V dnešní době je spolehlivý monitoring a řízení infrastruktury klíčové pro zajištění bezpečnosti a efektivity.
Siemens přichází s novými variantami vzdálených terminálových jednotek (RTU) – RTU3051C a RTU3011C, které přinášejí inovativní řešení pro rozmanité aplikace v průmyslu. Tyto stanice se mimo jiné uplatní v oblastech práce s čistou a odpadní vodou, při sledování bójí na řece nebo moři, při monitorování stavu hladiny menších vodních toků nebo při centrálním monitoringu zásobníků sypkých produktů nebo při ovládání menších předávacích stanice v oblasti distribuce plynu.
Jednotky SIMATIC RTU3000C se osvědčily v různých projektech, například i při monitorování vodojemů a vrtů v podhůří Šumavy. Referenci z nádherných lokalit v obcích Dlouhá Ves a Rabí, kde využívají RTU3000C ke sledování stavu vody ve vodojemu a zajištění spolehlivé distribuce. To jsme publikovali před časem zde. Naše jednotky zde poskytují důležité informace o hladině vody a průtoku, což je klíčové pro správu vodních zdrojů v menších obcích, zejména pak v obcích s velkým potenciálem turismu a tedy významným kolísáním počtu obsluhovaných obyvatel. SIMATIC RTU3000C na místním vodojemu doplňují přístroje SITRANS a pochopitelně několik digitálních kontaktů hlídá stav dvěří, počítá pulzy nebo slouží pro vyvolání alarmových stavů, aby informovaly vedení obce. Moduly jsou vybaveny záložními bateriemi pro udržení nejdůležitější části technologie i v okamžiku výpadku napájení. Kalkulace doby provozu na baterie lze získat v následujícím aplikačním příkladu. K modulům RTU3000C lze připojit až 3x2 bateriových modulů, každý z nich pak obsahuje dvojici výkonných baterií. V závislosti na způsobu využití tak může jít o dlouhé měsíce nebo i roky provozu bez nutnosti baterie měnit.
Nové varianty RTU3051C a RTU3011C
RTU3051C a RTU3011C jsou kompaktní, energeticky úsporné jednotky, které umožňují monitorování vzdálených měřicích bodů i bez dostupného lokálního zdroje el. energie. Lokální napájení tak lze nahradit doplňujícími bateriemi v rozšiřujících modulech. Pokud je to možné, lze modul také napájet ze zdroje 12/24 V DC například z dostatečně dimenzovaného solárního systému. Jak správně takový systém dimenzovat naleznete zde.
Nejen baterie, ale zejména vlastní RTU musí odolat extrémnímu namáhání z pohledu rozsahu pracovních teplot. Moduly lze nasadit od -40 do +70 °C. Samotné jednotky mají krytí pouze IP20, ale lze je instalovat do Siemens rozvaděče s krytím až IP68.
SIMATIC RTU3000C podporují osvědčené mezinárodní telecontrol protokoly, jako jsou DNP3, IEC 60870-5-104 nebo Siemens protokoly Telecontrol Basic a SINAUT ST7, a také umožňují použít dnes moderní MQTT připojení do cloudu.
Stanice RTU3051C díky integrovanému LTE-M/NB-IoTv2 modemu, substandardu 5G sítí pro „pomalý“ internet věcí připojíte vzdálené stanice prakticky kdekoliv, a to i v odlehlejších oblastech. Obě varianty nových modulů umožní GNSS služby, které se uplatní všude tam, kde je potřeba časové a lokalizační synchronizace přes GPS, GALILEO nebo BEIDU.
Pokud je cílem použít externí router, lze s cenovou výhodou doporučit variantu produktu bez GSM rozhraní – RTU3011C.
Oproti stávajícím variantám RTU3000C mají oba aktuální typy stanic identické počty vstupů a výstupů i programových bloků. Liší se od sebe pouze tím, zda mají integrovaný GSM modem.
Pro všechny typy je pak společné, že nabízejí přehledný webový server, který umožňuje snadnou konfiguraci a diagnostiku zařízení, což zjednodušuje jejich správu. Opravdu nepotřebujete žádný dodatečný nástroj na konfiguraci těchto stanic. Programování díky tomu zvládne i opravdový začátečník.
Pokud je požadavek na připojení velkého počtu procesních přístrojů SITRANS, lze vždy sáhnout po rozšiřujícím modulu, který umožní připojit až 16x HART nebo ModbusRTU zařízení a tyto lze navíc parametrovat pomocí SIMATIC PDM, jak ukazuje následující řešený příklad.
Bezpečnostní certifikace a SINEMA RC konektivita
RTU3051C a RTU3011C jsou vybaveny pokročilými bezpečnostními funkcemi a certifikacemi a jsou vyvíjeny v souladu s průmyslovým standardem IEC 62443, který je požadován pro průmyslové řídicí systémy. Moduly podporují také OpenVPN nebo SINEMA RC konektivitu, která umožňuje bezpečný přístup k vzdáleným stanicím jen oprávněným osobám i přes veřejné sítě operátorů. Pro vyšší dostupnost pak můžete nakonfigurovat až dvojici SINEMA RC serverů.
Provoz s dynamickými externími WAN IP adresami a využití zabudovaného OpenVPN/SINEMA RC kanálu zajišťuje, že data jsou chráněna před kybernetickými hrozbami a specificky SINEMA RC vám dále nabídne velmi snadnou správu a údržbu vzdálených zařízení. Nově nejen pro správu vlastního VPN spojení, ale také pro centrální správu firmwarů těchto nových modulů, obdobně jako je to možné i pro 5G routery SCALANCE MUM-800.
Aplikace v různých odvětvích
Kromě vodohospodářství lze RTU3051C a RTU3011C úspěšně využít v environmentálních instalacích, například pro hlášení stoupající hladiny vody říčky či potoka. Lze měřit průtok na odtocích z ČOV nebo v kombinaci s vhodnými SITRANS přístroji průtok pomocí Parshallova žlabu. V neposlední řadě lze vybrané veličiny zpracovat pomocí vzorců přímo v jednotce RTU a přenášet už jen vypočítané hodnoty.
Tyto jednotky jsou vhodné i pro menší předávací stanice na plyn, kde je potřeba spolehlivý monitoring a řízení nebo pro centrální monitoring sypkých materiálů v rámci distribuovaných zásobníků-sil.
Zda je vaše aplikace vhodnější pro nasazení osvědčených telecontrol protokolů nebo je pružnější využít inovativní MQTT cloud přístup lze u RTU3000C zjednodušit. Hardware základní stanice je jen jeden a teprve volbou firmwaru vybíráte požadovanou funkci.
Argumenty pro Telecontrol řešení
Siemens telecontrol řešení jsou navržena s důrazem na spolehlivost včetně bufferování dat s jejich původními časovými značkami a také na bezpečnost, což jsou klíčové body pro oblasti kritické infrastruktury. Široká kompatibilita, podpora různých mezinárodních protokolů (IEC-104/DNP3) i privátních Siemens protokolů (Telecontrol Basic a SINAUT ST7) nabízí možnosti integrace s různými SCADA systémy. Díky nízké spotřebě energie a možnosti využití solárního napájení mohou zákazníci snížit instalační náklady. Webový server a podpora vzdálené diagnostiky a údržby usnadňují správu a minimalizují potřebu fyzických zásahů.
Kdy má smysl použít MQTT variantu?
Protokol MQTT je ideální volbou pro aplikace, kde je potřeba přenášet data na vzdálená místa s omezenou šířkou pásma nebo nestabilním připojením. MQTT je nenáročný a efektivní protokol, který umožňuje komunikaci s mnoha partnery a je vhodný pro systémy M2M (machine-to-machine) a IIoT (Industrial Internet of Things). Použití MQTT umožní pracovat s omezenou šířkou pásma, minimalizovat spotřebu energie
a zejména tento protokol umožní integraci i mimo tradiční SCADA systémy. Jednoduše dává výhodu všude tam, kde dává smysl propojit informace z měření s rozmanitými zdroji informací, a přitom nezvýšit náklady na integraci.
Příklad MQTT přenosu naleznete zde pro AWS a Siemens Insights Hub. Díky konfigurovatelnému Payloadu lze připojit prakticky libovolný MQTT Cloud – privátní, komunitní nebo veřejný.
Samotné SIMATIC RTU3000C stanice připojují například i senzory v rámci sledování úniků vody v rámci Siemens řešení SIWA Leak. Detaily tohoto referenčního příkladu naleznete zde. Kromě vodního hospodářství RTU3000C našlo uplatnění i v řadě dalších míst, bez lokálního zdroje elektrické energie. Lze tak například jmenovat nejrůznější zásobníky, ať už na obilí nebo v horských oblastech s posypovým materiálem atp.
U výše zmíněných instalací jsou zařízení rozmístěna po velmi rozsáhlých územích, které by nebylo efektivní zasíťovat jinak než pomocí sítí 5G stávajících mobilních operátorů. Centrální stanoviště údržby tak získá informaci o stavu všech míst průběžně a velmi spolehlivě, a to včetně alarmových SMS nebo emailů.
Hlavní benefity:
- Energeticky úsporný – Provoz i na baterie nebo ze solárního systému bez lokálního zdroje el. energie
- Široké rozsahy pracovních teplot
- Podpora 5G sítí typu NB-IOTv2/LTE-M
- Konfigurace pomocí integrovaného webserveru
- Programování i pro začátečníky
- Integrované telecontrol protokoly i MQTT pro cloudové připojení
- Integrované připojení k SINEMA RC serveru
Závěr
SIMATIC RTU3051C a RTU3011C jsou řešením pro centrální vyčítání vašich měření s možností centrální diagnostiky i řízení. Díky široké podpoře protokolů, nízké spotřebě energie a jednoduché správě jsou ideální volbou pro mnohé aplikace.
Nezapomeňme závěrem zmínit, že řešení Siemens telecontrol je také dosažitelné pro modulární řídicí systémy SIMATIC S7-1200, ET200SP CPU a S7-1500 i S7-1500R/H (redundantní). Zejména pak pro oblast distribuce elektrické energie můžete s výhodami sáhnout po RTU jednotkách rodiny SICAM A8000.
Věříme, že vám tento článek poskytnul užitečné informace a inspiraci pro zvážení Siemens telecontrol řešení. Pokud máte další otázky nebo potřebujete více informací, neváhejte se na nás obrátit! Rádi vám také nabídneme RTU3051C ve startovacím balíčku.
Siemens, s.r.o.
Tel.: +420 734 424 702
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
siemens.cz/rtu
