Skip to main content

© BizNews. Wszelkie prawa zastrzeżone


Sterownik telemetryczny - co to jest, jak działa i jak wygląda jego obsługa?

sterowniki telemetryczne
 |  Artykuł partnera  |  Technologia i IT

W dzisiejszym, coraz bardziej, zinformatyzowanym i zautomatyzowanym świecie trudno sobie wyobrazić systemy nadzoru, kontroli i sterowania procesami produkcyjnymi, technologicznymi, a nawet usługami bez telemetrii i urządzeń telemetrycznych. W dobie internetu rzeczy telemetria stanowi kluczowy element większości takich systemów, najogólniej mówiąc ich krwioobieg. Telemetria to inaczej zdalne dokonywanie pomiarów, a właściwie zdalny odczyt różnych parametrów, z urządzeń telemetrycznych w rodzaju czujników, modułów pamięci, liczników energii, modułów zasilania itp. oraz ich gromadzenie, przetwarzanie i przesyłanie do obsługującego to wszystko systemu telemetrycznego. Istotnym elementem wykonawczym systemów telematyki, w których na podstawie zdalnie zebranych danych zarządza się procesami, stanowią sterowniki telemetryczne.

Co to jest sterownik telemetryczny?

Sterownik telemetryczny to w zasadzie wyspecjalizowany mikrokomputer z modułowymi komponentami zaprojektowanymi do automatyzacji procesów sterowania. Najczęściej sterownik telemetryczny to obecnie tzw. sterownik swobodnie programowalny PLC (ang. Programmable Logic Controller).

Sterownik telemetryczny to urządzenie, w skład którego wchodzą:

  • jednostka centralna
  • blok wejść cyfrowych
  • blok wejść analogowych
  • blok komunikacyjny
  • blok wyjść cyfrowych
  • blok wyjść analogowych
  • bloki specjalne
  • pamięć wewnętrzna sterownika

Wszystkie połączenia sygnałowe trafiają do układów wejściowych sterownika telemetrycznego, a zawarty w jego pamięci program śledzi ich obraz i reaguje zmianą stanów w układach wyjściowych zgodnie z realizowanym algorytmem.

Jak działa sterownik telemetryczny?

Cykl pracy sterownika można opisać w kilku krokach:

  • autodiagnostyka
  • odczyt wejść
  • wykonanie programu
  • zadania komunikacyjne
  • ustawienia wyjść.

Podstawą pracy sterownika jest praca cykliczna, w której sterownik wykonuje kolejno zadania w zaprogramowanej kolejności. Po wykonaniu autodiagnostyki i sprawdzeniu, że układ działa prawidłowo, sterownik odczytuje stany wejść (np. dane pomiarowe, stany liczników) i zapisuje je w pamięci wewnętrznej tworząc obraz wejść procesu. Następny krok to wykonanie wszystkich rozkazów programu z uwzględnieniem sygnałów wejściowych i wysterowanie wyjść. Wartości pojawiające się na wyjściach układu sterownika są wynikiem zaplanowanej w programie reakcji na odpowiednie wartości na wejściach. Sterownik zapisuje stany wyjść i tworzy obraz wyjść procesu. Sygnały pojawiające się na wyjściach mogą być przekazywane do dalszej analizy np. przez inny sterownik lub system sterowania, a część z nich może wysterować  elementy wykonawcze podłączone do sterownika (np. włączyć/wyłączyć pompę, uruchomić alarm, itp). Informacje wypracowane na bazie sygnałów wejściowych mogą być również przekazywane przez system telemetrycznych (np. bezprzewodowo z wykorzystaniem LTE-M) do innych rozproszonych urządzeń.

Jak wygląda obsługa sterownika telemetrycznego?

Najnowsze sterowniki telemetryczne to sterowniki swobodnie programowalne wyposażone w procesor np. ARM9 pracujący pod kontrolą systemu operacyjnego LINUX lub innego dedykowanego. Umożliwia to tworzenie aplikacji dla sterowników w językach C, Python, Perl, PHP, Java, Node JS, Lua, Basic, Shell. Wszystkie operacje (konfigurację, programowanie, aktualizację firmware) można wykonywać nie tylko lokalnie przez połączenie kablowym USB lub RS-232, ale również zdalnie przez połączenie sieciowe lub sieć LTE-M / GPRS. Dzięki tej funkcjonalności nie jest konieczna obecność na obiekcie w celu np. zmiany adresata SMS alarmowego, progu alarmowego na wejściu analogowym, czy aktualizacji oprogramowania wewnętrznego.

Prostsze sterowniki telemetryczne można programować za pomocą narzędzi dostarczanych przez ich producenta. Na ogół ich przeprogramowanie odbywa się lokalnie przez RS-232 lub USB typ B.

Sterowniki telemetryczne w połączeniu z oprogramowaniem SCADA umożliwiają budowę nowoczesnych systemów kontroli, monitoringu, akwizycji, diagnostyki i sterowania. Duża liczba portów komunikacyjnych oraz wejść i wyjść umożliwia integrację różnych funkcji w ramach jednego urządzenia. Transmisja zgromadzonych informacji może być realizowana na wiele sposobów: pakietowego przesyłania danych w sieci GSM(GPRS) lub LTE-M, przez sieci internet/ethernet lub w oparciu o system M-Bus. Sterowniki mogą być obsługiwane także z poziomu 

System telemetryczny to połączenie urządzeń pomiarowych, modułów telemetrycznych, modułów wejścia/wyjścia, konwerterów transmisji, sterowników telemetrycznych w jedną sieć sterowaną i kontrolowaną przez oprogramowanie. Przykładem systemów telemetrycznych może być system alarmowy sieci ciepłowniczej, system kontroli i nadzoru sieci wodociągowej lub sieci ciepłowniczej, czy systemu rozliczania poboru energii elektrycznej lub gazu.