气田SCADA系统组成-页岩气开发地面工程

根据气田实际情况，现场控制设备宜在井口采用RTU（Remote Terminal Unit）、集配气站采用PLC（Programmable Logic Controller）、页岩气中心处理厂采用DCS（Distributed Control System）系统。

1.RTU

RTU是构成SCADA系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通信设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件（或智能软件）系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对气田生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。RTU是一种耐用的现场智能处理器，它支持SCADA控制中心与现场器件间的通信。它是一个独立的数据获取与控制单元。它的作用是在远端控制现场设备，获得设备数据，并将数据传给SCADA系统的调度中心。

RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。

RTU是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常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，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。

远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信设备上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来的数据转换成命令，实现对现场设备的功能控制。

监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。RTU一般包括通信处理单元、气井开关产量采集单元、脉冲量采集单元、模拟量采集单元、模拟量输出单元，开关量输出单元和脉冲量输出单元等。还有一些其他的接口方式，比如电力变压器的分接头，气象的格雷码接口，水文的BCD码接口等。RTU可实现流量的计算；分离器的自动排污；水套炉的水温控制；历史数据的存储；程序的下载；单井站还可进行实时数据的显示、手动/自动切换；水套炉水温高低限修改；远程关井、阀门远程控制；孔板内径的修改等。(https://www.xing528.com)

SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。

2.PLC

PLC即为可编程逻辑控制器，随着PLC技术的发展，PLC的功能日益强大，与DCS、SCADA相互渗透，尤其在天然气田集气站过程控制领域应用广泛。

集气站的PLC控制系统：无人集气站控制系统将对天然气收集、汇合、平压、初步过滤、脱水、压缩、输送等环节的数据进行实时采集。并根据采集来的数据加以分析，发出相应的执行指令，以控制现场的执行器件。PLC以其优良的控制性能，配合各类传感器，完全能够胜任这些复杂的工作。PLC对采集来的数据进行分析和处理，对现场的设备能够迅速做出反应，并且也能够将数据通过现场总线传输给监控室。

3.DCS

DCS即为集散控制系统。它是由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通信（Communication）、显示（CRT）和控制（Control），简称4C技术，其基本思想是分散控制、集中控制、分级管理、配置灵活、组态方便。