No domínio da automação industrial e dos sistemas de controlo, é fundamental compreender a diferença entre RTU, PLC e DCS. Cada um deles tem uma finalidade específica, e conhecer as suas diferenças pode ajudar na seleção da tecnologia adequada para aplicações específicas. Vamos abordar a diferença entre RTU, PLC e DCS neste artigo.
O que é a RTU?
UTR, enquanto unidade de controlo lógico remoto que sucedeu ao PLC, tem vindo a ser gradualmente reconhecida pelo setor graças ao seu desempenho excecional em aplicações de grande escala. Tem também atraído um grupo de fabricantes de automação com uma visão estratégica voltada para o futuro, que têm vindo a desenvolver atividades profissionais de I&D e de fabrico. Trata-se, sem dúvida, de um novo produto que se distingue do PLC.
No entanto, alguns produtos denominados RTU atualmente no mercado parecem ser mais semelhantes aos PLC. Embora também possuam as características de ampla faixa de temperatura e resistência à corrosão próprias dos RTU, as suas aplicações não podem ser definidas com precisão. Ao mesmo tempo que se discute com entusiasmo esta nova adição à gama de controladores, também há muitas dúvidas a respeito dela.
RTU é a abreviatura de Unidade de Terminal Remoto (terminal de medição e controlo remoto) e constitui a unidade básica do sistema SCADA. SCADA é a abreviatura de «Supervisory Control and Data Acquisition» (Controlo de Supervisão e Aquisição de Dados). Trata-se de um sistema de controlo, monitorização e aquisição de dados destinado a sistemas de produção distribuídos por longas distâncias e com unidades de produção dispersas.
Uma UTR pode ser constituída por vários, dezenas ou centenas de pontos de E/S e pode ser colocada no local, perto do ponto de medição. A UTR tem pelo menos as duas funções seguintes: recolha e processamento de dados, transmissão de dados (comunicação em rede). Naturalmente, muitas UTR têm também a função de controlo PID ou de controlo lógico, a função de acumulação de fluxo, etc.
Unidade de controlo remoto - RTU, o conceito do produto foi proposto na indústria do petróleo e do gás dos EUA no início da década de 1880. Os produtos RTU foram produzidos pela primeira vez nos Estados Unidos e utilizados na América do Norte. Com o desenvolvimento da automatização nos sectores do petróleo, do gás e da energia, os produtos RTU foram de aplicação universal.
Sobre a PLC
O desenvolvimento de controladores lógicos não é um produto que domina o mundo, nem é uma variedade de produtos que florescem ao mesmo tempo, mas um processo de inovação contínua com o desenvolvimento de outras tecnologias de comunicação eletrónica. O primeiro PLC era apenas um controlador lógico. Nasceu na Europa e foi amplamente utilizado no domínio dos tornos com automação industrial desenvolvida. Nessa altura, o controlo lógico baseava-se principalmente em relés. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia eletrónica de computadores há trinta anos, o PLC tornou-se mais poderoso. A direção de automação da CPU desenvolveu-se. Pode dizer-se que o PLC é a história mais antiga do controlo lógico.
Sistema DCS
O sistema DCS surgiu nos Estados Unidos. É equivalente a um sistema de controlo descentralizado. No passado, todos os instrumentos de apenas um As máquinas e os equipamentos eram controlados por PLC. Posteriormente, a fábrica expandiu-se e passou a dispor de mais equipamentos que exigiam um controlo unificado, o que levou ao surgimento do controlo descentralizado. Por fim, foi implementado um controlo centralizado unificado, tendo sido criado o sistema DCS.
Atualmente, o PLC e o DCS estão cada vez mais próximos, como o PLC S300 da Siemens. Quando se chega ao S400, este não é muito diferente do DCS da Emerson, da Honeywell e da Foxboro. Por outras palavras, algumas aplicações industriais podem utilizar tanto o DCS como o S400, pelo que o S400 já não se designa por PLC, mas apenas por controlador. Os produtos similares da ABB não lhe chamam PLC ou DCS. O S400 é também designado apenas por controlador.
A diferença entre RTU, PLC e DCS
Atualmente, é difícil estabelecer uma distinção rigorosa entre o PLC e o DCS. Na verdade, não existe uma fronteira clara entre ambos. No decorrer do desenvolvimento destes dois sistemas, surgiu outro tipo de controlador, o RTU, que depende mais do desenvolvimento da tecnologia de comunicação. O RTU é mais amplamente utilizado em áreas extensas, tais como oleodutos e gasodutos de longa distância e campos de petróleo e gás.
A melhor aplicação na China é a gasoduto de Xinjiang a Xangai, no projeto do gasoduto Oeste-Leste. Um conjunto completo de controlos, incluindo a estação de válvulas e a estação intermédia, baseia-se na melhoria do sistema de comunicação. É possível utilizar um PLC na estação e no conjunto de válvulas de controlo. Esta parte inclui mais aplicações da unidade de controlo remoto (RTU). Todo o sistema de controlo constitui um sistema SCADA completo.
Com o desenvolvimento dos sistemas SCADA e dos sistemas de comunicação, a UTR passou gradualmente a ter aplicações mais vastas e a sua procura no mercado expandiu-se num curto período de tempo. A UTR é um conceito que surgiu com a aplicação do PLC. Tem um desenvolvimento aberto e aplicações mais abertas. Especialmente hoje em dia, com o desenvolvimento da tecnologia de comunicação em rede, a UTR pode ser aplicada em muitos domínios que o PLC não consegue alcançar.
Existem algumas diferenças entre a RTU e o PLC. De um modo geral, a RTU é mais potente em termos de comunicação industrial e adaptabilidade ambiental. No entanto, por vezes, o setor não consegue distinguir entre os dois, uma vez que em alguns domínios industriais é possível utilizar tanto o PLC como a RTU. O que podemos afirmar com clareza é o seguinte: onde se pode utilizar o PLC, também se pode utilizar a RTU; onde o PLC não chega, a RTU também pode ser utilizada.
No entanto, tendo em conta as respetivas vantagens específicas, na instalação de máquinas-ferramentas CNC, na produção industrial e noutros equipamentos, as vantagens do controlo lógico por PLC são mais apreciadas no que diz respeito à realização do controlo lógico de todo o sistema e ao controlo contínuo de sequências lógicas a distâncias locais limitadas.
Nos domínios do controlo de processos, recolha de dados, recolha de informações, controlo PID e grandezas analógicas, a RTU apresenta vantagens mais significativas. Devido à sua maior capacidade de armazenamento e ampla adaptabilidade a diferentes condições de temperatura, todos os indicadores de temperatura do PLC situam-se entre 0 e 50 ℃, enquanto os indicadores de temperatura da RTU variam entre -40 e 70 ℃. Esta ampla gama de temperaturas indica que a RTU não necessita de qualquer proteção do dispositivo. Independentemente das restrições de temperatura, pode funcionar normalmente sob várias condições de temperaturas extremamente altas e extremamente baixas, como no Deserto de Gobi ou em zonas extremamente frias.
Por exemplo, nas aplicações de controlo da automação dos campos de petróleo e gás, as UTR abrangem basicamente toda a gama de aplicações de controlo da automação, desde as cabeças dos poços, estações de medição, estações conjuntas, salas de controlo centrais até ao transporte para o exterior. Apenas as estações de gás natural utilizam DCS. Em termos relativos, os pontos IO da RTU têm apenas alguns pontos a algumas centenas de pontos, enquanto o IO do DCS tem milhares de pontos. Esta é a sua vantagem.
A UTR e o PLC são como dois círculos que se intersectam, com partes públicas e partes não comuns. Não são dois círculos que se possam sobrepor completamente. A razão pela qual as pessoas não conseguem distingui-los é porque só vêem a intersecção dos dois. De facto, existem diferenças claras entre os dois em termos de âmbito de aplicação e de tecnologia essencial do produto.
Conclusão
Em resumo, a escolha entre RTU, PLC e DCS depende dos requisitos específicos da sua aplicação. As RTUs destacam-se no monitorização remota, os PLCs são ideais para o controlo discreto na indústria transformadora e os DCS são mais adequados para processos complexos e contínuos. Compreender estas diferenças entre RTU, PLC e DCS pode conduzir a soluções de automação industrial mais eficazes e eficientes.
