤ7相连接。继电器3KC控 制报警电铃L，继电器1KC、2KC控制抽油机电机的启动和停止。继电器的数量可根据控制点 的多少而增减。接收模块的接点D+、D-和电量模块的接点D+、D-通过导线分别相连接后，通过电缆和可编程控制器PLC的输入接口中的接点3、8相连接。接收模块的接点+24、0、 电量模块的接点+24、0、GPRS模块的接点+24、0及触摸屏的接点+24、0分别连接在一起，并 通过导线和端子排的接点XT4、XT5相连接。电量模块的接点A、B、C、N分别通过导线和端 子排的接点XT13、XT14、XT15、XT12相连接，电量模块的接点II、12和现场上的电流互感器 A相相连结，接点13、14和电流互感器B相相连结，接点15、16和电流互感器C相相连结。 GPRS模块的接口通过导线和可编程控制器PLC的接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＬＣ式远程数据测控单元ＲＴＵ，由柜体和安装在柜体内的电路板构成，其特征是：由电路板上安装的电源开关、电源模块、可编程控制器ＰＬＣ、接收模块、电量模块、ＧＰＲＳ模块、继电器、端子排，并由导线将它们相连接构成远程数据测控单元ＲＴＵ，由接收模块、电量模块采集到各监测点的无线电信号后，输送到可编程控制器ＰＬＣ转化成数字信号，经ＧＰＲＳ模块发射到监控中心；监控中心发来的控制信号由ＧＰＲＳ模块接收后，传送到可编程控制器ＰＬＣ转化成相应的电信号，控制继电器的开合，从而控制执行机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡顺亮，
申请(专利权)人：华北油田科达开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]