Unit Terminal Jarak Jauh (RTU): Komponen Utama Sistem SCADA
RTU singkatan dari remote terminal unit. RTU adalah perangkat kontrol yang biasanya dipasang di lokasi jarak jauh sebagai bagian dari sistem besar. Tujuan utama RTU adalah memantau dan mengontrol perangkat lapangan, seperti klep,aktuator, sensor, dan lain-lain. RTU adalah komponen penting dari sistem supervisory control and data acquisition (SCADA), membangun antarmuka antara kontrol SCADA dan proses fisik.
Gambar 1. ACE3600 adalah RTU populer dari Motorola. Gambar digunakan dengan izin EBIPAX
RTU kadang-kala salah diklasifikasikan sebagai pengontrol logika terprogram (PLC) karena kesamaan mereka dan dominasi PLC di bidang otomasi industri. Namun, ada beberapa perbedaan teknis di antara mereka, serta aplikasi yang berbeda di mana satu lebih cocok daripada yang lain.
Sejarah RTU erat terkait dengan sejarah SCADA. Sistem SCADA terawal berasal dari pembangkit listrik pada tahun 1950-an. Tantangan pada saat itu adalah mengumpulkan data dari substasi yang terhubung dan mengirimkannya ke ruang kontrol utama. Ini tercapai berkat aplikasi telemetri pertama, pada dasarnya, RTU pertama.
Nanti, pada tahun 1960 dan 1970-an, dengan kemajuan ilmu komputer, menjadi mungkin untuk mengimplementasikan sistem SCADA dan RTU berbasis elektronika pertama. Instrumentasi dipasang pada jarak yang lebih jauh dari sebelumnya, dan RTU menawarkan kemampuan untuk memperoleh volume data yang lebih besar dan melakukan beberapa fungsi kontrol dasar.
Versi modern RTU diperkenalkan pada tahun 1980-an dan dikembangkan sepanjang tahun 1990-an. RTU sekarang berbasis mikroprosesor dan mampu mengeksekusi logika yang lebih canggih, mirip dengan PLC. Protokol komunikasi baru diperkenalkan, memungkinkan bahkan lebih banyak informasi yang ditukar dengan andal. RS-232, RS-482, dan nanti Ethernet adalah beberapa protokol yang paling banyak digunakan. RTU kontemporer datang dengan lebih banyak fitur dan fungsionalitas.
Komponen RTU
RTU terdiri dari panel perangkat keras di mana satu atau lebih modul input/output (I/O) dipasang. Komponen terpenting dari RTU adalah unit pemroses pusat (CPU), suplai daya, port komunikasi, dan I/O fisik. Kita akan meninjau komponen ini dengan lebih detail selanjutnya.
Gambar 2. Struktur perangkat keras RTU yang umum. Gambar digunakan dengan izin ResearchGate
Unit Pemroses Pusat (CPU)
CPU dapat terdiri dari satu atau lebih kartu rangkaian kompleks yang mengeksekusi pemrosesan fungsi pusat. RTU modern menggunakan mikroprosesor 32-bit. CPU menggunakan timer watchdog untuk memvalidasi bahwa eksekusi siklus dilakukan dengan benar. Modul CPU juga dapat dilengkapi dengan port komunikasi ethernet. Beberapa RTU datang dengan CPU ganda, dalam hal ini, mereka dikonfigurasi sebagai primer dan cadangan, menyediakan redundansi pada perangkat.
Banyak RTU dapat diprogram menggunakan bahasa dan sintaks yang mirip dengan PLC, seperti logika tangga dan teks terstruktur. Yang lain mungkin membutuhkan kode yang lebih kompleks menggunakan C# atau bahasa lain. Di sisi lain, beberapa RTU dalam aplikasi sederhana dapat diprogram menggunakan antarmuka web.
Suplai Daya
RTU biasanya disuplai daya kontinu dari garis utama. Namun, lokasi jarak jauh di mana RTU mungkin dipasang juga biasanya disediakan modul baterai cadangan. Ini dapat membantu memastikan operasi tanpa gangguan untuk suatu waktu. Jenis baterai yang paling umum adalah asam timbal, meski baterai litium telah mulai populer lebih akhir.
Port Komunikasi
Setiap RTU membutuhkan cara untuk berkomunikasi ke luar dengan klien (atau master) stasiun SCADA. Untuk mencapai ini, mereka dilengkapi dengan setidaknya satu port komunikasi. RTU mendukung banyak protokol komunikasi, termasuk Ethernet, RS-232, dan Modbus. Beberapa topologi paling umum yang didukung dalam jaringan RTU dan SCADA adalah cincin, seri, bintang, dll.
I/O Fisik
RTU mendukung empat modul I/O yang paling umum: input digital, output digital, input analog, dan output analog. Modul input digital menangkap sinyal status dan alarm yang datang dari perangkat lapangan. Output digital diperlukan untuk mengirim sinyal dan perintah ke perangkat lapangan. Input dan output analog bekerja dengan arus atau tegangan variabel, biasanya dalam rentang 0-1 mA atau 0-10 V, masing-masing.
Sekarang kita memahami bagaimana RTU bekerja dan komponennya, mari kita lihat singkat bagaimana mereka sesuai dengan sistem SCADA.
RTU dalam Sistem SCADA
Arsitektur SCADA lengkap mencakup berbagai jenis perangkat lapangan. Perangkat ini dapat terhubung ke satu atau lebih RTU dalam sistem dan mengirimkan data tentang peristiwa fisik. Ada berbagai macam perangkat lapangan yang tersedia di pasar saat ini, mengingat jumlah sistem SCADA yang berbeda.
Gambar 3. Contoh debit meter dan sensor nirkabel yang terhubung ke RTU. Gambar digunakan dengan izin Bentek Systems
Beberapa perangkat paling umum adalah sensor proximitas, sensor suhu, debit meter, meter level (untuk cairan), sensor nirkabel, dan lain-lain. Peran RTU adalah mengumpulkan informasi yang disediakan oleh perangkat lapangan ini dan mengomunikasikannya ke kontrol SCADA pusat.
RTU adalah perangkat penting dalam SCADA, terutama melalui jarak jauh. Mereka dengan mudah terintegrasi ke dalam sistem kontrol dan populer untuk memantau kondisi jarak jauh, seperti level cairan. Dalam artikel selanjutnya, kita akan mencoba lebih jauh ke perbedaan antara RTU dan PLC.
