RTU monitoruje cyfrowe i analogowe parametry pola i przesyła dane do stacji głównej SCADA. Uruchamia oprogramowanie konfiguracyjne w celu połączenia strumieni danych wejściowych ze strumieniami danych wyjściowych, zdefiniowania protokołów komunikacyjnych i rozwiązywania problemów instalacyjnych w terenie.
RTU może składać się z jednej złożonej karty obwodu składającej się z różnych sekcji potrzebnych do wykonania niestandardowej funkcji lub może składać się z wielu kart obwodu, w tym procesora lub przetwarzania z interfejsem(ami) komunikacyjnym(i) oraz jednego lub więcej z następujących elementów: (AI) wejście analogowe, (DI) wejście cyfrowe (statusowe), (DO/CO) wyjście cyfrowe (lub przekaźnik sterujący), lub (AO) karta(y) wyjścia analogowego.
RTU może być nawet małą jednostką sterującą procesem z małą bazą danych dla PID, Alarmowania, Filtrowania, Trendowania i innych funkcji uzupełnionych o niektóre zadania BASIC (język programowania). Nowoczesne RTU zazwyczaj wspierają standard programowania IEC 61131-3 dla programowalnych sterowników logicznych. Ponieważ RTU mogą być rutynowo stosowane w systemach ochrony rurociągów i sieci, lub w innych trudno dostępnych lub ekstremalnych środowiskach (na przykład w projekcie Biosphere 2), wymaga się od nich pracy w trudnych warunkach i wdrożenia środków oszczędzania energii (takich jak wyłączanie modułów IO, gdy nie są używane). Przykładowo, komunikuje się za pomocą RS485 lub bezprzewodowych łączy komunikacyjnych w konfiguracji multi-drop. W tego typu konfiguracji jest to jednostka zdalna, która zbiera dane i wykonuje proste zadania kontrolne. Nie posiada ruchomych części i zużywa bardzo mało energii, często jest zasilany energią słoneczną.
ZasilanieEdit
Zawarta będzie forma zasilania do pracy z sieci AC dla różnych CPU, napięć zwilżania stanu i innych kart interfejsu. Może się to składać z konwerterów AC na DC, jeśli zasilane jest z systemu baterii stacji.
RTU mogą zawierać baterię i obwody ładowarki do kontynuowania pracy w przypadku awarii zasilania AC dla krytycznych zastosowań, gdzie bateria stacji nie jest dostępna.
Wejścia cyfrowe (stanu)Edit
Większość RTU zawiera sekcję wejściową lub karty stanu wejścia do pozyskiwania informacji o dwóch stanach w świecie rzeczywistym. Jest to zwykle osiągane przez zastosowanie izolowanego źródła napięcia lub prądu do wykrywania pozycji zdalnego styku (otwartego lub zamkniętego) w miejscu RTU. Pozycja tego styku może reprezentować wiele różnych urządzeń, w tym wyłączniki elektryczne, pozycje zaworów cieczowych, stany alarmowe i pozycje mechaniczne urządzeń. Wejścia licznikowe są opcjonalne.
Wejścia analogoweEdit
RTU może monitorować wejścia analogowe różnych typów, w tym 0-1 mA, pętlę prądową 4-20 mA, 0-10 V, ±2.5 V, ±5.0 V itd. Wiele wejść RTU buforuje większe wielkości poprzez przetworniki w celu konwersji i izolacji rzeczywistych wielkości od wrażliwych poziomów wejściowych RTU.RTU może również odbierać dane analogowe poprzez system komunikacji z urządzenia nadrzędnego lub IED (inteligentnego urządzenia elektronicznego) wysyłającego do niego wartości danych.
RTU lub system hosta tłumaczy i skaluje te surowe dane na odpowiednie jednostki, takie jak ilość pozostałej wody, stopnie temperatury lub megawaty, przed przedstawieniem danych użytkownikowi za pomocą interfejsu człowiek-maszyna.
Wyjścia cyfrowe (przekaźniki sterujące)Edit
RTU mogą sterować przekaźnikami o wysokiej wydajności prądowej do tablicy wyjść cyfrowych (lub „DO”) w celu włączania i wyłączania zasilania urządzeń w terenie. Karta DO przełącza napięcie na cewkę przekaźnika, która zamyka styki wysokoprądowe, co kończy obwód zasilania urządzenia.
Wyjścia układu RTU mogą również polegać na wysterowaniu czułego wejścia logicznego w elektronicznym sterowniku PLC lub innym urządzeniu elektronicznym wykorzystującym czułe wejście 5 V.
Wyjścia analogoweEdycja
Chociaż nie są tak powszechnie stosowane, wyjścia analogowe mogą być dołączone do sterowania urządzeniami wymagającymi zmiennych ilości danych, takimi jak graficzne przyrządy rejestrujące (wykresy paskowe). Zsumowane lub przetworzone ilości danych mogą być generowane w nadrzędnym systemie SCADA i wyprowadzane do wyświetlania lokalnie lub zdalnie, gdziekolwiek jest to potrzebne.
Oprogramowanie i sterowanie logiczneEdit
Nowoczesne RTU są zazwyczaj zdolne do wykonywania prostych programów autonomicznie bez angażowania komputerów nadrzędnych DCS lub systemu SCADA w celu uproszczenia wdrożenia i zapewnienia redundancji ze względów bezpieczeństwa. RTU w nowoczesnym systemie gospodarki wodnej zazwyczaj posiada kod modyfikujący jego zachowanie w przypadku, gdy fizyczne przełączniki nadmiarowe w RTU są przełączane podczas konserwacji przez personel serwisowy. Dzieje się tak ze względów bezpieczeństwa; błąd w komunikacji między operatorami systemu a personelem konserwacyjnym może spowodować, że operatorzy systemu omyłkowo włączą zasilanie pompy wodnej, gdy jest ona na przykład wymieniana.
Personel konserwacyjny powinien mieć odłączone od zasilania i zablokowane wszystkie urządzenia, przy których pracuje, aby zapobiec uszkodzeniom i/lub obrażeniom.
KomunikacjaEdit
RTU może być podłączony do wielu stacji głównych i urządzeń IED (Intelligent Electronic Devices) z różnymi protokołami komunikacyjnymi (zwykle szeregowymi (RS232, RS485, RS422) lub Ethernet). RTU może obsługiwać standardowe protokoły (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850 itp.), aby umożliwić współpracę z oprogramowaniem innych producentów.
Transmisja danych może być inicjowana z każdego końca przy użyciu różnych technik w celu zapewnienia synchronizacji przy minimalnym ruchu danych. Urządzenie nadrzędne może okresowo odpytywać swoje urządzenie podrzędne (Master to RTU lub RTU to IED) o zmiany danych. Zmiany wartości analogowych będą zazwyczaj raportowane tylko w przypadku zmian poza ustalonym limitem od ostatnio przesłanej wartości. Wartości cyfrowe (statusowe) stosują podobną technikę i przesyłają tylko grupy (bajty), gdy zmienia się jeden zawarty w nich punkt (bit). Inna stosowana metoda polega na tym, że jednostka podrzędna inicjuje aktualizację danych po wcześniej ustalonej zmianie w danych analogowych lub cyfrowych. Pełna transmisja danych musi być wykonywana okresowo, w obu metodach, aby zapewnić pełną synchronizację i wyeliminować nieświeże dane. Większość protokołów komunikacyjnych obsługuje obie metody, programowane przez instalatora.
Wielokrotne RTU lub IED mogą współdzielić linię komunikacyjną w schemacie wielopunktowym, ponieważ jednostki są adresowane jednoznacznie i odpowiadają tylko na własne sondy i polecenia.
Komunikacja IEDEdit
Komunikacja IED przesyła dane między RTU a IED. Może to wyeliminować potrzebę stosowania wielu sprzętowych wejść stanu, wejść analogowych i wyjść przekaźnikowych w RTU. Komunikacja jest realizowana za pomocą linii miedzianych lub światłowodowych.
Komunikacja MasterEdit
Komunikacja Master zazwyczaj występuje między RTU a większym systemem sterowania lub systemem zbierania danych (włączonym do większego systemu). Dane mogą być przesyłane za pomocą systemu komunikacji miedzianej, światłowodowej lub radiowej.