Phân hệ logic chứa bộ xử lý và điều khiển trung tâm của RTU. Các RTU hiện đại ngày nay cho phép thực hiện một số chức năng nâng cao, góp phần giảm tải cho trạm chủ bên cạnh 2 chức năng chính: thu thập, xử lý dữ liệu và thực thi lệnh điều khiển.
Các chức năng chính của RTU là định thời, thu thập dữ liệu và xử lý. Định thời:
Thứ tự xảy ra các sự kiện (SOE – Sequence of events) là một vấn đề quan trọng trong hệ thống điện, phân hệ logic phụ trách ghi lại chuỗi sự kiện xảy ra trong các RTU. RTU cũng thực hiện nhiều chức năng khác dựa trên thời gian. Trạm chủ và RTU hỗ trợ việc đồng bộ hóa thời gian thông qua các bộ thu GPS (độ phân giải tới 1ms). Một số RTU được đồng bộ hóa từ trạm chủ (6 đến 8 ms). Các sự kiện được ghi lại với chu kỳ tới 1ms.
Thu thập và xử lý dữ liệu:
Các RTU có thể làm việc với cả tín hiệu dạng tương tự hoặc tín hiệu số. Các tín hiệu tương tự được thu thập từ cảm biến gắn trên thiết bị, ví dụ như các tín hiệu dòng điện và điện áp trên đường dây/máy biến áp. Các RTU thế hệ đầu có các mô đun chuyển đổi ADC, nối với thiết bị trường để đo đạc các tín hiệu. Ngày nay với các tiến bộ trong công nghệ ADC và mạng truyền thông, các thiết bị trường cũng được trang bị các bộ xử lý và có thể truyền trực tiếp tín hiệu số tới RTU thông qua mạng LAN. Thu thập dữ liệu số:
Các tín hiệu số chỉ gồm 2 giá trị, có thể là trạng thái đóng/ mở của một tiếp điểm, bât/ tắt của một thiết bị. Các tín hiệu số có thể được thu thập bằng các cách sau:
- Trạng thái hiện thời của tín hiệu. - Trạng thái hiện thời có nhớ.
- Chuối sự kiện (SOE), với các tag thời gian. - Giá trị cộng dồn: đếm số lần theo thời gian.
Việc thu thập tín hiệu số có thể thực hiện bằng cách quét tất cả các đầu vào hoặc thu thập dựa trên cơ chế ngắt. Chỉ các RTU có bộ xử lý bên trong mới thích hợp cho việc ghi các chuỗi sự kiện SOE.
Thu thập dữ liệu tương tự:
Các tín hiệu tương tự, có thể là điện áp/dòng điện theo thời gian, thường được chuyển thành tín hiệu dòng 4 ÷ 20 mA bằng các bộ chuyển đổi thích hợp. Cá biệt có một số trường hợp sử dụng chuẩn – 1 ÷ 1 mA. Các mạch chuyển đổi ADC sau đó chuyển những tín hiệu tương tự này sang dạng nhị phân để RTU có thẻ xử lý được.
Các tín hiệu tương tự được sử dụng phải có khả năng kháng được các nhiễu điện từ trong trạm biến áp.
Các tín hiệu của mạch dòng 4 ÷ 20 mA có thể kháng lại các nguồn nhiễu trong trạm và là chuẩn đầu vào thích hợp nhất cho các bộ chuyển đổi A/ D. Ngưỡng dòng 4 mA được dùng để phát hiện sự cố đứt dây, bởi vì khi đó dòng điện sẽ trở về 0 mA. Phân hệ logic của RTU cũng có thể thực hiện nhiều chức năng khác như lọc tín hiệu, tuyến tính hóa, kiểm tra/ cảnh báo các giá trị tới hạn, … nhằm giảm tải cho mạng truyền thông và trạm chủ. RTU thường có nhiều đầu vào tương tự, thông qua các bộ dồn kênh để đưa tới ADC. Với hệ thống dựa trên nền tảng vi xử lý, những đầu vào của các tín hiệu quan trọng có thể được quét thường xuyên hơn so với những đầu vào còn lại.
Các đầu ra tương tự:
Các đầu ra analog được dùng để thay đổi điểm làm việc cho các biến quá trình, như tốc độ động cơ truyền động, mức chất lỏng trong bình, … Chúng thường là các tín hiệu dòng, có độ lớn tỷ lệ với lượng đặt gửi đến từ trạm chủ.
Đầu ra số
Các đầu ra số (đầu ra tiếp điểm) là các lệnh gửi bởi RTU để đóng/ mở các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, … hoặc các chuyển mạch khác. Đầu ra số thường đóng/ mở cho rơ le trung gian, sau đó mới đưa tới điều khiển các thiết bị khác trong trạm. Trong công nghiệp và hệ thống điện sử dụng rất nhiều loại đầu ra này. Các đầu ra tiếp điểm (Contact output) được chốt và giữ nguyên trạng thái cho tới khi có các lệnh điều khiển khác.
Đầu vào xung:
Đầu vào dạng xung biểu diễn một giá trị số nào đó, giống như các đầu vào tương tự, tuy nhiên chúng được xếp vào một loại riêng. Có hai loại: các xung được đếm liên tục hoặc các xung được đếm trong một khoảng thời gian.Trong hệ SCADA của trạm, đầu vào xung thường được dùng cho việc đo đếm điện năng tiêu thụ từ các đồng hồ công suất.
Đầu ra xung
Các đầu ra xung là dạng đặc biệt của đầu ra số, nó thay đổi trạng thái on/ off với số lần định trước. Loại đầu ra này chủ yếu được sử dụng trong các quá trình công nghiệp, nhưng ngày nay hiếm khi được dùng tới, sự tồn tại của nó nhằm tương thích với các thiết bị cũ.