Ecco gli argomenti della lezione di oggi:
I sistemi nel controllo dei processi.
Cosa sono gli RTU.
Aree di impiego degli RTU.
I vantaggi degli RTU rispetto ai plc.
Programmazione degli RTU.
Sistemi di backup dei dati e batterie d’alimentazione degli RTU.
Integrazione dei sistemi RTU con gli SCADA.
I sistemi nel controllo dei processi.
Nel controllo di processo oggi possiamo utilizzare diversi tipi di sistemi, spesso sovrapponibili. Per esempio possiamo impiegare PLC (controllori logici programmabili), sistemi di controllo di processo distribuito DCS, e gli apparecchi di cui ci occupiamo in questa lezione: gli RTU.
Tutti questi sistemi permettono oggi di ricevere dati delle variabili dalle apparecchiature da campo, di elaborare delle istruzioni e comandare degli attuatori nel campo stesso.
Cosa sono gli RTU.
I sistemi di telemetria remota RTU sono sistemi basati su microprocessore, utilizzati per il controllo e la misurazione a distanza di diverse variabili. Questi sistemi si interfacciano con sistemi di raccolta e archiviazione dati, così come di monitoraggio industriale SCADA.
Da un certo punto di vista, possiamo dire che oggi i sistemi RTU e quelli con impiego di PLC si possono sovrapporre, tuttavia esistono ancora delle caratteristiche che fanno sì che i primi vengano impiegati soprattutto per controlli su vaste aree geografiche, mentre i PLC sono più diffusi in applicazioni locali.
Così come i plc gli RTU dispongono di ingressi e uscite digitali e analogici per ricevere segnali dal campo e controllare apparecchiature. I sistemi RTU spesso sono già forniti di comunicatore wireless per poter trasmettere i dati a lunga distanza, appoggiandosi anche ai moderni cloud.
Aree di impiego degli RTU.
Sebbene i plc possano sostanzialmente sostituire gli RTU, questi vengono ancora molto impiegati in aree come il telecontrollo delle acque, nella misurazione dei livelli di inquinamento, nel controllo di installazioni quali petrolchimiche, nucleari, in agricoltura, e nelle misurazioni delle variabili meteorologiche.
Nella prossima immagine vediamo un sistema di controllo delle acque reflue attraverso un sistema RTU BIVOCOM. Notiamo che allo stesso sono collegati sensori, analizzatori della qualità dell’acqua, pompe e altro.
Attraverso i moduli 3G e 4G il sistema trasferisce i dati su Internet, dati che possono essere visualizzati e trattati dalle apposite applicazioni.
Nella prossima figura troviamo lo schema di una rete RTU della BIVOCOM.
I vantaggi degli RTU rispetto ai plc.
Oggi possiamo comprare sia plc che RTU a diversi prezzi, in linea di massima i plc sono più economici e versatili, tuttavia gli RTU offrono caratteristiche che li rendono adatti a lavorare in ambienti remoti e più difficoltosi, come le cime delle montagne, il deserto, i luoghi molto caldi, freddi o umidi.
Questa è probabilmente la caratteristica che fa degli RTU gli alleati ideali in applicazioni specifiche e dove è necessario garantire il funzionamento dei sistemi anche in condizioni estreme e in alcuni casi con alimentazione elettrica autonoma.
Programmazione degli RTU.
Mentre per programmare i PLC sono necessarie specifiche competenze, in molti sistemi RTU la programmazione può avvenire anche attraverso una semplice interfaccia web.
Ci sono sistemi RTU che possono essere programmati in linguaggi simili a quelli utilizzati per i plc, tra cui il ladder, e alcuni accettano linguaggi come il C++ e il Visual Basic, adatti quindi agli informatici più che agli elettrotecnici.
Nella prossima immagine vediamo la schermata di programmazione di un RTU della casa francese Shneider Electric.
Sistemi di backup dei dati e batterie d’alimentazione degli RTU.
Come accennato in precedenza, gli RTU possono prevedere sistemi di backup elettrico a bordo (batterie) per assicurarne il funzionamento anche durante le perdite di tensione d’alimentazione e preservare anche i dati in memoria.
Alcuni sistemi RTU moderni possono essere alimentati autonomamente mediante l’uso di pannelli solari e altre forme di produzione dell’energia elettrica.
Ecco nella prossima immagine un esempio di quadro elettrico con sistema RTU, notiamo che al suo interno trova alloggiamento anche un sistema UPS.
Integrazione dei sistemi RTU con gli SCADA.
Come sappiamo, nel controllo di processo, sia esso locale che a distanza, un grosso ruolo viene svolto dai sistemi di raccolta dati SCADA. Gli RTU oggi vengono integrati con questi sistemi di supervisione industriale sia in rete locale che attraverso reti senza fili, e oggi sfruttando anche il cloud.
Nella figura che segue traviamo una rete SCADA con un HMI, collegata a diverse unità RTU che monitorano alcune apparecchiature. I dati possono essere trasferiti anche in sedi remote attraverso le reti wireless.
