Was ist SCADA und was ist eine RTU?

SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition, also übergeordnete Steuerung und Datenerfassung. Es ist das Leitsystem, mit dem Bediener Anlagen oder Infrastruktur von einer Stelle aus überwachen und steuern: ein Wassernetz, ein Umspannwerk, eine Produktionslinie, eine Pipeline. Auf dem Bildschirm sieht es aus wie ein lebendiges Schema des Prozesses, mit aktualisierten Werten, gemeldeten Alarmen und Bedienelementen, auf die ein Bediener einwirken kann.

Das Schlüsselwort ist übergeordnet. SCADA führt die schnellen Regelschleifen in der Regel nicht selbst aus. Das geschieht in Steuerungen draußen im Feld. SCADA sitzt darüber, sammelt deren Daten, stellt sie dar, speichert die Historie und reicht Bedienbefehle nach unten zurück. Es ist eine Architektur aus mehreren Ebenen, kein einzelnes Gerät, das Sie kaufen.

Ein SCADA-System besteht aus einem Stapel von Ebenen, jede mit klarer Aufgabe:

• Sensoren und Aktoren messen den Prozess und wirken auf ihn ein: ein Füllstandsmessumformer, ein Durchflussmesser, ein Ventil.
• SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) führen die Echtzeit-Steuerlogik nahe an der Maschine aus, schnell und deterministisch.
• RTU (Remote Terminal Units, Fernwirkstationen) erfassen Daten von Sensoren und Steuerungen an einem entfernten Standort und übertragen sie per Fernwirktechnik zur Zentrale.
• Die SCADA-Leitebene sammelt alles, treibt die Bedienbilder, löst Alarme aus und schreibt in einen Historian.

Daten fließen vom Feld zum Bediener nach oben, Befehle fließen zurück nach unten. Das folgende Schema zeigt den Weg.

Eine Remote Terminal Unit (Fernwirkstation) ist das Feldgerät, das einen entfernten Standort mit der SCADA-Zentrale verbindet. Sie liest Sensoren und Steuerungsregister, verpackt die Werte und sendet sie über die am Standort verfügbare Verbindung zurück, früher Funk oder Standleitung, heute meist Mobilfunk. Sie empfängt zudem Sollwerte und Befehle und setzt sie lokal um.

Eine RTU ist für das Feld gebaut: weiter Temperaturbereich, weiter Spannungseingang, oft geringer Verbrauch für Solarstandorte und ein Fernwirkprotokoll wie DNP3 oder IEC 60870-5, das für langsame oder unzuverlässige Verbindungen ausgelegt ist. Die Grenze zwischen RTU und SPS ist verschwommen, doch der Schwerpunkt ist ein anderer. Eine SPS ist gebaut, um einen Prozess schnell zu steuern. Eine RTU ist gebaut, um einen entfernten Standort zuverlässig zu überwachen und zu telemetrieren.

Klassisches SCADA arbeitet mit Polling. Die Leitebene fragt jede RTU in einem festen Takt nach ihren Werten ab, über ein Protokoll, das vor Jahrzehnten für serielle Verbindungen entworfen wurde. Es ist bewährt und zuverlässig, und in regulierter Infrastruktur verschwindet es so bald nicht.

Moderne IoT-Überwachung ist eher ereignisgesteuert und publiziert über MQTT an einen Broker oder eine Cloud, sendet also bei Änderungen statt bei jeder Abfrage. Beide sind keine Rivalen. Ein heute verbreitetes Muster ist ein Edge-Gateway, das auf der einen Seite die Feldprotokolle und das SCADA-Protokoll spricht und auf der anderen MQTT zu einer Cloud-Plattform, sodass dieselben Felddaten den Leitstand und das weitere Unternehmen speisen.

Ein offenes Linux-Gateway kann die RTU-Rolle direkt übernehmen. Es liest die Sensoren und SPS, wendet lokale Logik an, puffert über Ausfälle hinweg und telemetriert nach oben, entweder in ein bestehendes SCADA-System über DNP3 oder Modbus, oder in eine Cloud-Plattform über MQTT, oder beides zugleich.

Der Unterschied zu einer herkömmlichen RTU liegt in Besitz und Offenheit. Die Protokolle, das Datenmodell und die Software gehören Ihnen, sodass ein neuer Sensor oder ein neues Ziel eine Konfigurationsänderung ist und keine Herstelleranfrage. Sie erhalten die feldtaugliche Zuverlässigkeit einer RTU mit der Flexibilität einer offenen Edge-Plattform.

Melqart Systems verkauft kein SCADA-System. Wir bauen die offene Edge-Ebene, die eines speist, oder die Ihre Cloud direkt speist, wenn ein vollständiges SCADA mehr ist, als die Aufgabe verlangt.

Diese Ebene ist ein offenes Linux-Gateway als moderne, besitzbare RTU: Es liest Ihre Feldtechnik, telemetriert zuverlässig und behält das Datenmodell in Ihrer Hand. Sehen Sie Zustands- und Prozessüberwachung für die Überwachungsseite, Router und Gateways für die Hardware und den OTS-Datenlogger, wo es um Erfassung statt Steuerung geht.

Wofür steht SCADA? Für Supervisory Control and Data Acquisition. Es ist die übergeordnete Ebene, die Felddaten sammelt, sie Bedienern zeigt, Alarme auslöst, Historie speichert und Steuerbefehle ins Feld zurücksendet.

Was ist eine RTU? Eine Remote Terminal Unit (Fernwirkstation): ein Feldgerät, das Sensor- und Steuerungsdaten an einem entfernten Standort erfasst und an eine SCADA-Zentrale telemetriert, während es Befehle lokal umsetzt. Sie ist für raue Bedingungen und unzuverlässige Verbindungen gebaut.

Was ist der Unterschied zwischen RTU und SPS? Beide sind Feldsteuerungen. Eine SPS ist auf schnelle, deterministische Prozesssteuerung ausgelegt. Eine RTU ist auf die Überwachung und Telemetrie eines entfernten Standorts über eine lange, mitunter unzuverlässige Verbindung ausgelegt. Moderne Geräte können oft beides.

Ist eine RTU dasselbe wie ein Dachgerät? Nein. In der Klimatechnik bezeichnet RTU im Englischen das Dachgerät (rooftop unit), die kompakte Lüftungseinheit auf dem Dach. In SCADA bezeichnet RTU die Fernwirkstation. Dieselben drei Buchstaben, verschiedene Dinge.