Uma UTR monitora os parâmetros digitais e analógicos de campo e transmite os dados para uma Estação Mestre SCADA. Ela executa software de configuração para conectar os fluxos de entrada de dados aos fluxos de saída de dados, definir protocolos de comunicação e solucionar problemas de instalação no campo.
Uma UTR pode consistir em uma placa de circuito complexo que consiste em várias seções necessárias para fazer uma função personalizada, ou pode consistir em muitas placas de circuito, incluindo uma CPU ou processamento com interface(s) de comunicação, e uma ou mais das seguintes: (AI) entrada analógica, (DI) entrada digital (status), (DO/CO) saída digital (ou relé de controle), ou (AO) placa(s) de saída analógica.
Uma UTR pode até ser uma pequena unidade de controle de processo com uma pequena base de dados para PID, Alarme, Filtragem, Tendências e outras funções complementadas com algumas tarefas BASIC (linguagem de programação). As RTUs modernas normalmente suportam o padrão de programação IEC 61131-3 para controladores lógicos programáveis. Uma vez que as RTUs podem ser implementadas rotineiramente em sistemas de protecção de condutas e redes, ou em outros ambientes de difícil acesso ou extremos (por exemplo no projecto Biosphere 2), são necessárias para operar em condições adversas, e implementar medidas de poupança de energia (tais como desligar módulos IO quando não estão a ser utilizados). Por exemplo, comunica-se via RS485 ou links de comunicação sem fio em uma configuração com múltiplas gotas. Neste tipo de configuração é uma unidade remota que recolhe dados e executa tarefas de controlo simples. Não possui partes móveis e utiliza energia extremamente baixa e muitas vezes é alimentada por energia solar.
Fonte de alimentaçãoEditar
Uma forma de fonte de alimentação será incluída para operação a partir da rede CA para várias CPU, tensões de molhagem de estado e outras placas de interface. Isto pode consistir em conversores AC para DC onde operado a partir de um sistema de bateria da estação.
RTUs podem incluir uma bateria e circuito carregador para continuar a operação em caso de falha de energia AC para aplicações críticas onde uma bateria da estação não está disponível.
Entradas digitais (estado)Editar
Muitas RTUs incorporam uma secção de entrada ou placas de estado de entrada para adquirir duas informações do mundo real de estado. Isto é normalmente realizado utilizando uma fonte de tensão ou corrente isolada para detectar a posição de um contacto remoto (aberto ou fechado) no local da UTR. Esta posição de contacto pode representar muitos dispositivos diferentes, incluindo disjuntores eléctricos, posições de válvulas líquidas, condições de alarme, e posições mecânicas dos dispositivos. As entradas do contador são opcionais.
Entradas analógicasEditar
Uma UTR pode monitorar entradas analógicas de diferentes tipos, incluindo 0-1 mA, circuito de corrente 4-20 mA, 0-10 V., ±2,5 V, ±5,0 V etc. Muitas das entradas da UTR são armazenadas em buffer de grandes quantidades através de transdutores para converter e isolar quantidades do mundo real dos níveis de entrada sensíveis da UTR. Uma UTR também pode receber dados analógicos através de um sistema de comunicação de um mestre ou IED (dispositivo eletrônico inteligente) enviando valores de dados para ele.
A UTR ou sistema host traduz e dimensiona esses dados brutos para as unidades apropriadas, como a quantidade de água restante, graus de temperatura ou Megawatts, antes de apresentar os dados ao usuário através da interface homem-máquina.
Saídas digitais (relé de controle)Editar
RTUs podem conduzir relés de alta capacidade de corrente para uma placa de saída digital (ou “DO”) para ligar e desligar a energia de dispositivos no campo. A placa DO comuta a tensão para a bobina do relé, que fecha os contatos de alta corrente, o que completa o circuito de potência do dispositivo.
As saídas daRTU também podem consistir em conduzir uma entrada lógica sensível em um PLC eletrônico, ou outro dispositivo eletrônico usando uma entrada sensível de 5 V.
Saídas analógicasEditar
Embora não seja tão comumente usado, as saídas analógicas podem ser incluídas para controlar dispositivos que requerem quantidades variáveis, tais como instrumentos de gravação gráfica (gráficos de faixas). Quantidades de dados somadas ou processadas podem ser geradas em um sistema SCADA mestre e saídas para exibição local ou remota, onde for necessário.
Software e controle lógicoEdit
UTRs modernas são normalmente capazes de executar programas simples de forma autônoma sem envolver os computadores hospedeiros do sistema DCS ou SCADA para simplificar a implantação e fornecer redundância por razões de segurança. Uma UTR em um sistema moderno de gerenciamento de água normalmente terá código para modificar seu comportamento quando comutadores de substituição física na UTR são comutados durante a manutenção pelo pessoal de manutenção. Isto é feito por razões de segurança; uma falha de comunicação entre os operadores do sistema e o pessoal de manutenção pode fazer com que os operadores do sistema ativem erroneamente a energia de uma bomba de água quando ela está sendo substituída, por exemplo.
O pessoal de manutenção deve ter qualquer equipamento em que esteja trabalhando desconectado da energia e travado para evitar danos e/ou ferimentos.
CommunicationsEdit
Uma UTR pode ter interface com várias estações mestras e IEDs (Dispositivos Eletrônicos Inteligentes) com diferentes protocolos de comunicação (geralmente serial (RS232, RS485, RS422) ou Ethernet). Uma UTR pode suportar protocolos padrão (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850, etc.) para fazer interface com qualquer software de terceiros.
A transferência de dados pode ser iniciada a partir de qualquer um dos extremos usando várias técnicas para garantir a sincronização com o mínimo tráfego de dados. O mestre pode pesquisar periodicamente suas unidades subordinadas (Mestre para RTU ou RTU para IED) para mudanças de dados. As mudanças de valores analógicos normalmente serão reportadas apenas em mudanças fora de um limite definido a partir do último valor transmitido. Os valores digitais (status) observam uma técnica similar e só transmitem grupos (bytes) quando um ponto incluído (bit) muda. Outro método utilizado é quando uma unidade subordinada inicia uma atualização de dados após uma mudança predeterminada em dados analógicos ou digitais. A transmissão completa dos dados deve ser realizada periodicamente, com qualquer um dos métodos, para assegurar uma sincronização completa e eliminar dados obsoletos. A maioria dos protocolos de comunicação suporta ambos os métodos, programáveis pelo instalador.
UTRs ou IEDs múltiplos podem compartilhar uma linha de comunicações, em um esquema multi-drop, já que as unidades são endereçadas de forma única e só respondem às suas próprias pesquisas e comandos.
comunicações do IEDEditar
Dados de transferência de comunicações do IED entre a UTR e um IED. Isto pode eliminar a necessidade de muitas entradas de estado de hardware, entradas analógicas e saídas de relé na UTR. As comunicações são realizadas por linhas de cobre ou fibra ótica.
Master communicationsEdit
Comunicações mestre normalmente ocorrem entre uma UTR e um sistema de controle maior ou um sistema de coleta de dados (incorporado a um sistema maior). Os dados podem ser movidos usando um sistema de comunicação por cobre, fibra óptica ou rádio frequência.