12th January 2022
Ici, Matthew Hawkridge, Responsable en chef de la Technologie, répond aux questions concernant les appareils de télémesure et pourquoi ils aident à améliorer la sûreté, la productivité, la sécurité et les opérations.
Où sont utilisés les RTU dans le secteur de la transformation ?
Les unités de télémesure (RTU) sont largement utilisées dans le secteur industriel pour l’automatisation et le contrôle des processus dans le cadre d’un système de contrôle de surveillance et d’acquisition de données (SUPERVISION). Effectivement, les RTU sont des mini-ordinateurs qui collectent des données localement, agissent immédiatement dès leur collecte et font des rapports de façon sécurisée à la salle de commande centrale, tout en maintenant une banque de données locales historiques à titre de sauvegarde supplémentaire.
Bien que les RTU aient été utilisés traditionnellement pour surveiller et contrôler des appareils de terrain éloignés, ils sont maintenant spécifiés de manière habituelle pour les processus industriels car les équipes d’ingénierie, des opérations et de planification acquièrent une meilleure compréhension de leurs avantages. Dans ces applications, le RTU est connecté à une salle de commande d’usine ou à une solution SUPERVISION, en fournissant une réponse de latence lente aux conditions changeantes des processus ainsi qu’en effectuant un filtrage des données. Ils font en sorte que seules les informations critiques clés sont transmises de façon sécurisée à travers les liaisons de communication étroites, en minimisant le flux des données mais en maximisant les informations utiles reçues.
En quoi les RTU sont-ils différents des capteurs et des contrôleurs programmables (PLC) ?
Les RTU, qui constituent la partie d’un SUPERVISION localisée sur le terrain, sont utilisés pour traduire le monde physique en des données numériques et pour envoyer ensuite ces données aux fins d’archivage, d’établissement de tendances, d’analyse et d’action. Les capteurs sont des appareils plus simples, ce qui signifie qu’ils ne sont pas conçus pour interpréter seuls la communication de protocoles, comme les RTU. C’est pourquoi les RTU jouent un rôle crucial dans la numérisation des entrées provenant des capteurs sous format protocole et dans leur transmission au SUPERVISION. Ensuite, le SUPERVISION renvoie des commandes de contrôle vers le RTU qui, à son tour, transmet des signaux électriques aux relais de contrôle.
Le passage à la numérisation dans les processus industriels signifie que, historiquement, des capteurs étaient utilisés pour collecter les informations. Cependant, aussi bons que soient les capteurs pour améliorer l’efficacité et aider le passage à l’automatisation, ils n’offrent qu’une solution partielle. Les RTU sont spécifiquement conçus pour traiter ces limitations – rassembler les données localement, les analyser, agir au reçu de ces données et rapporter les informations en résultant au centre de contrôle.
La principale différence entre un RTU et un PLC est que le premier convient fortement aux biens d’équipements répartis sur de vastes zones géographiques parce qu’ils utilisent des communications sans fil. Les PLC conviennent mieux aux contrôles locaux, bien qu’il y ait maintenant beaucoup de chevauchement de fonctionnalité entre les deux, et la rentabilité des derniers RTU signifie qu’ils sont souvent utilisés aussi pour des biens d’équipement dont la localisation est « proche ».
Quels sont les avantages d’un RTU par rapport à un PLC ?
Le seul plus grand avantage d’un RTU par comparaison avec un PLC est que la robustesse environnementale du premier en fait un choix évident pour les applications industrielles et de fabrication exigeantes.
Cela veut dire que les RTU peuvent être utilisés dans des localités avec des températures climatiques extrêmes et/ou des localisations extérieures au réseau d’électricité. Par exemple, les RTU Kingfisher ont été sélectionnés comme contrôleurs de processus à haute disponibilité avec des capacités de communication étendues pour des sites où la température varie de -40°C à +85°C. Leur nature résistante et sécurisée, conjuguée à des liaisons de communication indépendantes, des alimentations électriques redondantes et des contrôleurs de processus redondants, en fait une solution extrêmement robuste dans ces applications.
Une fois encore, les RTU peuvent effectuer des contrôles autonomes en temps réel, puis rendre compte au SUPERVISION du fait qu’ils ont tout sous contrôle. Les ingénieurs, à l’interface SUPERVISION, peuvent « superviser » les opérations en fixant de nouveaux indicateurs de performance clés (KPI) (points de consigne) ou en actualisant les instructions (ouvrir/fermer ceci, démarrer/arrêter cela, par exemple) sur lesquels les RTU agiront et qu’ils géreront localement.
Comment les RTU peuvent-ils aider à améliorer l’efficacité ?
Les RTU fonctionnent d’une manière similaire aux PLC. Tous deux sont des contrôleurs qui peuvent avoir plusieurs types différents d’entrées/sorties, différents modules de communications et processus de programmation. Cela leur permet d’agir sans l’intervention d’un opérateur dans une large fourchette de situations de contrôle de processus.
Cependant, s’il y a une rupture de communication ou une défaillance du courant alternatif, le RTU continuera à fonctionner et à maintenir le contrôle du site. Dans ces situations, les algorithmes dans le RTU lui permettent d’agir de façon autonome, en maintenant la marche du processus de production. Les données tirées des biens d’équipement peuvent être archivées sur le nuage, analysées en utilisant des algorithmes intégrés customisés et l’analytique des données pour identifier les problèmes avant qu’ils ne causent l’arrêt des équipements.
Avec le RTU qui agit comme un coordinateur de site et conserve un historique complet des événements, les ingénieurs ont une meilleure compréhension des conditions de site, à la fois dans un environnement en temps réel et historiquement.
Les caractéristiques clés requises dans un RTU sont la sûreté et la résistance à l’environnement du site, une capacité de fonctionnement avec un prélèvement minimal sur les ressources en électricité et la puissance de traitement locales, pour exécuter les algorithmes de contrôle locaux de façon autonome. Il est aussi bénéfique d’avoir une capacité de diagnostic étendue et un délai moyen de réparation (Mean Time To Repair – MTTR) bas, pour réduire le temps que les ingénieurs doivent passer sur le site, améliorant ainsi l’efficacité et la sécurité du personnel.
L’un des défis des zones éloignées est l’alimentation électrique, qui est la raison pour laquelle le RTU devrait incorporer une gestion intelligente de la consommation en électricité, ainsi qu’une batterie ou des sources d’énergie solaire.
Quels sont les avantages des « informations » rassemblées par les RTU ?
Les informations rassemblées, analysées et interprétées par les RTU fournissent à l’exploitant les outils nécessaires pour améliorer l’efficacité, la sécurité et les frais de maintenance. L’atteinte de ces buts exige des RTU qu’ils collectent des points de données supplémentaires auprès d’une vaste gamme d’équipements. Par exemple, de nouveaux points de données peuvent remplacer des essais de jaugeage manuels pour vérifier la précision des capteurs de niveau primaires, suivre la densité des produits pour s’assurer que le bon produit est dans le bon conteneur ou pour surveiller la température des produits, l’alimentation de la couverture de gaz inerte et la vibration des pompes.
Il y a des avantages pour les ingénieurs qui supervisent des sites éloignés et qui sont aussi vulnérables au vol et au vandalisme. Le déploiement d’une suite de RTU pour la surveillance des équipements assure une manière économique et sûre de protéger les biens d’équipement physiques dans ces emplacements. La liste des opportunités est pratiquement sans fin.
Les RTU sont-ils cyber-sécurisés ?
Jusqu’à un passé assez récent, les réseaux industriels étaient isolés des réseaux informatiques, toutefois, maintenant, ils sont profondément interconnectés et, à cet égard, ils doivent être robustes pour résister aux cyber-attaques. En conséquence, les RTU doivent incorporer une série de mesures de sécurité telles que : SSL pare-feu (authentification et chiffrage), HTTP, FTPS et SFTP, SMTPS et VPN ouvert. Une vérification devrait être effectuée régulièrement conformément aux normes IEC 62443 4 2 et ISO 27019.
Les RTU peuvent-ils faciliter l’Internet industriel des objets (IIdO) ?
Il y a eu récemment une amélioration significative dans la puissance de traitement et la mémoire des RTU, ce qui signifie qu’ils peuvent fonctionner et mémoriser des données dans les applications les plus compliquées. Cette puissance de traitement accrue aide à faciliter l’Internet industriel des objets (IIdO). Un domaine d’opportunité important est la capacité de l’IIdO de créer des biens d’équipement intelligents, même pour ceux dont la durée de vie est déjà entamée. Par exemple, le déploiement de RTU avec la toute dernière puissance de traitement sur un bien d’équipement ancien peut en faire un bien d’équipement intelligent. Cela aide les ingénieurs à tirer le meilleur parti de leurs équipements vieillissants et à réduire les frais liés à leur durée de vie.