12th January 2022
Questions et réponses avec Matthew Hawkridge, Responsable en chef de la Technologie chez Ovarro. Il s’attaque à une série de questions sur les unités de télémesure (RTU) et révèle comment elles permettent aux ingénieurs de mieux comprendre les équipements critiques complexes.
Où sont utilisés les RTU dans les processus industriels ?
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 ?
Le passage à la numérisation dans les processus industriels signifie que, historiquement, les 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.
Dans de nombreux cas, et surtout pour les grands processus industriels, les communications peuvent être limitées, irrégulières ou simplement non fiables. Les RTU résolvent cela en pouvant archiver les informations indéfiniment, jusqu’à ce qu’on en ait besoin. Chaque information est tracée par rapport à une chronologie de façon que les ingénieurs puissent comprendre l’état d’un bien d’équipement à un point donné. Cela signifie pouvoir revenir en arrière dans le temps pour noter des anomalies ou des tendances. En termes simples, les RTU assurent qu’il n’y a aucun manque dans les informations, ce qui permet aux ingénieurs de mettre en œuvre l’efficacité et de réduire les budgets de maintenance dans les processus de fabrication et industriels complexes.
Comment les RTU peuvent-ils aider dans les applications de contrôle des processus ?
Quand il s’agit du contrôle des processus, 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.
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.
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 rapporter au SUPERVISION que tout est sous leur 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.
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.
Comment les RTU facilitent-ils le calcul informatisé en périphérie de réseau ?
Le calcul informatisé en périphérie de réseau est habituellement associé au premier serveur de données dans un réseau en nuage qui reçoit des informations depuis une série de machines. En théorie, le serveur de périphérie permet une réponse plus rapide aux événements changeants. Si vous considérez le réseau de communications câblé local sur site, les réseaux à fibre optique mondiaux qui relient les centres de données et la connexion radio ou 4G/LTE entre votre site et les centres de données, le maillon faible est la connexion vers la machine.
De toutes les voies d’accès que vos données doivent traverser, la connexion à la machine est celle qui est le plus susceptible d’échouer et les serveurs installés dans les centres de données sont du mauvais côté de cette liaison. C’est le RTU qui est installé à la vraie périphérie de votre système de contrôle, rassemblant les informations, fournissant un contrôle à basse latence et protégeant vos biens d’équipement, quelle que soit la connectivité des communications.
Les RTU sont-ils cyber-sécurisés ?
Jusqu’à un passé relativement 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.
Quelles sont les caractéristiques clés d’un RTU ?
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 d’électricité, ainsi qu’une batterie ou des sources d’énergie solaire.
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 équipement vieillissants et à réduire les frais liés à leur durée de vie.
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