 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( декабрь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Удаленное оконечное устройство ( RTU ) представляет собой микропроцессор контролируемого электронное устройства , которое интерфейсы объектов в физическом мире в виде распределенной системы управления или SCADA (диспетчерское управление и сбор данных) система путем передачи телеметрических данных в основной систему, а также с помощью сообщения главная система диспетчеризации для управления подключенными объектами. [1] Другие термины, которые могут использоваться для RTU, - это удаленный телеметрический блок и удаленный телеметрический блок .
Архитектура [ править ]
RTU контролирует цифровые и аналоговые параметры поля и передает данные на мастер-станцию SCADA. Он запускает программу установки для подключения потоков ввода данных к потокам вывода данных, определения протоколов связи и устранения неполадок при установке в полевых условиях.
RTU может состоять из одной сложной схемной платы, состоящей из различных секций, необходимых для выполнения настраиваемой функции, или может состоять из многих схемных плат, включая ЦП или обработку с интерфейсами связи, и одно или несколько из следующего: ( AI) аналоговый вход, (DI) цифровой (статусный) вход, (DO / CO) цифровой (или управляющее реле) выход или (AO) аналоговые выходные карты.
RTU может даже быть небольшим блоком управления процессом с небольшой базой данных для PID, сигналов тревоги, фильтрации, анализа тенденций и других функций, дополненных некоторыми задачами BASIC (язык программирования). Современные RTU обычно поддерживают стандарт программирования IEC 61131-3 для программируемых логических контроллеров. Поскольку RTU могут регулярно развертываться в системах защиты трубопроводов и сетей, а также в других труднодоступных или экстремальных условиях (например, в Биосфере 2).проект), они должны работать в суровых условиях и принимать меры по энергосбережению (например, отключать модули ввода-вывода, когда они не используются). Например, он обменивается данными через RS485 или беспроводные каналы связи в многоточечной конфигурации. В этом типе конфигурации это удаленное устройство, которое собирает данные и выполняет простые задачи управления. Он не имеет движущихся частей, потребляет очень мало энергии и часто работает от солнечной энергии.
Источник питания [ править ]
Будет включен источник питания для работы от сети переменного тока для различных ЦП, напряжений смачивания состояния и других интерфейсных карт. Он может состоять из преобразователей переменного тока в постоянный, работающих от аккумуляторной системы станции.
RTU могут включать в себя батарею и схему зарядного устройства для продолжения работы в случае сбоя питания переменного тока для критических приложений, где аккумулятор станции недоступен.
Цифровые (статусные) входы [ править ]
Большинство RTU включают секцию ввода или карты состояния ввода для получения информации о двух состояниях реального мира. Обычно это достигается за счет использования изолированного источника напряжения или тока для определения положения удаленного контакта (открытого или закрытого) на участке RTU. Это положение контакта может представлять множество различных устройств, включая электрические выключатели, положения жидкостных клапанов, аварийные состояния и механические положения устройств. Входы счетчиков необязательны.
Аналоговые входы [ править ]
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 -мировые величины 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 (управляющие релейные) выходы [ править ]
RTU могут управлять реле с высокой токовой нагрузкой на плату цифрового вывода (или «DO») для включения и выключения питания устройств в полевых условиях. Плата DO передает напряжение на катушку в реле, которая замыкает сильноточные контакты, замыкая цепь питания устройства.
Выходы RTU могут также состоять из управления чувствительным логическим входом электронного ПЛК или другого электронного устройства, использующего чувствительный вход 5 В.
Аналоговые выходы [ править ]
Хотя аналоговые выходы используются не так широко, они могут быть включены для устройств управления, требующих различных количеств, таких как графические записывающие инструменты (ленточные диаграммы). Суммированные или обработанные количества данных могут быть сгенерированы в главной системе SCADA и выведены для отображения локально или удаленно, где это необходимо.
Программное и логическое управление [ править ]
Современные RTU обычно способны автономно выполнять простые программы без участия хост-компьютеров системы DCS или SCADA , чтобы упростить развертывание и обеспечить избыточность по соображениям безопасности. RTU в современной системе управления водными ресурсами обычно имеет код для изменения его поведения при переключении физических переключателей на RTU во время обслуживания обслуживающим персоналом. Это сделано из соображений безопасности; Непонимание между операторами системы и обслуживающим персоналом может привести к тому, что операторы системы по ошибке включат питание водяного насоса, например, при его замене.
Персонал по техническому обслуживанию должен отключить все оборудование, над которым он работает, от источника питания и заблокировать его, чтобы предотвратить повреждение и / или травмы.
Связь [ править ]
RTU может быть подключен к нескольким ведущим станциям и IED ( интеллектуальным электронным устройствам ) с различными протоколами связи (обычно последовательным ( RS232 , RS485 , RS422 ) 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 сторонним программным обеспечением.
Передача данных может быть инициирована с любого конца с использованием различных методов для обеспечения синхронизации с минимальным трафиком данных. Мастер может опрашивать свое подчиненное устройство (Master to RTU или RTU to IED) на предмет изменений данных на периодической основе. Об изменениях аналоговых значений обычно сообщается только об изменениях, выходящих за пределы установленного предела от последнего переданного значения. Цифровые (статусные) значения используют аналогичную технику и передают группы (байты) только тогда, когда изменяется одна включенная точка (бит). Другой используемый метод - это когда подчиненное устройство инициирует обновление данных после заранее определенного изменения 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 совместно использовать линию связи в многоточечной схеме , поскольку устройства адресуются уникально и отвечают только на свои собственные опросы и команды.
Связь с СВУ [ править ]
Связь с IED передает данные между RTU и IED. Это может устранить необходимость во многих аппаратных входах состояния, аналоговых входах и релейных выходах в RTU. Связь осуществляется по медным или оптоволоконным линиям .
Мастер связи [ править ]
Основная связь обычно происходит между RTU и более крупной системой управления или системой сбора данных (встроенной в более крупную систему). Данные могут передаваться с использованием медных, оптоволоконных или радиочастотных систем связи.
Приложения [ править ]
- Удаленный мониторинг функций и приборов для:
- Нефть и газ (морские платформы, береговые нефтяные скважины, насосные станции на трубопроводах)
- Сети насосных станций (для сбора сточных вод или для водоснабжения)
- Системы экологического мониторинга (загрязнение, качество воздуха, мониторинг выбросов)
- Мои сайты
- Оборудование воздушного движения, такое как навигационные средства (DVOR, DME, ILS и GP)
- Удаленный мониторинг и управление функциями и приборами для:
- Гидрография (водоснабжение, резервуары, канализация)
- Сети передачи электроэнергии и сопутствующее оборудование
- Сети природного газа и сопутствующее оборудование
- Наружные сирены оповещения
- Проект Биосфера II
См. Также [ править ]
- Телеметрический
- Цифровое защитное реле
- СВУ
- SCADA
Ссылки [ править ]
- ^ Гордон Р. Кларк, Деон Рейндерс, Эдвин Райт, Практические современные протоколы SCADA: DNP3, 60870.5 и родственные системы Newnes, 2004 ISBN 0-7506-5799-5, страницы 19-21
