Egy RTU figyeli a terepi digitális és analóg paramétereket, és adatokat továbbít a SCADA-főállomásnak. Futtatja a beállítási szoftvert az adatbeviteli és a kimeneti adatfolyamok összekapcsolására, a kommunikációs protokollok meghatározására és a helyszíni telepítési problémák elhárítására.
Egy RTU állhat egyetlen összetett áramköri kártyából, amely egy egyedi funkció elvégzéséhez szükséges különböző részekből áll, vagy állhat több áramköri kártyából, beleértve egy CPU-t vagy feldolgozást kommunikációs interfész(ek)kel, valamint az alábbiak közül egyet vagy többet: (AI) analóg bemenet, (DI) digitális (állapot) bemenet, (DO/CO) digitális (vagy vezérlő relé) kimenet, vagy (AO) analóg kimeneti kártya(-k).
Egy RTU lehet akár egy kis folyamatirányító egység is, egy kis adatbázissal a PID, riasztás, szűrés, trending és egyéb funkciókhoz, kiegészítve néhány BASIC (programozási nyelv) feladattal. A modern RTU-k jellemzően támogatják a programozható logikai vezérlőkre vonatkozó IEC 61131-3 programozási szabványt. Mivel az RTU-kat rutinszerűen alkalmazzák csővezeték- és hálózati őrzőrendszerekben, vagy más, nehezen hozzáférhető vagy szélsőséges környezetben (például a Biosphere 2 projektben), kemény körülmények között kell működniük, és energiatakarékos intézkedéseket kell végrehajtaniuk (például az IO-modulok kikapcsolása, amikor nem használják őket). Például RS485 vagy vezeték nélküli kommunikációs kapcsolatokon keresztül kommunikál multi-drop konfigurációban. Ilyen típusú konfigurációban ez egy távoli egység, amely adatokat gyűjt és egyszerű vezérlési feladatokat végez. Nem rendelkezik mozgó alkatrészekkel, és rendkívül alacsony energiafelhasználású, gyakran napenergiával működik.
TápegységSzerkesztés
A különböző CPU-k, állapotnedvesítő feszültségek és egyéb interfészkártyák váltakozó áramú hálózatról történő működtetéséhez egyfajta tápegységet tartalmaz. Ez állhat váltóáramról egyenáramra átalakítókból, ha az állomás akkumulátorrendszeréről működtetik.
Az RTU-k tartalmazhatnak akkumulátort és töltőáramkört a működés folytatására váltóáram-ellátás kiesése esetén olyan kritikus alkalmazások esetében, ahol az állomás akkumulátora nem áll rendelkezésre.
Digitális (állapot) bemenetekSzerkesztés
A legtöbb RTU tartalmaz egy bemeneti részt vagy bemeneti állapotkártyákat két állapotra vonatkozó valós információk megszerzésére. Ez általában úgy történik, hogy egy leválasztott feszültség- vagy áramforrás segítségével érzékelik egy távoli érintkező helyzetét (nyitott vagy zárt) az RTU helyén. Ez az érintkező pozíciója számos különböző eszközt képviselhet, beleértve az elektromos megszakítókat, a folyadékszelepek helyzetét, a riasztási állapotokat és az eszközök mechanikai helyzetét. A számlálóbemenetek opcionálisak.
Analóg bemenetekSzerkesztés
A RTU különböző típusú analóg bemeneteket figyelhet, beleértve a 0-1 mA, 4-20 mA áramkör, 0-10 V., ±2,5 V, ±5,0 V stb. típusokat. Sok RTU bemenet pufferel nagyobb mennyiségeket átalakítókon keresztül, hogy a valós világbeli mennyiségeket átalakítsa és elkülönítse az érzékeny RTU bemeneti szintektől.egy RTU kommunikációs rendszeren keresztül analóg adatokat is fogadhat egy mester vagy IED (intelligens elektronikus eszköz) által küldött adatértékektől.
Az RTU vagy a gazdarendszer lefordítja és skálázza ezeket a nyers adatokat a megfelelő egységekre, például a maradék vízmennyiségre, a hőmérsékleti fokokra vagy a megawattra, mielőtt az adatokat az ember-gép interfészen keresztül a felhasználó számára megjeleníti.
Digitális (vezérlő relé) kimenetekSzerkesztés
Az RTU-k nagy áramerősségű reléket vezérelhetnek egy digitális kimeneti (vagy “DO”) lapra a terepen lévő eszközök be- és kikapcsolásához. A DO lap feszültséget kapcsol a relé tekercsére, amely bezárja a nagyáramú érintkezőket, ami lezárja a tápáramkört az eszköz felé.
AzRTU kimenetek egy elektronikus PLC vagy más, érzékeny 5 V-os bemenetet használó elektronikus eszköz érzékeny logikai bemenetének meghajtásából is állhatnak.
Analóg kimenetekSzerkesztés
A bár nem olyan gyakran használt, analóg kimenetek különböző mennyiségeket igénylő eszközök, például grafikus rögzítő eszközök (szalagdiagramok) vezérléséhez is szerepelhetnek. Az összegzett vagy feldolgozott adatmennyiségek egy SCADA fő rendszerben generálhatók, és megjelenítésre helyben vagy távolról, bárhol szükség van rájuk.
Szoftver és logikai vezérlésSzerkesztés
A modern RTU-k általában képesek egyszerű programok önálló végrehajtására a DCS vagy SCADA rendszer központi számítógépének bevonása nélkül, a telepítés egyszerűsítése és a biztonsági okokból szükséges redundancia biztosítása érdekében. Egy modern vízgazdálkodási rendszerben lévő RTU általában rendelkezik olyan kóddal, amely módosítja a viselkedését, amikor az RTU fizikai felülbírálati kapcsolóit a karbantartó személyzet a karbantartás során átkapcsolja. Erre biztonsági okokból kerül sor; a rendszer üzemeltetői és a karbantartó személyzet közötti félreértés miatt a rendszer üzemeltetői tévedésből bekapcsolhatják például egy vízszivattyú áramellátását, amikor azt éppen cserélik.
A karbantartó személyzetnek minden olyan berendezést, amelyen dolgoznak, le kell választania az áramról és le kell zárnia, hogy megelőzze a károkat és/vagy sérüléseket.
KommunikációSzerkesztés
Egy RTU több főállomáshoz és IED-hez (intelligens elektronikus eszköz) csatlakoztatható különböző kommunikációs protokollokkal (általában soros (RS232, RS485, RS422) vagy Ethernet). Az RTU támogathatja a szabványos protokollokat (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850 stb.), amelyekkel bármilyen harmadik féltől származó szoftver csatlakoztatható.
Az adatátvitel bármelyik végpontról kezdeményezhető különböző technikák alkalmazásával, amelyek biztosítják a szinkronizációt minimális adatforgalom mellett. A master időszakonként lekérdezheti az alárendelt egységét (Master-RTU vagy RTU-IED) az adatváltozásokról. Az analóg értékek változásait általában csak a legutóbb továbbított értékhez képest meghatározott határon túli változásokról kell jelenteni. A digitális (állapot) értékek hasonló technikát alkalmaznak, és csak akkor továbbítanak csoportokat (bájtokat), ha egy benne foglalt pont (bit) megváltozik. Egy másik alkalmazott módszer az, amikor egy alárendelt egység az analóg vagy digitális adatok előre meghatározott változásakor adatfrissítést kezdeményez. A teljes adatátvitelt mindkét módszerrel időszakonként el kell végezni a teljes szinkronizálás biztosítása és az elavult adatok kiküszöbölése érdekében. A legtöbb kommunikációs protokoll mindkét módszert támogatja, a telepítő által programozható módon.
Egy kommunikációs vonalon több RTU vagy IED is osztozhat, multi-drop rendszerben, mivel az egységek egyedi címzést kapnak, és csak a saját lekérdezéseikre és parancsaikra válaszolnak.
IED kommunikációSzerkesztés
Az IED kommunikáció adatokat továbbít az RTU és egy IED között. Ez kiküszöbölheti számos hardveres állapotbemenet, analóg bemenet és relé kimenet szükségességét az RTU-ban. A kommunikáció réz- vagy üvegszálas vezetékeken keresztül valósul meg.
FőkommunikációSzerkesztés
A főkommunikáció általában egy RTU és egy nagyobb vezérlőrendszer vagy egy (nagyobb rendszerbe épített) adatgyűjtő rendszer között történik. Az adatok mozgatása történhet réz, optikai vagy rádiófrekvenciás kommunikációs rendszerrel.