مقدمة وظيفة الوحدة الطرفية عن بعد RTU

مقدمة عن وظيفة الوحدة الطرفية عن بعد RTU

وحدة طرفية عن بعد

الاختصار الإنجليزي لـ Remote Terminal Unit هو RTU.

وحدة قياس وتحكم خاصة بالكمبيوتر ذات هيكل معياري مصممة لمسافة الاتصال الطويلة وبيئة المواقع الصناعية القاسية.يقوم بتوصيل أداة الكشف الطرفية والمحرك بالكمبيوتر الرئيسي لمركز التحكم عن بعد، ولديه وظيفة الحصول على البيانات والتحكم والاتصال عن بعد، ويمكنه تلقي تعليمات التشغيل للكمبيوتر المضيف، والتحكم في تصرفات المحركات الطرفية، والمختصرة باسم: وحدة المحطة الطرفية عن بعد.

فهو يربط أداة الكشف الطرفية والمشغل بالكمبيوتر الرئيسي لمركز التحكم عن بعد، ولديه وظائف الحصول على البيانات والتحكم والاتصال عن بعد، ويمكنه تلقي تعليمات التشغيل الخاصة بالكمبيوتر الرئيسي، والتحكم في تصرفات المشغل النهائي.

وفقًا للتعريف الوارد في المعيار الوطني CB/T 14429-93"شروط معدات وأنظمة التحكم عن بعد"يشير جهاز التحكم عن بعد إلى تطبيق تكنولوجيا الاتصالات لإكمال وظائف مثل القياس عن بعد، والتشوير عن بعد، والتحكم عن بعد، والضبط عن بعد، ويشار إليه باسم"أربعة أجهزة التحكم عن بعد"

مميزات الوحدة الطرفية البعيدة RTU

(1) مسافة الاتصال طويلة، ويتم توفير مجموعة متنوعة من منافذ الاتصال في نفس الوقت لتلبية متطلبات الاتصال المختلفة للتطبيقات المتفرقة والسكان المحليين.

(2) تتمتع وحدة المعالجة المركزية بقوة حوسبة قوية وتوفر مساحة كبيرة لتخزين البرامج والبيانات، وهي مناسبة للعمليات في الموقع والتخزين الآمن لكميات كبيرة من البيانات.

(3) التكيف مع درجة الحرارة القاسية وبيئة الرطوبة، ودرجة حرارة بيئة العمل هي -40 ~ +85 درجة مئوية.

(4) تصميم الهيكل المعياري سهل التوسيع.

أجهزة الوحدة الطرفية البعيدة RTU

RTU'تشتمل أجهزة s بشكل أساسي على وحدات وظيفية مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وواجهات الإدخال والإخراج المتنوعة.

تم دمج هذه الوحدات في لوحة الدائرة، ويتم إكمال كل اتصال وحدة وظيفية لـ RTU من خلال أسلاك لوحة الدائرة.

وحدة المعالجة المركزية هي النظام المركزي لوحدة التحكم RTU، المسؤولة عن معالجة إشارات الإدخال المختلفة، وإكمال الإخراج بعد المعالجة الحسابية.

الذاكرة هي نظام الذاكرة RTU، وتستخدم لتخزين مختلف البيانات المؤقتة أو الدائمة.

من بينها، وحدة إدخال التبديل: تجمع إشارات التبديل المختلفة في الموقع. يمكن أن تكون الإشارة الموجودة في الموقع عبارة عن مفتاح اتصال مرحل (سلبي) أو إشارة جهد أو إشارة حالية.

نظرًا لاستخدام أجهزة العزل البصري، فإنه يمكنه مقاومة التداخلات المختلفة في الموقع، ويمكنه العمل بشكل طبيعي في المجالات الكهربائية القوية والمجالات المغناطيسية القوية والبيئات المتربة والرطبة.

وحدة إخراج التبديل: تستخدم للتحكم عن بعد في التشغيل والإيقاف والصوت والضوء وإنذار المعدات عن بعد.

وحدة الإدخال التناظرية: تعتمد المفتاح التناظري وتقنية العزل الكهروضوئي لجمع الإشارات التناظرية المختلفة في الموقع، والتي يمكن أن تكون إشارات تناظرية قياسية 4-20 مللي أمبير، 0-10 مللي أمبير؛

ويمكن أيضًا أن تكون إشارة تناظرية غير قياسية، مثل التيار المتردد 220 فولت، وما إلى ذلك. تعتمد لوحة A/D تقنية تحويل A/D الذكية وتكنولوجيا البرمجيات، والتي يمكنها مقاومة تداخل تردد الطاقة 50 هرتز، وتداخل تردد الراديو، وما إلى ذلك، وتصل دقة تحويل A/D إلى 14 بت.

دائرة الكمية التناظرية معزولة، والتي يمكن استخدامها للحصول على معدات أرضية محتملة مختلفة في وقت واحد.

وحدة الإخراج التناظرية: تستخدم لأنظمة التحكم الآلي المختلفة في وضع ضبط PID.

 وحدة إدخال النبض: تردد جمع الإشارات النبضية، مع الفصل البصري. نطاق تردد الإشارة المجمعة هو 0-20 ميجا هرتز.

وحدة الإدخال الرقمي: تستقبل إشارات البيانات التسلسلية المختلفة.

يمكن أن تكون واجهة RS485 أو واجهة RS232 أو واجهة RS422 أو بيانات تسلسلية غير متزامنة بمعدلات باود مختلفة مثل V11 وV28. يمكنه أيضًا جمع 64 كيلو بايت من البيانات المتزامنة.

بما في ذلك طرق الاتصال المختلفة مثل واجهة RS485 وواجهة RS232 وواجهة Ethernet وواجهة أداة HART.

برنامج الوحدة الطرفية البعيدة RTU

ينقسم برنامج الوحدة الطرفية البعيدة RTU إلى ثلاثة أنواع:

نظام التشغيل، برامج المراقبة، برامج التطبيقات الوظيفية.

نظام التشغيل:

بشكل عام، يعتمد RTU نظام تشغيل متعدد المهام في الوقت الفعلي (RTOS). RTOS هي منصة الأساس والتطوير لبرامج التطبيقات المضمنة. في الوقت الحاضر، تتم كتابة معظم عمليات تطوير البرامج المدمجة في الصين مباشرة بناءً على المعالج. لا يتم استخدام نظام RTOS التجاري، ولا يمكن استخدام برامج النظام. يتم التعامل معها بشكل منفصل عن البرامج التطبيقية.

RTOS هو جزء من برنامج مضمن في الكود القياسي الياباني، ويتم إنشاء تطبيقات المستخدم الأخرى على RTOS.

تعد RTOS أيضًا نواة موثوقة للغاية في الوقت الفعلي. فهو يحزم الموارد مثل وقت وحدة المعالجة المركزية، والمقاطعات، والإدخال/الإخراج، والمؤقتات، وما إلى ذلك، مما يترك واجهة برمجة تطبيقات قياسية للمستخدم، ووفقًا لأولوية كل مهمة، فمن المعقول الاختيار بين المهام المختلفة. تخصيص وقت وحدة المعالجة المركزية بين.

يمكن كتابة برامج تشغيل الأجهزة المختلفة، ووظائف المكتبة المتخصصة، ووظائف مكتبة الصناعة، ووظائف مكتبة المنتجات على أساس RTOS.

يعد الدعم الفعال للمهام المتعددة هو الخط الرئيسي لتصميم RTOS من البداية إلى النهاية. يمكن أن يؤدي استخدام نظام إدارة RTOS إلى توحيد المهام المختلفة، وتحسين تخصيص وقت وحدة المعالجة المركزية وموارد النظام، وجعلها غير خاملة أو مزدحمة.

برامج المراقبة:

وحدات البرنامج مثل برنامج تشغيل الجهاز، والحصول على البيانات والتحكم فيها، وإدارة قواعد البيانات، والاتصالات، وتشخيص الأخطاء، والواجهة بين الإنسان والآلة - تكمل الوظائف التالية بشكل أساسي:

(1) برنامج تشغيل واجهة الاتصال لنظام الاتصالات المتصل بمركز التحكم SCADA.

(2) قم بتوصيل برنامج تشغيل الجهاز لجهاز الإدخال / الإخراج الميداني.

(3) المسح والمعالجة (تصفية وحساب المعايرة، وما إلى ذلك)، وتخزين البيانات الميدانية.

(4) إرسال الإشارة: تبادل المعلومات مع مركز التحكم في نظام SCADA أو مع وحدات RTU الأخرى.

(5) الرد على أمر التحكم SCADA المرسل من شبكة الاتصالات.

(6) التحكم في نظام التنظيم في الموقع، التحكم في حلقة PID هو الطريقة الأساسية، وتعتمد بعض أنظمة التنظيم المعقدة أيضًا على التحكم في حلقة PID.

(7) التحكم في التسلسل المنطقي، مثل التحكم في الاستلام والإرسال للخنزير، والتحكم في بدء وإيقاف وحدة المضخة، والتحكم في تحميل الرافعة، ومفتاح عملية تبديل خزان الزيت ينتمي إلى هذه الفئة.

(8) التشخيص الذاتي للمعدات، والاسترداد الذاتي للبرنامج، وتشخيص الأخطاء حتى مستوى المكونات الإضافية.

(9) واجهة الإنسان والآلة: بما في ذلك لوحة المفاتيح، والأزرار، وشاشة العرض، وما إلى ذلك.

(10) معالجة الإنذار والحماية التلقائية.

(11) تحتوي بعض وحدات RTU على أنظمة ملفات لدعم تنزيلات الملفات، وتتضمن ملفات التنزيل المدعومة برامج المستخدم وملفات الإعداد.

برامج التطبيق الوظيفية:

وفقًا لكائنات إنتاج تطبيقات RTU المختلفة، يقوم المصنعون بتطوير العديد من التطبيقات المختلفة.