1.工業(yè)自動化控制技術(shù)發(fā)展歷史
自動化技術(shù)的發(fā)展首先是從工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域開始，而工業(yè)自動化的發(fā)展又與工業(yè)生產(chǎn)過程本身的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。隨著生產(chǎn)從簡單到復(fù)雜，從局部到全局控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，從低級到智能的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化也經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展的過程。
20 世紀(jì)50 年代以前，自動化水平處于比較低級的階段，理論上也尚不完整，實(shí)現(xiàn)控制的手段主要是單個傳感器、控制器和執(zhí)行器。
20 世紀(jì)60 年代以后，生產(chǎn)過程向著大型化、連續(xù)性方向發(fā)展，對控制對象的要求也日趨復(fù)雜，自動控制的工具也產(chǎn)生了直接數(shù)字控制(Direct Digital Control，DDC)和監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制(Supervisory Computer Control，SCC)。
20 世紀(jì)70 年代以后，隨著大規(guī)模集成電路和微處理器的產(chǎn)生，解決大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化與控制問題的分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）逐步得到廣泛應(yīng)用。
20 世紀(jì)80 年代以后的十幾年里，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在硬件上采用上位機(jī)和DCS 或電動單元組合儀表相結(jié)合的方式，構(gòu)成兩級計(jì)算機(jī)優(yōu)化與控制。隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，DCS 出現(xiàn)了開放式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多層次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)集成過程系統(tǒng)(Computer Integrated Process System，CIPS)。而自動化的實(shí)現(xiàn)工具也由DCS 發(fā)展到了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System，F(xiàn)CS)。
目前，常用的工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置硬件產(chǎn)品主要有：工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（IPC）、分散型控制系統(tǒng)（DCS）、可編程控制器（PLC）、遠(yuǎn)程終端單元（RTU）等。
RTU是Remote Terminal Unit（遠(yuǎn)程測控終端）的縮寫，是一種以微處理器（CPU）為基礎(chǔ)的智能裝置，它以標(biāo)準(zhǔn)的模擬和數(shù)字輸入、輸出信號與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的儀表及控制設(shè)備相連，實(shí)時采集所需要的各工藝參數(shù)，如壓力、溫度、流量、液位、閥門狀態(tài)等www.cechina.cn，利用編程，實(shí)現(xiàn)就地控制，同時把有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過各種通訊接口利用不同的傳輸協(xié)議傳給中心站，也可以接收來自中心站的遠(yuǎn)程控制信號，RTU是整個系統(tǒng)構(gòu)成的核心。
RTU應(yīng)該至少具備以下兩種功能：
·數(shù)據(jù)采集及處理
·數(shù)據(jù)傳輸（網(wǎng)絡(luò)通信）
許多RTU還具備PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計(jì)功能等。
2.RTU技術(shù)發(fā)展階段及發(fā)展趨勢
RTU技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段：
第一代RTU只是進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)采集，和一些開關(guān)量的控制，此時的RTU數(shù)據(jù)處理能力十分有限，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)必須要傳送到中心控制站，由中心控制站或主站進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。此時的RTU通信能力也很弱，特點(diǎn)是通信數(shù)率慢，方式單一，且大多數(shù)采用的是自定義的非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，RTU的核心芯片--微處理器的功能日益強(qiáng)大，RTU的數(shù)據(jù)處理能力得到很大的提高，許多比較復(fù)雜的算法和通信協(xié)議得以實(shí)現(xiàn)，輸出控制也不單純依賴于中心控制站，通常提供本地的閉環(huán)控制和調(diào)節(jié)。
網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的快速發(fā)展為RTU技術(shù)提供了更先進(jìn)、更優(yōu)良的性能，同時也為RTU產(chǎn)品帶來了更廣泛的應(yīng)用?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化RTU具備快速的響應(yīng)能力、開放式的通信協(xié)議和平臺，已經(jīng)成為目前市場上的主流工業(yè)控制產(chǎn)品。越來越多的傳統(tǒng)工業(yè)控制器的生產(chǎn)廠家已經(jīng)將其產(chǎn)品重點(diǎn)轉(zhuǎn)向RTU，同時有越來越多的新企業(yè)加入到RTU的行業(yè)中來，包括許多類似Motorola這樣的通信企業(yè)。
如今，RTU技術(shù)正向著智能化方向發(fā)展。智能化RTU可以自動判斷獲取的數(shù)據(jù)是否需要立即上報給中心控制站，還是可以暫時保留在本地以后再傳，或直到中心控制站要求時再傳。智能化RTU可以自動檢測到通信的中斷，并立即開始將數(shù)據(jù)保存到存儲器中，從而可以最有效的利用通信網(wǎng)絡(luò)。智能化RTU還可以同時向幾個中心控制站傳送那些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。此外，由于安全性是目前通信網(wǎng)絡(luò)中最大的問題，智能化RTU可以將數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行加密，也可以拒絕那些來自未知地址的訪問。
3.我國RTU技術(shù)現(xiàn)狀
我們國內(nèi)的RTU技術(shù)和產(chǎn)品起步較晚，國內(nèi)的RTU產(chǎn)品主要應(yīng)用在油田自動化、輸油輸氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、城市供水、供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
在這些行業(yè)早期的應(yīng)用中使用的幾乎全都是國外的RTU產(chǎn)品。近些年國內(nèi)一些企業(yè)開始自己設(shè)計(jì)RTU，其設(shè)計(jì)思想基本上跟隨國際的發(fā)展路線。也有一些廠家引進(jìn)國外技術(shù)，然后進(jìn)行消化吸收，進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，并逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。但目前真正具備RTU設(shè)計(jì)和開發(fā)能力的企業(yè)并不多，其產(chǎn)品與國際頂尖RTU產(chǎn)品也有一定的差距。主要差距表現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性、標(biāo)準(zhǔn)性和通用性上。
4 RTU市場競爭狀況
在國際市場上，RTU產(chǎn)品市場的前景廣闊。除幾個大品牌RTU廠商外，還有一些一直從事DCS和PLC產(chǎn)品研發(fā)的廠商開始推出自己的RTU產(chǎn)品。目前的RTU產(chǎn)品市場雖然競爭日趨激烈，但由于其應(yīng)用范圍寬廣，市場需求還是非常充足。
在國內(nèi)市場上，隨著工業(yè)企業(yè)SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展，RTU產(chǎn)品也受到相應(yīng)重視，但總的看來，還是采用國外品牌的RTU產(chǎn)品居多，國內(nèi)RTU品牌的產(chǎn)品尚未形成應(yīng)有的市場。
隨著國內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)與發(fā)展，這種狀況正在發(fā)生變化。但RTU的應(yīng)用還處在起步階段，雖然已經(jīng)有了不少較好的實(shí)用案例，但個別場合還是有拿PLC來當(dāng)RTU應(yīng)用的情況，特別是在較為惡劣環(huán)境中，這種應(yīng)用可靠性很難保證。國內(nèi)低端控制器市場則競爭非常激烈，許多不具備RTU基本特性，單片機(jī)制作的產(chǎn)品www.cechina.cn，也自稱RTU，多在一些項(xiàng)目和工程中應(yīng)用。由于其不具備RTU基本特性，品質(zhì)較低，應(yīng)用范圍受限，很難形成產(chǎn)業(yè)化。不利于RTU行業(yè)的規(guī)?；l(fā)展、產(chǎn)品推廣應(yīng)用和走國際化道路。不是RTU產(chǎn)品發(fā)展的道路。目前這樣的公司較多，產(chǎn)品種類雜亂，沒有形成規(guī)模，不成產(chǎn)品體系。
在國內(nèi)高端市場上，真正RTU產(chǎn)品公司的主要競爭對手是國外的RTU廠商和少數(shù)國內(nèi)的RTU產(chǎn)品公司。高端產(chǎn)品的RTU由于受技術(shù)水平的限制，國內(nèi)目前只有極少數(shù)公司在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上可以和國際自動化公司制造的RTU產(chǎn)品相比擬。北京安控科技股份有限公司（ECHO）的RTU產(chǎn)品已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位，產(chǎn)品品質(zhì)處于國際先列。公司目前在油氣田和油氣管線及城市管網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的競爭對手主要為RTU行業(yè)國際一流公司Emerson、Honeywell、Motorola、ABB等，在油氣田井口主要競爭對手為EP、LUFKIN公司。安控的RTU產(chǎn)品與國際公司相比，有高的性價比，具有良好全球市場前景。
5 RTU產(chǎn)品在油氣田行業(yè)中的應(yīng)用
由于RTU的特點(diǎn)更適合各類廣域環(huán)境的SCADA數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，在國外石油天然氣行業(yè)中RTU應(yīng)用非常廣，安控產(chǎn)品在國內(nèi)石油天然氣行業(yè)得到大面積應(yīng)用，在這一行業(yè)得到長足發(fā)展，并開發(fā)出適合該行業(yè)的一系列RTU控制器等產(chǎn)品。在油田井口方面開發(fā)出智能抽油機(jī)控制器www.cechina.cn，目前在石油天然氣行業(yè)中具有抽油機(jī)控制器產(chǎn)品的廠家只有LUFKIN、EP公司，ECHO是唯一一家可以和這兩家公司在抽油機(jī)控制器性能和技術(shù)上競爭的。ECHO同時開發(fā)出國內(nèi)第一款適合國際流行的天然氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)AGA3、AGA7、AGA8 、GB/T21446-2008算法的RTU產(chǎn)品。國內(nèi)其他廠家基本上采用單片機(jī)制作井口單一功能的數(shù)據(jù)采集器，并非采用在線智能控制器，其功能單一，不利于產(chǎn)品升級和長期發(fā)展。
ECHO的RTU產(chǎn)品在油氣田應(yīng)用市場占有率較高，產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋從油氣田采油井口、注水井口、水源井井口、計(jì)量站、轉(zhuǎn)油站、油氣處理站、管線閥站到中心控制室，產(chǎn)品種類齊全，率先研發(fā)出2.4G無線RTU及相關(guān)變送器產(chǎn)品，具有全面完善的油氣田SCADA系統(tǒng)應(yīng)用解決方案。隨著'數(shù)字油田'、'數(shù)字石化'、'數(shù)字石油'、'數(shù)字管線'等新的石油行業(yè)信息化理念被普遍接受，全球石油石化企業(yè)的新一輪的信息化競賽已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)力較量階段。石油石化企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了離開信息系統(tǒng)就無法生存的地步，全面數(shù)字化已經(jīng)成為各石油企業(yè)逐鹿中原的重要戰(zhàn)略。可以預(yù)測，RTU作為數(shù)字化系統(tǒng)的信息源頭，市場前景將越來越旺盛，行業(yè)成長勢頭將進(jìn)一步跨越式發(fā)展。
