Comprendre le rôle des centrales de mesure, des RTU, des API et des automates programmables

par Jacob Davis | Mis à jour le : 02/28/2018 | Commentaires : 1

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une centrale de mesure, datalogger, RTU, API, et PAC

Il se peut que quelqu'un vous demande si une centrale de mesure de Campbell Scientific peut être utilisée à la place d'un API (automate programmable industriel) ou d'un RTU (unité terminale distante). Certes, ce n'est pas une question simple à répondre. Les capacités des API, RTU et des centrales d'acquisition modernes semblent souvent similaires, ce qui rend difficile la classification d'un périphérique strictement comme l'un des trois. Pour rendre cela moins confus, je décrirai ces trois rôles conceptuellement, ainsi que la façon dont les centrales de mesure de Campbell Scientific peuvent remplir ces rôles. En outre, je vais décrire brièvement les automates programmables, dont vous avez peut-être entendu parler.

Qu'est-ce qu'une centrale de mesure ?

Une centrale de mesure est un appareil capable d'effectuer des mesures et de stocker des données horodatées. Une horloge interne est un élément important pour déterminer quand effectuer les mesures. D'autres critères, tels qu'une valeur mesurée, peuvent déclencher le stockage des données. Un utilisateur peut extraire des données enregistrées de l'appareil, ainsi que consulter les données du passé.

Notre objectif a toujours été de créer du matériel capable de réaliser des mesures précises, même dans des environnements extrêmes. Étant donné que les enregistreurs de données de Campbell Scientific doivent fonctionner de manière autonome sans interaction de l'utilisateur pendant de longues périodes, ils exécutent un système d'exploitation en temps réel personnalisé avec un langage de programmation flexible. (Veuillez noter que les centrales de mesure d'autres fabricants peuvent ne pas avoir toutes les mêmes caractéristiques.) Pour éviter toute confusion, pour cette discussion, je me référerai simplement à la centrale de mesure et de contrôle CR1000X. La CR1000X possède une horloge précise, effectue des mesures analogiques fiables, enregistre les données et est conçue pour une faible consommation d'énergie.

Qu'est-ce qu'un API (automate programmable industriel) ?

L'objectif d'un API est de faire fonctionner des boucles de contrôle simples. Il lit les capteurs mais ne conserve que l'ensemble de lectures actuel. Un automate peut faire une réponse rapide avec une sortie de contrôle. L'appareil doit être fiable et fonctionner de manière prévisible. Les langages de programmation standardisés pour automates sont basés sur la logique. La communication est envoyée à un maître, qui peut être un ordinateur SCADA ou à un RTU. Certains automates sont des contrôleurs de processus très simples avec une entrée et une sortie. Les autres automates sont des installations modulaires montées en rack avec des centaines de voies.

La CR1000X peut souvent remplir le rôle d'un automate. Les boucles de contrôle sont possibles en utilisant le langage de programmation CRBasic, ce qui signifie qu'un ingénieur SCADA expérimenté doit apprendre le CRBasic et l'utiliser à la place des langages d'automates standards. La CR1000X est assez rapide pour de nombreuses applications de contrôle. Certaines applications de contrôle en parallèle nécessitent plus de vitesse.

Qu'est-ce qu'un RTU (Remote Terminal Unit) ?

Un RTU lit les entrées (comme celles provenant de capteurs), il possède une logique programmable pour modifier les sorties en fonction des entrées et rend compte à un contrôleur principal. Le contrôleur maître est traditionnellement un ordinateur exécutant un logiciel maître SCADA (contrôle de supervision et acquisition de données). Les langages de programmation pour RTU permettent plus de flexibilité que sur un automate. Généralement, un RTU peut continuer à fonctionner, même en cas de perte de communication avec le maître. Certains RTU sont de petites unités intégrées avec quelques voies, et d'autres RTU sont des unités montées en rack avec des centaines de voies.

La CR1000X s'adapte facilement au rôle d'un RTU. Il prend en charge les protocoles standard Modbus et DNP3 souvent utilisés pour la communication avec les RTU. Cependant, il est important de vérifier le niveau de signal nécessaires des capteurs et des sorties. Les applications industrielles utilisent souvent de grandes tensions ou des boucles de courant pour l'immunité au bruit. La CR1000X peut avoir besoin des modules d'entrée TIM ou de module SDM (synchronous devices for measurement pour répondre aux besoins de l'application. Les modules d'extension, tels que les SDM et les CDM (Modules distribués Campbell), peuvent augmenter le nombre d'entrées et de sorties.

Qu'est-ce qu'un PAC (automate programmable) ?

Certains nouveaux appareils industriels sont classés en tant que PAC. Le terme signifie fondamentalement un API avec une capacité de programmation suffisante pour prendre la place d'un PC SCADA. Avec sa capacité à être un appareil maître Modbus, la CR1000X correspond étroitement à la définition d'un PAC. La CR1000X, cependant, n'a pas le soutien d'autres protocoles industriels communs.

Comparaison de prix

Il existe une grande variété de modèles d'API et de RTU. En tant que tel, il y a une très grande gamme de prix. La CR1000X est plus abordable que certaines de ces unités. Ce qui compte vraiment, cependant, c'est de savoir si l'appareil que vous utilisez possède les fonctionnalités dont vous avez besoin pour votre application. Lorsque vous avez seulement besoin d'un simple contrôleur de processus, un petit automate est beaucoup plus abordable qu'une CR1000X. Si vous avez besoin de plusieurs voies analogiques et de la souplesse de communication, une CR1000X peut être très compétitive.

Fonctionnalités supplémentaires des centrales de mesure Campbell

Certaines fonctionnalités supplémentaires des centrales d'acquisition de données Campbell Scientific ne se trouvent pas dans les automates, RTU ou PAC traditionnels. Ces fonctionnalités peuvent résoudre des problèmes que vous ne pouvez pas résoudre avec d'autres appareils. Certaines caractéristiques notables sont la faible consommation d'énergie, les options de télémétrie à distance et une plus grande compatibilité avec des capteurs. Si vous rencontrez un problème que vous ne pouvez pas résoudre avec un API, un RTU ou un PAC, regardez les centrales de mesure Campbell.

Conclusion

J'espère que cet article a clarifié certaines des différences entre les différents rôles d'acquisition de données et de contrôle. La CR1000X est une centrale de mesure très performante et polyvalente, capable de répondre à de nombreuses applications de mesures et de contrôles. D'autres centrales d'acquisition de mesures de Campbell Scientific, tels que les CR300 et CR6, ont également cette flexibilité. Veuillez partager ci-dessous votre expérience en tant qu'utilisateur des équipements Campbell Scientific dans des rôles autres que l'enregistrement de données.


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A propos de l'auteur

jacob davis Jacob Davis est un ingénieur qui s'occupe du support technique à la clientèle et de la mise en œuvre chez Campbell Scientific, Inc. Il fournit un soutien technique aux clients et aide à l'intégration des systèmes. Ses spécialités comprennent les communications séries et la programmation avancée des centrales de meure. Jacob possède une maîtrise en hydrologie et a travaillé sur de grands projets d'irrigation avant de venir chez Campbell Scientific, Inc.

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Commentaires

rlwoell | 02/28/2018 at 08:38 AM

I use a variety of data loggers from CSI, but mostly CR1000's and CR9000's.  (I started out with 21x's, 23x's and 10x's.)  When engineers or managers ask me if I can perform a certain task with a data logger, I tell them if they can describe with a flow chart what they want done, I can program a logger to do it.

The beauty of using a data logger for running a test is that if the test shuts down for some reason you can have a history of the measurements.  That will help you diagnose the cause of the shutdown and maybe prevent it from happening in the future.  This is important for tests that need to run unattended 24/7.  Add a voice synthesized modem to initiate "help" calls and you have a system that will deliver maximum up time.

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