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《工业控制网络安全技术与实践》一2.3.3 远程终端单元

简介: 本文讲的是工业控制网络安全技术与实践一2.3.3 远程终端单元,本节书摘来华章计算机《工业控制网络安全技术与实践》一书中的第2章,第2.3.3节,姚 羽 祝烈煌 武传坤 编著 译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

2.3.3 远程终端单元

本文讲的是工业控制网络安全技术与实践一2.3.3 远程终端单元,远程终端单元(Remote Terminal Unit,RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来对远程现场的传感器和设备状态进行监视和控制,负责对现场信号、工业设备的监测和控制,获得设备数据,并将数据传给 SCADA 系统的调度中心[10]。
RTU作为一种远程测控单元装置,可以用各种不同的硬件和软件来实现,这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。通常,RTU 要具有优良的通信能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,实现复杂的特殊算法,提供更多的计算功能和控制能力[11]。
RTU具有以下4个特点:
1)通信距离较长。
2)用于各种恶劣的工业现场。
3)模块结构化设计,便于扩展。
4)在具有遥信、遥测、遥控、遥调领域的水利、电力调度、市政调度等行业广泛使用。
在远程测控系统中,RTU 是实现远程通信的关键设备,承担着中心站和测站间信息的上传下达工作,它主要有遥信、遥测、遥控和遥调4个功能[12]。
screenshot遥信功能:要求采用无源接点方式即某一路遥信量的输入应是一对继电器的触点,或者是闭合,或者是断开。通过遥信端子板将继电器触点的闭合或断开转换成为低电平或高电平信号送入RTU。遥信功能通常用于测量开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状态信号、调压变压器抽头位置信号等。
screenshot遥测功能:通过采集现场各种传感器和变送器的信号获得现场各种物理参数,将采集到的变量存储、编码成遥测信息,按通信规约传送给监控中心。遥测量可以是水情测报系统中的温度、压力、液位、流量,以及变电站参数监控中的电流、电压、功率等模拟量。
screenshot遥控功能:由监控中心对现场设备实行远程操控,如启动或关停某设备、打开或关闭某阀门。在遥控过程中,监控中心发往RTU的命令有3种,即遥控选择命令、遥控执行命令和遥控撤销命令。遥控选择命令包括两个部分,一是选择的对象,用对象码指定对哪一个对象进行操作;另一个是遥控操作的性质,用操作性质码指示。遥控执行命令指示RTU按接收到的选择命令执行指定操作。遥控撤销命令指示RTU撤销已下达的选择命令。
screenshot遥调功能:监控中心对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。
除了在传统的工业生产过程中大量应用之外,在测控点特别分散的场合,远程终端单元也得到广泛的应用,例如,城市供水自动化控制系统,城市废水处理系统,城市煤气管网综合调度系统,天然气、石油行业自动化系统,电力远程数据集控系统,热网管道自动化控制,大气/水质等环保监测,水情水文测报系统,灯塔信标、江河航运、港口、矿山调度系统等,RTU发挥着越来越重要的作用[12]。
随着国内工业企业SCADA系统的应用与发展,RTU产品在市场中越来越多,但国外RTU产品占有较大的份额。目前这种状况日益得到改善,国内的RTU产品正在不断发展和成熟中。
RTU 的发展历程是与“四遥”工程技术相联系的。所谓“四遥”工程技术是指遥信、遥测、遥控、遥调技术,是对人们不易到达地点的物理变化过程、生产过程等进行检测、调节、控制的技术。“四遥”系统工程是多学科、多专业的高新技术系统工程,涉及计算机、机械、无线电、自动控制等技术,还涉及传感器技术、仪器仪表技术、非电量测量技术、软件工程、无线电通信技术、数据通信技术、网络技术、信息处理技术等高新技术。因此,RTU 的发展将必然会随着“四遥”工程技术的发展而发展[13]。
随着测控技术、通信技术、计算机技术等新技术的发展;远程测控终端向着通用性强、灵活性高、小型化、更加智能化方向发展;能够检测多种类型物理参数,具有更快响应速度、更大存储能力、有线和无线多种通信方式、更强的信息交互能力、更加灵活的组态配置能力,适应各种不同应用场合的 RTU产品将被开发出来,给现代工业生产、管理、科学研究等领域带来更大的便利,对人们的生活方式产生更大的影响。

原文标题:工业控制网络安全技术与实践一2.3.3 远程终端单元

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