Vai trò của Remote Terminal Unit (RTU) trong tự động hóa thiết bị đóng cắt

Đơn vị đầu cuối từ xa (RTU)

Đơn vị đầu cuối từ xa (RTU) là thiết bị dựa trên vi xử lý đóng vai trò quan trọng trong hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA). Nó hoạt động như một trung gian, truyền dữ liệu telemetria từ hiện trường đến trạm chính đồng thời cũng có thể thay đổi trạng thái của thiết bị chuyển mạch được kết nối. Việc thay đổi này có thể xảy ra dựa trên tin nhắn điều khiển nhận được từ trạm chính hoặc các lệnh được tạo nội bộ bởi RTU. Về cơ bản, RTU đóng vai trò là trung tâm giao tiếp hai chiều, hỗ trợ việc chuyển dữ liệu từ các thiết bị hiện trường đến trạm chính và cho phép trạm chính phát hành các lệnh điều khiển đến thiết bị hiện trường.

Các RTU điển hình được trang bị các đầu vào phần cứng vật lý được thiết kế để giao tiếp trực tiếp với các thiết bị hiện trường khác nhau. Các đầu vào này cho phép RTU thu thập dữ liệu thực tế từ các cảm biến, công tơ và thiết bị khác trong hiện trường. Ngoài ra, RTU có một hoặc nhiều cổng giao tiếp, giúp chúng thiết lập kết nối với trạm chính và các thiết bị mạng khác, đảm bảo việc chuyển dữ liệu liền mạch.

Một số mô-đun phần mềm chính là thành phần không thể thiếu trong hoạt động của RTU:

• Cơ sở dữ liệu thời gian thực trung tâm (RTDB): Mô-đun này đóng vai trò là lõi của kiến trúc phần mềm RTU, cung cấp giao diện kết nối với tất cả các thành phần phần mềm khác. Nó lưu trữ và quản lý dữ liệu thời gian thực, đảm bảo rằng thông tin luôn sẵn sàng để xử lý và truyền tải.

• Ứng dụng I/O vật lý: Chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu từ các thành phần phần cứng của RTU giao tiếp với các thiết bị đầu vào/đầu ra vật lý. Mô-đun này đảm bảo rằng dữ liệu từ hiện trường, chẳng hạn như đọc cảm biến và trạng thái công tắc, được ghi lại chính xác và chuẩn bị để xử lý thêm.

• Ứng dụng thu thập dữ liệu (DCA): Tập trung vào việc thu thập dữ liệu từ các thiết bị có khả năng giao tiếp dữ liệu, như Thiết bị điện tử thông minh (IED-Business), qua các cổng giao tiếp của RTU. Nó cho phép RTU giao tiếp với một loạt các thiết bị mạng và thu thập nhiều loại dữ liệu.

• Ứng dụng xử lý dữ liệu (DPA): Lấy dữ liệu đã thu thập và xử lý nó để trình bày thông tin có ý nghĩa cho trạm chính hoặc Giao diện người-máy (HMI). Mô-đun này có thể thực hiện các thao tác như tổng hợp, lọc và chuyển đổi dữ liệu để đảm bảo rằng dữ liệu ở định dạng phù hợp cho phân tích và ra quyết định.

• Ứng dụng dịch dữ liệu (DTA): Một số RTU được trang bị mô-đun tùy chọn này, điều chỉnh dữ liệu trước khi gửi đến trạm chính. DTA cũng có thể hỗ trợ chức năng độc lập tại cấp độ RTU, cho phép xử lý và kiểm soát dữ liệu cục bộ.

Hình dưới đây minh họa kiến trúc luồng dữ liệu giữa RTU và hệ thống SCADA, nhấn mạnh cách các thành phần khác nhau tương tác để cho phép giám sát và kiểm soát hiệu quả các quy trình công nghiệp.