Unité de terminal à distance

Une RTU surveille les paramètres numériques et analogiques du terrain et transmet les données à une station maîtresse SCADA. Elle exécute un logiciel de configuration pour connecter les flux d’entrée de données aux flux de sortie de données, définir les protocoles de communication et dépanner les problèmes d’installation sur le terrain.

Une RTU peut être constituée d’une carte de circuit complexe composée de diverses sections nécessaires pour effectuer une fonction adaptée, ou peut être constituée de nombreuses cartes de circuit comprenant une unité centrale ou un traitement avec une ou plusieurs interfaces de communication, et un ou plusieurs des éléments suivants : (AI) entrée analogique, (DI) entrée numérique (état), (DO/CO) sortie numérique (ou relais de commande), ou (AO) carte(s) de sortie analogique.

Un RTU pourrait même être une petite unité de contrôle de processus avec une petite base de données pour les fonctions PID, d’alarme, de filtrage, de tendance et autres, complétée par quelques tâches en BASIC (langage de programmation). Les RTU modernes supportent généralement la norme de programmation IEC 61131-3 pour les contrôleurs logiques programmables. Étant donné que les RTU peuvent être couramment déployées dans des systèmes de surveillance de pipelines et de réseaux, ou dans d’autres environnements difficiles d’accès ou extrêmes (par exemple dans le projet Biosphère 2), elles doivent fonctionner dans des conditions difficiles et mettre en œuvre des mesures d’économie d’énergie (telles que l’extinction des modules d’E/S lorsqu’ils ne sont pas utilisés). Par exemple, il communique via des liaisons de communication RS485 ou sans fil dans une configuration multipoints. Dans ce type de configuration, il s’agit d’une unité distante qui collecte des données et effectue des tâches de contrôle simples. Il ne comporte pas de pièces mobiles et utilise une puissance extrêmement faible et est souvent alimenté par l’énergie solaire.

Alimentation électriqueModification

Une forme d’alimentation électrique sera incluse pour le fonctionnement à partir du secteur alternatif pour diverses CPU, tensions de mouillage d’état et autres cartes d’interface. Cela peut consister en des convertisseurs CA à CC lorsqu’ils fonctionnent à partir d’un système de batterie de station.

Les RTU peuvent inclure une batterie et un circuit de chargeur pour continuer à fonctionner en cas de panne de courant alternatif pour les applications critiques où une batterie de station n’est pas disponible.

Entrées numériques (d’état)Edit

La plupart des RTU intègrent une section d’entrée ou des cartes d’état d’entrée pour acquérir des informations à deux états du monde réel. Ceci est généralement accompli en utilisant une source de tension ou de courant isolée pour détecter la position d’un contact à distance (ouvert ou fermé) sur le site de la RTU. Cette position de contact peut représenter de nombreux dispositifs différents, notamment des disjoncteurs électriques, des positions de vannes de liquide, des conditions d’alarme et des positions mécaniques de dispositifs. Les entrées de compteur sont facultatives.

Entrées analogiquesEdit

Un RTU peut surveiller des entrées analogiques de différents types, notamment 0-1 mA, boucle de courant 4-20 mA, 0-10 V., ±2,5 V, ±5,0 V, etc. De nombreuses entrées RTU mettent en mémoire tampon des quantités plus importantes via des transducteurs pour convertir et isoler les quantités du monde réel des niveaux d’entrée sensibles du RTU.Un RTU peut également recevoir des données analogiques via un système de communication à partir d’un maître ou d’un IED (dispositif électronique intelligent) lui envoyant des valeurs de données.

La RTU ou le système hôte traduit et met à l’échelle ces données brutes dans les unités appropriées, telles que la quantité d’eau restante, les degrés de température ou les mégawatts, avant de présenter les données à l’utilisateur via l’interface homme-machine.

Sorties numériques (relais de commande)Éditer

Les RTU peuvent piloter des relais à haute capacité de courant vers une carte de sortie numérique (ou  » DO « ) pour mettre sous tension et hors tension les dispositifs sur le terrain. La carte DO commute la tension vers la bobine du relais, qui ferme les contacts à courant élevé, ce qui complète le circuit d’alimentation du dispositif.

Les sorties des RTU peuvent également consister à piloter une entrée logique sensible sur un PLC électronique, ou tout autre dispositif électronique utilisant une entrée sensible de 5 V.

Sorties analogiquesEdit

Bien qu’elles ne soient pas aussi couramment utilisées, les sorties analogiques peuvent être incluses pour commander des dispositifs qui nécessitent des quantités variables, tels que des instruments d’enregistrement graphique (tableaux à bandes). Les quantités de données additionnées ou traitées peuvent être générées dans un système SCADA maître et sorties pour être affichées localement ou à distance, partout où cela est nécessaire.

Les RTU modernes sont généralement capables d’exécuter des programmes simples de manière autonome sans impliquer les ordinateurs hôtes du DCS ou du système SCADA afin de simplifier le déploiement et de fournir une redondance pour des raisons de sécurité. Dans un système moderne de gestion de l’eau, une RTU dispose généralement d’un code permettant de modifier son comportement lorsque le personnel de maintenance bascule les interrupteurs de neutralisation physiques de la RTU pendant la maintenance. Cela est fait pour des raisons de sécurité ; une mauvaise communication entre les opérateurs du système et le personnel de maintenance pourrait amener les opérateurs du système à activer par erreur l’alimentation d’une pompe à eau lors de son remplacement, par exemple.

Le personnel de maintenance doit faire en sorte que tout équipement sur lequel il travaille soit débranché et verrouillé pour éviter tout dommage et/ou blessure.

CommunicationsEdit

Un RTU peut être interfacé avec plusieurs stations maîtresses et IED (Intelligent Electronic Devices) avec différents protocoles de communication (généralement série (RS232, RS485, RS422) ou Ethernet). Un RTU peut prendre en charge des protocoles standard (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850 etc.) pour interfacer tout logiciel tiers.

Le transfert de données peut être initié à partir de l’une ou l’autre extrémité en utilisant diverses techniques pour assurer la synchronisation avec un trafic de données minimal. Le maître peut interroger son unité subordonnée (maître vers RTU ou RTU vers IED) pour les changements de données sur une base périodique. Les changements de valeurs analogiques ne seront généralement signalés que s’ils se situent en dehors d’une limite définie par rapport à la dernière valeur transmise. Les valeurs numériques (état) observent une technique similaire et ne transmettent des groupes (octets) que lorsqu’un point inclus (bit) change. Une autre méthode utilisée est celle où une unité subordonnée initie une mise à jour des données lors d’un changement prédéterminé dans les données analogiques ou numériques. La transmission complète des données doit être effectuée périodiquement, avec l’une ou l’autre méthode, pour assurer une synchronisation complète et éliminer les données périmées. La plupart des protocoles de communication prennent en charge les deux méthodes, programmables par l’installateur.

Plusieurs RTU ou IED peuvent partager une ligne de communication, dans un schéma multipoint, car les unités sont adressées de manière unique et ne répondent qu’à leurs propres interrogations et commandes.

Communications IEDEdit

Les communications IED transfèrent les données entre le RTU et un IED. Cela peut éliminer le besoin de nombreuses entrées d’état matérielles, d’entrées analogiques et de sorties de relais dans la RTU. Les communications sont réalisées par des lignes en cuivre ou en fibre optique.

Communications maîtresEdit

Les communications maîtres se produisent généralement entre un RTU et un système de contrôle plus important ou un système de collecte de données (incorporé dans un système plus important). Les données peuvent être déplacées à l’aide d’un système de communication en cuivre, en fibre optique ou en radiofréquence.

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