スイッチギア自動化におけるリモートターミナルユニット（RTU）の役割

リモートターミナルユニット (RTU)

リモートターミナルユニット（RTU）は、監視制御データ収集システム（SCADA）において重要な役割を果たすマイクロプロセッサベースの装置です。フィールドからマスターステーションへテレメトリデータを送信する中間役として機能し、接続されたスイッチギアの状態を変更することもできます。この変更は、マスターステーションからの制御メッセージまたはRTU自体によって生成されたコマンドに基づいて行われます。本質的には、RTUは二方向通信ハブとして機能し、フィールドデバイスからマスターステーションへのデータ転送を可能にするとともに、マスターステーションがフィールド機器に対して制御コマンドを発行することを可能にします。

典型的なRTUは、さまざまなフィールドデバイスと直接インターフェースするように設計された物理的なハードウェア入力を備えています。これらの入力により、RTUはセンサー、メーター、その他のフィールド機器からのリアルタイムデータを収集することができます。さらに、RTUは1つ以上の通信ポートを特徴としており、これらを通じてマスターステーションおよび他のネットワークデバイスとの接続を確立し、シームレスなデータ転送を保証します。

RTUの動作にはいくつかの重要なソフトウェアモジュールが不可欠です：

• 中央リアルタイムデータベース (RTDB): このモジュールはRTUのソフトウェアアーキテクチャの中心となり、他のすべてのソフトウェアコンポーネントと接続するインターフェースを提供します。リアルタイムデータを保存および管理し、情報が処理および転送のために容易にアクセスできるようにします。

• 物理I/Oアプリケーション: RTUのハードウェアコンポーネントが物理的な入出力デバイスとインターフェースする際のデータ取得を担当します。このモジュールは、センサーリーディングやスイッチステータスなどのフィールドデータが正確にキャプチャされ、さらなる処理の準備が整うことを確認します。

• データ収集アプリケーション (DCA): データ通信機能を持つデバイス、例えばインテリジェント電子デバイス (IED) などから、RTUの通信ポートを通じてデータを収集することに焦点を当てています。これにより、RTUは幅広いネットワークデバイスとインターフェースし、多様な種類のデータを収集することができます。

• データ処理アプリケーション (DPA): 収集されたデータを取り扱い、マスターステーションまたは人間機械インターフェース (HMI) に意味のある情報を提示します。このモジュールは、データの集約、フィルタリング、変換などの操作を行い、データが分析および意思決定に適した形式であることを確認します。

• データ変換アプリケーション (DTA): 一部のRTUはこのオプションのモジュールを装備しており、データをマスターステーションに送信する前にデータを操作します。DTAはまた、RTUレベルでのローカルデータ処理および制御操作をサポートし、単独機能を有することができます。

以下の図は、RTUとSCADAシステム間のデータフロー構造を示しており、これらのさまざまなコンポーネントがどのように相互作用して工業プロセスの効率的な監視および制御を可能にするかを強調しています。