Удаленный терминал

RTU Удаленный терминал ( ( диспетчерского ) — это электронное устройство, управляемое микропроцессором , которое связывает объекты в физическом мире с распределенной системой управления или системой SCADA управления и сбора данных) путем передачи данных телеметрии в главную систему и с помощью сообщений от главная диспетчерская система для управления подключенными объектами. Другими терминами, которые могут использоваться для RTU, являются блок удаленной телеметрии и блок удаленного телеуправления .

Архитектура

RTU контролирует цифровые и аналоговые параметры поля и передает данные на главную станцию ​​SCADA. Он запускает программное обеспечение настройки для соединения потоков ввода данных с потоками вывода данных, определения протоколов связи и устранения проблем установки на местах.

RTU может состоять из одной сложной платы, состоящей из различных секций, необходимых для выполнения определенной функции, или может состоять из множества плат, включая ЦП или процессор с интерфейсом(ами) связи, а также одно или несколько из следующих устройств: ( AI) аналоговый вход, (DI) цифровой вход (состояние), (DO/CO) цифровой выход (или реле управления) или (AO) плата аналогового вывода.

RTU может даже представлять собой небольшой блок управления процессом с небольшой базой данных для ПИД, сигнализации, фильтрации, отслеживания тенденций и других функций, дополненных некоторыми BASIC задачами на языке программирования . Современные RTU обычно поддерживают стандарт программирования IEC 61131-3 для программируемых логических контроллеров. Поскольку RTU могут регулярно использоваться в системах защиты трубопроводов и сетей или в других труднодоступных или экстремальных условиях (например, в проекте « Биосфера-2 »), они должны работать в суровых условиях и реализовывать меры по энергосбережению ( например, отключение модулей ввода-вывода, когда они не используются). Например, он обменивается данными через RS485 или каналы беспроводной связи в многоабонентской конфигурации. В конфигурации такого типа это удаленное устройство, которое собирает данные и выполняет простые задачи управления. Он не имеет движущихся частей, потребляет чрезвычайно мало энергии и часто работает на солнечной энергии.

Источник питания

В комплект поставки входит источник питания для работы от сети переменного тока для различных ЦП, напряжений измерения состояния и других интерфейсных карт. Это могут быть преобразователи переменного тока в постоянный, работающие от аккумуляторной системы станции.

RTU могут включать в себя батарею и схему зарядного устройства для продолжения работы в случае сбоя питания переменного тока для критически важных приложений, когда аккумулятор станции недоступен.

Цифровые (статусные) входы

Большинство RTU имеют секцию ввода или карты состояния входа для сбора реальной информации о двух состояниях. Обычно это достигается использованием изолированного источника напряжения или тока для определения положения удаленного контакта (разомкнутого или закрытого) на месте RTU. Это положение контакта может представлять множество различных устройств, включая электрические выключатели, положения жидкостных клапанов, условия сигнализации и механические положения устройств. Входы счетчиков не являются обязательными.

Аналоговые входы

RTU может контролировать аналоговые входы различных типов, включая токовую петлю 0–1 мА, 4–20 мА , 0–10 В, ±2,5 В, ±5,0 В и т. д. Многие входы RTU буферизуют большие количества через преобразователи для преобразования и изоляции реальных величин от чувствительных входных уровней RTU. RTU также может получать аналоговые данные через систему связи от ведущего устройства или IED ( интеллектуального электронного устройства ), отправляя ему значения данных.

RTU или хост-система преобразует и масштабирует эти необработанные данные в соответствующие единицы, такие как количество оставшейся воды, градусы температуры или мегаватты, прежде чем представить данные пользователю через человеко-машинный интерфейс .

Цифровые (реле управления) выходы

RTU могут подключать реле с большой токовой нагрузкой к плате цифрового выхода (или «DO») для включения и выключения питания устройств в полевых условиях. Плата DO переключает напряжение на катушку реле, которая замыкает сильноточные контакты, замыкая цепь питания устройства.

Выходы RTU также могут включать в себя управление чувствительным логическим входом электронного ПЛК или другого электронного устройства, использующего чувствительный вход 5 В.

Аналоговые выходы

Хотя аналоговые выходы используются не так часто, они могут быть включены для управления устройствами, которым требуются различные количества, например, устройствами графической записи (ленточные диаграммы). Суммарные или обработанные объемы данных могут генерироваться в главной системе SCADA и выводиться для отображения локально или удаленно, где это необходимо.

Программное и логическое управление

Современные RTU обычно способны выполнять простые программы автономно, без участия хост-компьютеров системы DCS или SCADA, что упрощает развертывание и обеспечивает резервирование по соображениям безопасности. RTU в современной системе управления водными ресурсами обычно имеет код для изменения его поведения, когда физические переключатели блокировки на RTU переключаются во время обслуживания обслуживающим персоналом. Это сделано из соображений безопасности; недопонимание между системными операторами и обслуживающим персоналом может привести к тому, что системные операторы ошибочно включат питание водяного насоса, например, во время его замены.

Во избежание повреждений и/или травм обслуживающий персонал должен отключать от электропитания и запирать все оборудование, над которым он работает.

Коммуникации

RTU может быть подключен к нескольким ведущим станциям и IED ( интеллектуальным электронным устройствам ) с различными протоколами связи (обычно последовательными ( RS-232 , RS-485 , RS-422 ) или Ethernet ). RTU может поддерживать стандартные протоколы ( Modbus , IEC 60870-5-101 /103/104, DNP3 , IEC 60870-6 -ICCP, IEC 61850 и т. д.) для взаимодействия с любым программным обеспечением сторонних производителей.

Передача данных может быть инициирована с любого конца с использованием различных методов для обеспечения синхронизации с минимальным трафиком данных. Ведущий может периодически опрашивать свое подчиненное устройство (от ведущего к RTU или от RTU к IED) на наличие изменений данных. Об изменениях аналоговых значений обычно сообщается только в случае изменений, выходящих за пределы установленного предела по сравнению с последним переданным значением. Цифровые значения (состояния) используют аналогичную технику и передают группы (байты) только при изменении одной включенной точки (бита). Другой используемый метод заключается в том, что подчиненное устройство инициирует обновление данных при заранее определенном изменении аналоговых или цифровых данных. Полная передача данных должна выполняться периодически любым методом, чтобы обеспечить полную синхронизацию и исключить устаревшие данные. Большинство протоколов связи поддерживают оба метода, программируемые установщиком.

Несколько RTU или IED могут использовать одну линию связи в многоабонентской схеме , поскольку устройства имеют уникальный адрес и отвечают только на свои собственные опросы и команды.

СВУ связи

Связь IED передает данные между RTU и IED (интеллектуальными электронными устройствами). Это может устранить необходимость во многих входах состояния оборудования, аналоговых входах и релейных выходах в RTU. Связь осуществляется по медным или оптоволоконным линиям .

Мастер коммуникаций

Главная связь обычно происходит между RTU и более крупной системой управления или системой сбора данных (встроенной в более крупную систему). Данные могут передаваться с использованием медной, оптоволоконной или радиочастотной системы связи.

Приложения

• Удаленный мониторинг функций и приборов для:
  • Нефть и газ (морские платформы, береговые нефтяные скважины, насосные станции на трубопроводах)
  • Сети насосных станций (сбора сточных вод или водоснабжения)
  • Системы экологического мониторинга (загрязнение, качество воздуха, мониторинг выбросов)
  • Месторождения
  • Оборудование воздушного движения, такое как навигационные средства (DVOR, DME, ILS и GP).
• Удаленный мониторинг и управление функциями и приборами для:
  • Гидрография (водоснабжение, водоемы, канализация)
  • Сети передачи электроэнергии и сопутствующее оборудование
  • Сети природного газа и сопутствующее оборудование
  • Наружные предупредительные сирены
  • «Биосфера II» Проект

См. также

• Телеметрический
• Цифровое защитное реле
• СВУ
• СКАДА
• Метасферические RTU

Внешние ссылки

• Удаленный терминал Gemini 3