Una RTU supervisa los parámetros digitales y analógicos de campo y transmite los datos a una estación maestra SCADA. Ejecuta el software de configuración para conectar los flujos de entrada de datos a los flujos de salida de datos, definir los protocolos de comunicación y solucionar los problemas de instalación en el campo.
Una RTU puede consistir en una tarjeta de circuito compleja que consta de varias secciones necesarias para realizar una función a medida, o puede consistir en muchas tarjetas de circuito que incluyen una CPU o un procesamiento con interfaz(s) de comunicaciones, y una o más de las siguientes: (AI) entrada analógica, (DI) entrada digital (de estado), (DO/CO) salida digital (o relé de control), o (AO) tarjeta(s) de salida analógica.
Una RTU podría ser incluso una pequeña unidad de control de procesos con una pequeña base de datos para PID, Alarming, Filtering, Trending y otras funciones complementadas con algunas tareas en BASIC (lenguaje de programación). Las RTU modernas suelen ser compatibles con la norma de programación IEC 61131-3 para controladores lógicos programables. Dado que las RTU pueden desplegarse habitualmente en sistemas de vigilancia de oleoductos y redes, o en otros entornos de difícil acceso o extremos (por ejemplo, en el proyecto Biosfera 2), se requiere que funcionen en condiciones adversas y que apliquen medidas de ahorro de energía (como la desconexión de los módulos IO cuando no se utilizan). Por ejemplo, se comunica a través de enlaces de comunicación RS485 o inalámbricos en una configuración multipunto. En este tipo de configuración, es una unidad remota que recoge datos y realiza tareas de control sencillas. No tiene partes móviles y utiliza una potencia extremadamente baja y a menudo se alimenta con energía solar.
Fuente de alimentaciónEditar
Se incluirá un tipo de fuente de alimentación para el funcionamiento desde la red eléctrica de CA para varias CPU, tensiones de mojado de estado y otras tarjetas de interfaz. Esto puede consistir en convertidores de CA a CC cuando se opera desde un sistema de baterías de la estación.
Las RTU pueden incluir una batería y un circuito cargador para continuar el funcionamiento en caso de fallo de la alimentación de CA para aplicaciones críticas en las que no se dispone de una batería de la estación.
Entradas digitales (de estado)Editar
La mayoría de las RTU incorporan una sección de entrada o tarjetas de estado de entrada para adquirir información de dos estados del mundo real. Esto se consigue normalmente utilizando una fuente de tensión o corriente aislada para detectar la posición de un contacto remoto (abierto o cerrado) en el sitio de la RTU. Esta posición de contacto puede representar muchos dispositivos diferentes, incluyendo interruptores eléctricos, posiciones de válvulas de líquido, condiciones de alarma y posiciones mecánicas de dispositivos. Las entradas de contador son opcionales.
Entradas analógicasEditar
Un RTU puede monitorizar entradas analógicas de diferentes tipos, incluyendo 0-1 mA, bucle de corriente de 4-20 mA, 0-10 V., ±2,5 V, ±5,0 V, etc. Muchas entradas de RTU amortiguan cantidades mayores a través de transductores para convertir y aislar las cantidades del mundo real de los niveles de entrada sensibles de la RTU.Una RTU también puede recibir datos analógicos a través de un sistema de comunicación desde un maestro o IED (dispositivo electrónico inteligente) que le envía valores de datos.
El RTU o el sistema anfitrión traduce y escala estos datos en bruto a las unidades apropiadas, como la cantidad de agua que queda, los grados de temperatura o los megavatios, antes de presentar los datos al usuario a través de la interfaz hombre-máquina.
Salidas digitales (relé de control)Editar
Los RTU pueden conducir relés de alta capacidad de corriente a una placa de salida digital (o «DO») para encender y apagar los dispositivos en el campo. La placa DO conmuta la tensión a la bobina del relé, que cierra los contactos de alta corriente, lo que completa el circuito de alimentación al dispositivo.
Las salidas de la RTU también pueden consistir en el accionamiento de una entrada lógica sensible en un PLC electrónico, u otro dispositivo electrónico que utilice una entrada sensible de 5 V.
Salidas analógicasEditar
Aunque no se utilizan tan comúnmente, las salidas analógicas pueden incluirse para controlar dispositivos que requieren cantidades variables, como los instrumentos de registro gráfico (strip charts). Las cantidades de datos sumados o procesados pueden generarse en un sistema SCADA maestro y emitirse para su visualización local o remota, donde sea necesario.
Software y control lógicoEditar
Las RTU modernas suelen ser capaces de ejecutar programas sencillos de forma autónoma sin involucrar a los ordenadores centrales del sistema DCS o SCADA para simplificar la implantación y proporcionar redundancia por motivos de seguridad. Una RTU en un sistema moderno de gestión del agua normalmente tendrá un código para modificar su comportamiento cuando los interruptores físicos de anulación en la RTU se activan durante el mantenimiento por el personal de mantenimiento. Esto se hace por razones de seguridad; una falta de comunicación entre los operadores del sistema y el personal de mantenimiento podría hacer que los operadores del sistema habiliten por error la alimentación de una bomba de agua cuando se está sustituyendo, por ejemplo.
El personal de mantenimiento debe tener cualquier equipo en el que esté trabajando desconectado de la alimentación y bloqueado para evitar daños y/o lesiones.
ComunicacionesEditar
Una RTU puede estar interconectada con múltiples estaciones maestras e IEDs (Dispositivos Electrónicos Inteligentes) con diferentes protocolos de comunicación (normalmente serie (RS232, RS485, RS422) o Ethernet). Una RTU puede admitir protocolos estándar (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850, etc.) para interconectar cualquier software de terceros.
La transferencia de datos puede iniciarse desde cualquiera de los extremos utilizando diversas técnicas para garantizar la sincronización con un tráfico de datos mínimo. El maestro puede sondear su unidad subordinada (Maestro a RTU o RTU a IED) para los cambios de datos de forma periódica. Los cambios en los valores analógicos normalmente se informan sólo en los cambios fuera de un límite establecido desde el último valor transmitido. Los valores digitales (de estado) observan una técnica similar y sólo transmiten grupos (bytes) cuando cambia un punto incluido (bit). Otro método utilizado es cuando una unidad subordinada inicia una actualización de datos ante un cambio predeterminado en los datos analógicos o digitales. La transmisión completa de datos debe realizarse periódicamente, con cualquiera de los dos métodos, para garantizar la sincronización completa y eliminar los datos obsoletos. La mayoría de los protocolos de comunicación admiten ambos métodos, programables por el instalador.
Múltiples RTU o IED pueden compartir una línea de comunicaciones, en un esquema multidrop, ya que las unidades se direccionan de forma única y sólo responden a sus propios sondeos y comandos.
Comunicaciones IEDEditar
Las comunicaciones IED transfieren datos entre la RTU y un IED. Esto puede eliminar la necesidad de muchas entradas de estado de hardware, entradas analógicas y salidas de relé en el RTU. Las comunicaciones se realizan mediante líneas de cobre o de fibra óptica.
Comunicaciones maestrasEditar
Las comunicaciones maestras suelen producirse entre una RTU y un sistema de control más grande o un sistema de recogida de datos (incorporado a un sistema más grande). Los datos pueden moverse utilizando un sistema de comunicación de cobre, fibra óptica o radiofrecuencia.