As unidades terminais remotas (UTR) são utilizadas em sistemas comerciais e industriais em todo o mundo. As aplicações típicas incluem os sistemas de controlo de supervisão e aquisição de dados (SCADA) utilizados pelas empresas de electricidade, água e águas residuais. As unidades também podem ser encontradas em refinarias, plantas de processamento de alimentos e fábricas de automóveis.
RTU Significado
Uma UTR é um aparelho usado para monitorar e controlar vários dispositivos. Em relação ao significado da UTR da palavra “remoto”, significa simplesmente que a localização torna impraticável a ligação directa da unidade a um computador central de processamento. A unidade pode estar localizada em uma sala adjacente ou em uma plataforma petrolífera off-shore. A maioria das unidades pode ser considerada como computadores autónomos devido à forma como incorporam microprocessadores.
Comparação com outros dispositivos
As unidades terminais remotas são por vezes referidas como unidades de telecontrolo remoto ou unidades de telemetria remota. Embora possam ser comparados a controladores lógicos programáveis (PLCs), a maioria é considerada superior em autonomia, opções de potência e tolerâncias ambientais. Um número seleto de unidades pode ser programado através de uma interface web simples e operado em um ambiente de nuvem. Algumas possuem baterias de reserva carregadas por energia solar para que a unidade possa continuar operando em caso de falta de energia.
RTU System Design
RTU unidades são projetadas para serem operadas como um componente dentro de um sistema maior. As unidades coletam dados de várias entradas digitais e analógicas e enviam esses dados para uma estação central de processamento. O software contido na unidade é usado para inicializar variáveis, definir protocolos e resolver problemas. As unidades variam em complexidade desde pequenos armários de controle contendo um único cartão de circuito até unidades maiores com várias seções contendo vários cartões. Além de uma interface de comunicação, os cartões normalmente fornecem uma ou mais das seguintes funções:
- Entrada analógica (AI)
- Entrada digital (DI)
- Relé de saída digital ou de controle (DO/CO)
- Saída analógica (AO)\
Controle
Além de monitorar os dados de entrada e retransmiti-los para uma CPU, as unidades remotas também controlam várias funções, tais como interruptores, bombas e portões. Os sistemas de controle de feedback são normalmente incorporados para afinar o funcionamento de mecanismos sensíveis. Por exemplo, as bombas de água ligam e reabastecem automaticamente um tanque de armazenamento suspenso quando o nível de água dentro do tanque cai para um nível pré-determinado.
Comunicação
As unidadesRTU devem ser capazes de comunicar com a estação central de processamento em todos os tipos de ambientes que vão de -50 a 70 graus Celsius. Normalmente utilizam os protocolos RS-232, RS-422 ou RS-485, além de links sem fio em uma configuração multi-drop. Alguns deles são projetados para operar em níveis baixos de energia e podem ser alimentados por energia solar. Alguns dos sistemas mais sofisticados usam celular, satélite e Ethernet para fornecer soluções end-to-end baseadas em nuvem.
Sistemas de transmissão e distribuição elétricos às vezes usam portadoras de linha de energia para operar seus sistemas SCADA. As velocidades de comunicação podem ser melhoradas realizando certas operações durante os tempos fora de pico. Por exemplo, grandes despejos de dados são frequentemente realizados pouco depois da meia-noite. Além disso, o pré-processamento de dados pode melhorar a qualidade dos dados e aumentar as velocidades de transmissão.
Fornecimento de energia
A energia CA é normalmente usada para alimentar disjuntores e algumas placas. As funções que requerem energia DC dependem de um conversor AC para DC ou da energia da bateria. Em algumas aplicações, a energia CA é utilizada com a única finalidade de carregar um banco de baterias, e as baterias fornecem energia CC a todos os controles e cartões. As vantagens deste tipo de sistema incluem tensões DC estáveis e a capacidade de operar através de curtas interrupções de energia AC. Em locais extremamente remotos onde não há acesso à rede, as unidades devem ser capazes de operar com baterias, energia solar ou uma combinação delas.
Analógico versus Entradas e Saídas Digitais
Entradas analógicas normalmente consistem em correntes e tensões elétricas que utilizam valores mínimos a máximos para monitorar variáveis. Por exemplo, uma corrente que varia de 0 mA a 1 mA poderia ser usada para representar níveis de tanques de água que variam de vazios a cheios. Um valor de corrente de 0,7 mA, então, indicaria que o tanque de água está 70 por cento cheio. Saídas analógicas podem ser usadas para controlar dispositivos com saídas variáveis, tais como gráficos de faixas.
Entradas digitais são usadas para indicar o estado de coisas como um interruptor, disjuntor, posição da válvula ou alarme. As saídas digitais são usadas para operar qualquer dispositivo que tenha dois estados, como um interruptor. Elas também podem ser usadas para controlar outros dispositivos através de relés ou transistores.
Software
Unidades modernas frequentemente contêm software que lhes permite operar de forma autônoma. Em alguns casos, isto é crítico porque certas funções devem ser executadas mesmo quando as comunicações foram perdidas. Por exemplo, um disjuntor em uma linha de transmissão de alta tensão deve ser capaz de limpar instantaneamente uma falha sem a ajuda de SCADA. O mesmo pode ser dito para a detecção de gases tóxicos, incêndio e fumaça.