bài tập lớn môn học tự động hóa

T P ĐOÀN D U KHệ VI T NAM TR NG Đ I H C D U KHệ VI T NAM  NHÂN TÀI CHO PHÁT TRI N Bài tập lớn môn học T CÁN B H NG DẪN GV Vũ Minh Hùng Đ NG HịA SV TH C HI N: Võ Như Ngọc – 01PPR110021 Dương Văn Nhựt – 01PPR110023 Nguyễn Nhật Sang – 01PPR110027 Tống Thị Thơm – 01PPR110030 Trần Phương Ý – 01PPR110040 Ngành: Kỹ thu t L c Hóa d u-K.01 Bà R a, tháng 12 năm 2015 Bài tập lớn – Tự động hóa Trình bày ngun lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 1.1 i? Ý nghĩa h thống Ki m soát nhiệt độ dòng LGO pumparound u chỉnh lưu lượng dòng Trong vận hành bình thường, lưu lượng dịng LGO thường giữ ổn định nhiệt lượng dòng thường u n cách by pass nhi u hay lượng LGO thơng qua nhánh py pass 1.2 Nguyên lý điều khiển Bộ u n UIC – 032 u n nhiệt lượng đa năng, tăng khả u n TIC Bộ dùng đ ki m soát cơng suất nhiệt dịng LGO pumparoud Lượng nhiệt tính dựa việc tích hợp thơng số: lưu lượng dòng LGO pumparound đo từ FIC – 011, khác v nhiệt độ dòng pumparound khỏi tháp dòng quay lại tháp đo TDI – 090 nhiệt dung riêng trung bình dịng chảy theo cơng thức: = � �� �  NHÓM = �� � � Bài tập lớn – Tự động hóa Tín hiệu cơng suất nhiệt từ UIC – 032 gửi đến thực cấu chấp hành valve 011 – UV – 087, 011 – UV – 088 với chức valve trái ngược, trước tín hiệu gửi đến tính tốn 011 – FY – 090, FY – 091 Bộ u n lưu lượng 011 – FIC – 016 Bộ suất kết lưu lượng đến block tính tốn 011 – FY – 090, FY – 091, u chỉnh lưu lượng dòng qua valves 011 – UV – 087, 011 – UV – 088 theo hướng với nghĩa có u n lưu lượng, hai valve đóng mở đồng thời độ mở (% độ mở valve) Khi giá trị so sánh lưu lượng thu từ FT – 016 lớn giá trị set point u n, u n xuất tín hiệu yêu cầu giảm lưu lượng đầu ra, valves 011 – UV – 087, 011 – UV – 088 đóng độ mở valve thơng qua tính tốn blocks 011 – FY – 090, FY – 091 u n khởi tạo chuy n tín hiệu điện HIC – 087, HIC – 088, tổng lưu lượng dịng pumparound vào lại tháp giảm Đi u n nhiệt lượng thường diễn chậm Do đó, u n lưu lượng 011-FIC-016 thường ưu tiên u chỉnh trước 011-UIC-032, nhằm ngăn chặn hai valve (011-UV-087/011-UV-088) đóng lại nhiệt độ dịng nhiệt lượng dịng khơng đáp ứng yêu cầu hệ thống Khi nhiệt lượng thu tăng giá trị đặt 011-UIC-032, suất tín hiệu yêu cầu giảm làm đ giảm lại nhiệt lượng lấy ra, mà gia trị phụ thuộc vào độ chênh nhiệt TI – 077 TI – 089, nghĩa ta phải đóng bớt valve qua heat exchanger độ đóng mở khối tính 011-FY-091 011 – HIC – 088 u n, đồng thời ta phải mở lớn valve bypass thơng qua khối tính 011-FY-090 u n 011-HIC-087 Kết thu lưu lượng qua heat exchanger giảm, lưu lượng qua pypass tăng  nhiệt lượng giảm Gọi A tín hiệu đầu u n lưu lượng: 011 – FIC – 016 B tín hiệu đầu u n nhiệt lượng 011 – UIC – 032 Như tín hiệu u valve có th bi u diễn sau: OPPypass = A*(1-B) OPheat exchanger = A*B NHÓM Bài tập lớn – Tự động hóa 1.3 Sơ đồ khối điều khiển 1.4 Sách l ợc điều khiển Trong hệ thống u n dòng LGO pumparound trên, sách lược u n dùng cho u n chủ yếu u n phản hồi Đây sách lược u n an tồn ổn định, cho độ xác cao Đi u n nhiệt lượng: Bộ u n 011 – UIC – 032 so sánh giá trị phản hồi với giá trị set point hệ thống, sau xuất tín hiệu u n đến cấu chấp hành valves FC – UV – 087, FO – UV – 088 thông qua tính tốn FY – 090, FY – 091và HIC – 087, HIC – 088, u n theo nguyên lý nêu Đi u n lưu lượng: Bộ u n lưu lượng 011 – FIC – 016, nhận tín hiệu phản hồi từ FT – 016 sau so sánh giá trị với giá trị set point hệ thống, suất tín hiệu u n đến cấu chấp hành valves thông qua qua tính tốn FY – 090, FY – 091và HIC – 087, HIC – 088, u n theo nguyên lý u n nêu NHÓM 4 Bài tập lớn – Tự động hóa Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 2.1 i? Mục đích, ý nghĩa h thống Duy trì tổng lượng dầu thơ đến Crude Charge Heater giá trị mong muốn Cần nhiệt độ dòng khỏi lò đốt cho nhiệt độ đạt giá trị yêu cầu Việc u chỉnh lượng nhiên liệu vào lò đốt phụ thuộc vào nhiệt độ dòng lò 2.2 Nguyên lý điều khiển Dựa nguyên lý u n chính: Đi u n cân lưu lượng, tất lưu lượng dòng vào lò đốt nguyên lý cân nhiệt, tất nhiệt độ dịng có giá trị Vòng u n hệ u n PID n hình dạng Analog: u = �� + �� ∫ +� � Nhưng DCS khơng hi u tín hiệu trên, ta phải chuy n v dạng digital: NHĨM Bài tập lớn – Tự động hóa � = Với k = 1, 2, 3, 4… �– + � � + � k bước nhảy sampling time �– … Trong trình hoạt động bình thường, lị đốt H – 1101 có tất dịng dâu thơ cần gia nhiệt, dịng đến H – 1101 thông qua valve FO – FV – 071 đến FO – FV – 078 Tương tự có dịng dầu thơ đạt nhiệt độ mong muốn khỏi tháp, nhiệt độ dòng đo transmitters 011 – TT – 224 đến TT – 231 Tất đ u u n u n lưu lượng tổng 011 – FIC – 069 Giá trị PV (process value) 011 – FIC – 069 cung cấp tính tốn 011 – FY – 093 FY – 093 tính tốn lưu lượng trung bình (PV) có cân nhiệt độ cân lưu lượng theo hàm sau: � = �� – �� – + �� – �� – + ⋯ �� – �� – + �� – + ⋯ �� – �� – Sau đó, u n tổng lưu lượng FIC – 069 cung cấp trở lại giá trị SP (set point) cho FY – 093, tính tốn chia giá trị set point nhận phù hợp cân lưu lượng cân nhiệt độ, xuất tín hiệu u n đến u n lưu lượng cho valve (FIC – 071…FIC – 078) sau u n lưu lượng lại đưa tín hiệu u n đến valve, đóng mở độ mở valve theo yêu cầu Cân đạt tất lưu lượng dòng vào nhiệt độ dòng 2.3 Sơ đồ khối điều khiển NHÓM Bài tập lớn – Tự động hóa 2.4 Sách l ợc điều khiển Sách lược u n hệ thống u n tầng Bộ u n 011 – FIC – 069 xem vòng u n thứ 1, nhận giá trị PV đến từ 011 – FY – 093 so sánh với giá trị set point từ hệ thống, đưa tín hiệu u n đến cấu chấp hành thơng qua khối tính tốn FY – 093 u n lưu lượng dòng vào Các u n lưu lượng dòng vào FIC – 071…FIC – 078 hoạt động dựa giá trị lưu lượng set point cung cấp từ khối tính tốn FY – 093, đem so sánh giá trị với giá trị thu từ transmitters, u n lưu lượng cung cấp tín hiệu u n valves Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 3.1 i? Mục đích, ý nghĩa h thống Mục đích hệ thống đưa độ sụt áp hệ thống v giá trị nhỏ tốt u n độ chênh lệch nhiệt độ dòng lưu chất song song qua cold preheat NHÓM Bài tập lớn – Tự động hóa 3.2 Nguyên lý điều khiển Dựa nguyên lý u n chính: Đi u n chênh lệch nhiệt độ dòng u n áp tối thi u Nếu giá trị PV phản hồi v TDIC-007 cao giá trị SP nghĩa nhiệt độ 011TI-007A cao bình thường 011-TI-007B thấp bình thường, giá trị từ 011-TDIC-007 tăng Trong vận hành bình thường, muốn tăng nhiệt độ dòng sau rời khỏi E-1104 011-TV-007B đóng bớt lại mở thêm 011-TV-007A đ làm giảm nhiệt độ sau rời khỏi E-1103A/B Bộ 011-TY-007A 011-TY-007B tính toán dùng đ xác định độ mở valve valves, giá trị khỏi tính tốn tiếp tục vào tính tốn thứ 011-TY-007C 011-TY-007D đưa giá trị áp xuống nhỏ việc so sánh với giá trị từ PIC-144 chọn giá trị thấp 3.3 Sơ đồ khối 3.4 Sách l ợc điều khiển Sách lược u n hệ thống u n phân vùng NHÓM Bài tập lớn – Tự động hóa Với trường hợp valve 011-TV-007B đóng bớt lại đ làm tăng nhiệt độ dòng sau rời khỏi E-1104 mở thêm valve 011-TV-007A đ làm giảm nhiệt độ sau rời khỏi E-1103A/B Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 4.1 i? Mục đích h thống Đi u n chênh lệch nhiệt độ hai dòng song song khỏi Heat Preheat (TDIC-015) đ từ u chỉnh độ mở van u n TV-015A TV-015B 4.2 Sơ đồ khối điều khiển NHÓM Bài tập lớn – Tự động hóa 4.3 Nguyên lý sách l ợc điều khiển Dòng nguyên liệu từ H-1101 E-1100 đo nhiệt độ TT-275 TT-014 thị TI-275 TI-014 Sau giá trị đầu hai thị đưa vào u n TDIC-015 Bộ u n TDIC-015 u n kép, giá trị đầu dùng đ u n TV-015A TV-015B thơng qua tính tốn TY-015A TY015B TDIC-015 u n phân vùng Tín hi u đ u TDIC-015 Đ mở van TV-015A: 0% TV-015B: 100% NHÓM 10 Bài tập lớn – Tự động hóa bị FT-036 truy n tín hiệu v FIC-036, mức chất lỏng D-1104 tăng lên phản hồi lại từ LT-047 9.2 Sơ đồ khối điều khiển 10 Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 10.1 i? Nguyên lý sách l ợc điều khiển Đây hệ thống u n mức bình D-1113 u n lựu lượng tháo khỏi D-1104 Đối với sơ đồ u n mức bình D-1113, mức D-1113 đo LT-038, sau truy n đến LIC-038 Tín hiệu đầu LIC038 làm set point cho FIC-032, u n lưu lượng Lưu lượng dòng từ D-1113 đo FT-032 sau truy n đến FIC-032, so sánh với set point, từ cho tín hiệu u n độ mở valve FV-032 Đây u n tầng cascade NHÓM 20 Bài tập lớn – Tự động hóa Sơ đồ u n lưu lượng bình D-1104 u n tỉ lệ Lưu lượng dòng LPG tháo từ Stabilizer Reflux Drum, D-1104 u n 011FQIC-037, m set point tính tốn tỷ lệ lưu lượng dòng vật chất vào thiết bị Stabilizer (được u n qua 011-FIC-032, u n valve FV-032, hệ số dựa hàm lượng Pentant đo dòng LPG thông qua Pentant analyzer 011-AIC-004 Hàm lượng Pentane đo hai vị trí AE-004, sau AT 004 truy n tín hiệu đo đến 011-AIC-004 so sánh với giá trị set point Cụm tính tốn 011-FY-068 tính tốn giá trị đầu dựa cơng thức sau: Output to 011-FQIC-037 set point = F x R x A Trong đó:    F: lưu lượng dòng từ D-1113, dòng nguyên liệu Stabilizer R: số tỉ lệ mong muốn LPG dòng nguyên liệu Stabilizer A: giá trị đầu pentane analyzer 011-AIC-004 Giá trị đầu 011AIC-004 nằm khoảng 0,9-1,1 giá trị đo với giá trị set point Nếu pentane analyzer khơng hoạt động, tín hiệu đầu 011-AIC-004 trì giá trị thời m trước có cố Tín hiệu tính tốn 011-FY-068 set point cho 011-FQIC-037 FT037 đo lưu lượng dòng từ D-1104, sau truy n tín hiệu v 011-FQIC-037 Tại 011FQIC-037, so sánh với giá trị set point sau đưa tín hiệu u n độ mở valve FV-037 NHÓM 21 Bài tập lớn – Tự động hóa 10.2 Sơ đồ khối điều khiển Nhiễu 011-AIC-004 R X + - 011-FQIC-037 011-FV-037 Lưu lượng dòng tháo từ D-1104 F Nhiễu Mức set point+ - 11 011-LIC038 + - 011-FIC-032 011-FV-032 Mức đáy bình D-1113 Chi u cao H Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 11.1 i? Nguyên lý sách l ợc điều khiển Đây hệ thống u n áp suất main fractionator accumulator drum D- 1103 Hệ thống u n sử dụng sách lược u n phản hồi Tín hiệu điệu NHÓM 22 Bài tập lớn – Tự động hóa n thay đổi độ mở valve, từ thay đổi áp suất bên D-1103, áp suất đo phản hồi lại hệ thống u n so sánh với giá trị set point Phân tích sách lược điều khiển Giá trị áp suất set point cài đặt từ DCS Tín hiệu áp suất thiết bị đo PT-064, sau truy n v PIC-064, u n áp suất Tại đây, giá trị PV áp suất so sánh với giá trị set point cài đặt đ đưa tín hiệu u n Trong trường hợp áp suất thấp giá trị cài đặt, PIC-064 đưa tín hiệu u n khoảng 0-33%, đến PY-064A, PY-064A tính tốn độ mở van PV-064A đ đưa khí Flue gas vào D-1103 đ tăng áp suất D-1103 lên Trong trường hợp áp suất cao giá trị cài đặt, PIC-064 đưa tín hiệu u n khoảng 33-67% đến PY064B, tính tốn độ mở valve PV-064B, tháo bớt khí khỏi D-1103 đưa đến RFCC Trong trường hợp áp suất cao nữa, PIC-064 đưa tín hiệu u n khoảng 67-100% đến PY-064C, tính tốn độ mở valve PV-064C, tháo khí ngồi đuốc đốt NHÓM 23 Bài tập lớn – Tự động hóa 11.2 Sơ đồ khối điều khiển 12 Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 12.1 i? Nguyên lý sách l ợc điều khiển Đây hệ thống u n áp suất Naptha stabilizer accumulator drum D- 1104 Hệ thống u n sử dụng sách lược u n phản hồi Tín hiệu điệu n thay đổi độ mở valve, từ thay đổi áp suất bên D-1104, áp suất đo phản hồi lại hệ thống u n so sánh với giá trị Set point Phân tích sách lược điều khiển Giá trị áp suất set point cài đặt từ DCS Tín hiệu áp suất thiết bị đo PT-068, sau truy n v PIC-068, u n áp suất Tại đây, giá trị PV áp suất so sánh với giá trị set point cài đặt đ đưa tín hiệu u n Trong trường hợp áp suất cao (high) giá trị cài đặt, PIC-068 đưa tín hiệu u n khoảng 0-50%, đến PY-068B, PY-068B tính tốn độ mở van PV068B đ tháo bớt khí đưa đến RFCC Trong trường hợp áp suất cao (high high) so NHĨM 24 Bài tập lớn – Tự động hóa với giá trị cài đặt, PIC-068 đưa tín hiệu u n khoảng 50-100% đến PY-068C, tính tốn độ mở valve PV-068C, tháo khí ngồi đuốc đốt 12.2 Sơ đồ khối điều khiển áp su t D-1104 13 Trình bày nguyên lý điều khiển, xây d ng sơ đồ khối điều khiển phân tích sách l ợc điều khiển cho m t đối t ợng nh hình bên d 13.1 i? Nguyên lý sách l ợc điều khiển Đây hệ thống u n áp suất Temperated water accumulator drum D- 1115 Hệ thống u n sử dụng sách lược u n phản hồi Tín hiệu điệu NHÓM 25 Bài tập lớn – Tự động hóa n thay đổi độ mở valve, từ thay đổi áp suất bên D-1115, áp suất đo phản hồi lại hệ thống u n so sánh với giá trị Set point Phân tích sách lược điều khiển: Giá trị áp suất set point cài đặt từ DCS Tín hiệu áp suất thiết bị đo PT-109, sau truy n v PIC-109, u n áp suất Tại đây, giá trị PV áp suất so sánh với giá trị set point cài đặt đ đưa tín hiệu u n Trong trường hợp áp suất thấp (low) giá trị cài đặt, PIC-109 đưa tín hiệu u n khoảng 0-50%, đến PY-109A, PY-109A tính tốn độ mở van PV109A đ đưa khí Nitrogen vào D-1115 đ tăng áp suất D-1115 lên Trong trường hợp áp suất cao (high) giá trị cài đặt, PIC-109 đưa tín hiệu u n khoảng 50100% đến PY-109B, tính tốn độ mở valve PV-109B, tháo bớt khí khỏi D-1115 đưa đến Safety Location 13.2 Sơ đồ khối điều khiển áp su t D-1115 14 Giải thích thành ph n c u trúc điều khiển m t giải pháp t đ ng hóa (cho Nhà máy L c d u Dung qu t) nh hình bên d i? Cơ bản, hệ thống u n phân tán bao gồm thành phần sau: module u n; module I/O có nhiệm vụ giao tiếp với thiết bị ngồi trường, biến đổi tính hiệu từ analog sang digital ngược lại; workstation với hệ thống server, hệ thống lưu trữ, hệ thống giao với người dùng cung cấp phần m m hỗ trợ người vận hành Các module tương tác với qua mạng giao tiếp Ethernet, fieldbus, profibus,… NHÓM 26 Bài tập lớn – Tự động hóa Các thành phần bên hệ thống Application Control Environment ACE thực n n tảng máy tính máy chủ cấp Nó thực thiết lập chức căng u n logic khơng có kết nối trực tiếp với I/O thiết bị Nó có th truy cập (đọc viết) thông tin từ C200 / C300, FIM, nút ACE khác mạng Các ACE có quy n truy cập vào tất thông tin hệ thống, vmột u n giám sát cho toàn hệ thống u n Experion Station cung cấp giao diện người dùng cổng thơng tin quan sát q trình cơng nghệ Người vận hành sử dụng hình phần m m tiêu chuẩn đ giám sát quản lý trình hệ thống Wireless Devices bao gồm thiết bị sử dụng sóng khơng dây wireless sử dụng trình vận hành bảo dưỡng, giúp người vận hành field có th theo dõi, thay đổi thông số hệ thống trường hợp cần thiết,… FTE (Fault Tolerant Ethernet) dùng đ bảo vệ hệ thống có cố xảy trình Các mạng FTE kết nối thành cụm nhóm chẳng hạn máy chủ trạm, thường liên kết với đơn vị trình Nó cung cấp kênh liên lạc nút đ hệ thống có th chịu đựng xảy lỗi đơn lẻ nhi u lỗi đồng thời FTE đảm bảo nhanh chóng phát phục hồi trường hợp cố giao với thời gian chuy n mạch giây Nó cho phép nút Ethernet kết nối với mạng u n FTE, liên tục ki m tra tình trạng đường truy n thơng đ đảm bảo tính sẵn sàng cao Uniformance Process History Database PHD có vai trị cung cấp lịch sử q trình hệ thống cho mục đích phân tích Nó thu thập, lưu trữ xử lý liệu liên tục cung cấp liệu thu thập cho người phân tích Remote Engineering Tools: cơng cụ u n kĩ thuật từ xa Việc truy xuất thông tin u n có th diễn từ xa, thông qua hệ thống mạng, không thiết phải thực phòng u n Như có th u n, truy xuất liệu từ khu hành văn phịng NHĨM 27 Bài tập lớn – Tự động hóa ESVT (Experion-TPS Server) subserver có chức Experion server Như hình vẽ, ESVT giúp hệ thống kết nối với hệ thống u n Local Control TPS, TDC3000… Server: nơi chứa xử lý liệu Kết nối hệ thống với Control system C200, C300 Các thiết bị kết nối với PM I/O 15 Giải thích c u trúc điều khiển m t h thống điều khiển phân tán nh hình bên d i? Có thể l y Nhà máy L c d u Dung Qu t để minh h a rõ c u trúc điều khiển 15.1 C u hình Cấu hình hệ u n phân tán minh họa hình bên dưới, bao gồm thành phần sau: - Các trạm u n cục (local control station, LCS), đơi cịn gọi khối u n cục (local control unit, LCU) trạm trình (process station, PS) - Các trạm vận hành (operator station, OS) - Trạm kỹ thuật (engineering station, ES) công cụ phát tri n - Hệ thống truy n thông (field bus, system bus) Đây cấu hình tối thi u, cấu hình cụ th có th chứa thành phần khác NHĨM 28 Bài tập lớn – Tự động hóa trạm vào/ra từ xa (remote I/O station), u n chuyên dụng, 15.2 Tr m điều khiển cục b Thông thường, trạm u n cục xây dựng theo cấu trúc module Các thành phần bao gồm: - Bộ cung cấp nguồn, thơng thường có dự phịng - Khối xử lý trung tâm (CPU), có th lựa chọn loại có dự phịng - Giao diện với bus hệ thống, thơng thường có dự phịng - Giao diện với bus trường sử dụng cấu trúc vào/ra phân tán - Các module vào/ra số tương tự, đặc biệt module vào/ra an toàn cháy nổ Các chức trạm u n cục đảm nhiệm bao gồm: - Đi u n trình (process control): Đi u n mạch vịng kín (nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ pH, độ đậm đặc, ) Hầu hết mạch vòng đơn u n sở luật PID, giải toán u n u chỉnh, u n tỉ lệ, u n tầng Các hệ thống đại cho phép u n mờ, u n dựa mơ hình (model-based control), u n thích nghi, - Đi u n trình tự (sequential control, sequence control) - Đi u n logic - Thực công thức (recipe control) - Đặt tín hiệu đầu v trạng thái an tồn trường hợp có cố hệ thống - Lưu trữ tạm thời tín hiệu trình trường hợp liên lạc với trạm vận hành - Nhận biết trường hợp vượt ngưỡng giá trị tạo thông báo báo động Bất k chủng loại thiết bị sử dụng, yêu cầu quan trọng v mặt kỹ thuật đặt cho trạm u n cục là: NHĨM - Tính thời thực - Độ tin cậy tính sẵn sàng 29 Bài tập lớn – Tự động hóa 15.3 - Lập trình thuận tiện, cho phép sử dụng/cài đặt thuật toán cao cấp - Khả u n lai (liên tục, trình tự logic) Bus tr ng tr m vào/ra từ xa Khi sử dụng cấu trúc vào/ra phân tán, trạm u n cục bổ sung module giao diện bus đ nối với trạm vào/ra từ xa (remote I/O station) số thiết bị trường thông minh Các yêu cầu chung đặt với bus trường tính thời gian thực, mức độ đơn giản giá thành thấp Bên cạnh đó, mơi trường dễ cháy nổ yêu cầu kỹ thuật đặc biệt khác v chuẩn truy n dẫn, tính điện học linh kiện mạng, cáp truy n, Các loại bus trường hỗ trợ mạnh ProfibusDP, Foundation Fieldbus, DeviceNet AS-I Trong mơi trường địi hỏi an tồn cháy nổ Profibus-PA Foundation Fieldbus H1 hai hệ sử dụng phổ biến Một trạm vào/ra từ xa thực chất có cấu trúc không khác so với trạm u n cục bộ, thiếu khối xử lý trung tâm cho chức u n Thông thường, trạm vào/ra từ xa đặt gần với trình kỹ thuật, tiết kiệm nhi u cáp truy n đơn giản hóa cấu trúc hệ thống Trạm vào/ra từ xa có th đặt vị trí với trạm u n cục bộ, nhiên không lợi dụng ưu m cấu trúc Khác với cấu trúc vào/ra tập trung, cấu trúc vào/ra phân tán cho phép sử dụng trạm vào/ra từ xa nhà cung cấp khác với u kiện có hỗ trợ loại bus trường qui định Tuy nhiên, đ có th khai thác tối đa khả công cụ phần m m tích hợp đảm bảo tương thích hồn tồn thành phần hệ DCS, việc dùng trọn sản phẩm hãng giải pháp an toàn 15.4 Tr m v n hành Trạm vận hành trạm kỹ thuật đặt phòng u n trung tâm Các trạm vận hành có th hoạt động song song, độc lập với Đ tiện cho việc vận hành hệ thống, người ta thường xếp trạm vận hành tương ứng với phân đoạn phân xưởng Tuy nhiên, phần m m chạy tất trạm hoàn tồn giống nhau, trường hợp cần thiết trạm đ u có th thay chức trạm khác Các chức tiêu bi u trạm vận hành gồm có: NHĨM 30 Bài tập lớn – Tự động hóa - Hi n thị hình ảnh chuẩn (hình ảnh tổng quan, hình ảnh nhóm, hình ảnh mạch vịng, hình ảnh u n trình tự, đồ thị thời gian thực đồ thị khứ) - Hi n thị hình ảnh đồ họa tự (lưu đồ cơng nghệ, phím u n) - Hỗ trợ vận hành hệ thống qua công cụ thao tác tiêu bi u, hệ thống hướng dẫn đạo hướng dẫn trợ giúp - Tạo quản lý công thức u n (cho u n mẻ) - Xử lý kiện, cố - Xử lý, lưu trữ quản lý liệu - Chẩn đoán hệ thống, hỗ trợ người vận hành bảo trì hệ thống - Hỗ trợ lập báo cáo tự động Khác với trạm u n, hầu hết hệ DCS đại đ u sử dụng sản phẩm thương mại thông dụng máy tính cá nhân (cơng nghiệp) chạy n n WindowsNT/2000, máy tính trạm chạy n n UNIX Cùng với hình màu lớn (thường 19 inch) với độ phân giải cao đ theo dõi trình sản xuất, trạm vận hành đại có thiết bị thao tác chuẩn bàn phím chuột Một trạm vận hành có th bố trí theo ki u người sử dụng (một nhi u hình), nhi u người sử dụng với với nhi u Terminals (hình bên dưới) Các phần m m trạm vận hành kèm đồng với hệ thống, song thường hỗ trợ chuẩn phần m m chuẩn giao tiếp công nghiệp TCP/IP, DDE (Dynamic Data Exchange), OLE (Object Linking and Embedding), ODBC (Open Data Base Connection), OPC (OLE for Process Control) NHÓM 31 Bài tập lớn – Tự động hóa Đặc m tiêu bi u trạm vận hành đại sử dụng kỹ thuật giao diện người-máy ki u đa cửa sổ với phần tử giao diện chuẩn Tuy nhiên, việc thiết kế hình giao diện cơng nghiệp khác với giao diện ứng dụng văn phòng, đòi hỏi kiến thức tổng hợp v q trình cơng nghệ, mỹ thuật công nghiệp, tâm lý học công nghiệp công nghệ phần m m 15.5 Tr m kỹ thu t công cụ phát triển Trạm kỹ thuật nơi cài đặt công cụ phát tri n, cho phép đặt cấu hình cho hệ thống, tạo theo dõi chương trình ứng dụng u n giao diện người máy, đặt cấu hình tham số hóa thiết bị trường Việc tạo ứng dụng u n hầu hết thực theo phương pháp khai báo, đặt tham số ghép nối khối chức có sẵn thư viện Cũng trạm vận hành, thiết bị sử dụng thơng thường máy tính cá nhân (cơng nghiệp) chạy n n Windows95/98/NT/2000 UNIX Một số đặc tính tiêu bi u cơng cụ phát tri n trạm kỹ thuật là: - Các công cụ phát tri n tích hợp sẵn hệ thống - Công việc phát tri n (Engineering) không yêu cầu có phần cứng DCS chỗ - Các ngơn ngữ lập trình thơng dụng sơ đồ khối hàm (FBD-Function Block Diagram, CFC-Continuous Function Chart) bi u đồ tiến trình (SFC-Sequential Function Chart), tương tự IEC61131-3 FBD SFC NHÓM 32 Bài tập lớn – Tự động hóa - Một dự án có th nhi u người phối hợp phát tri n song song - Giao diện với hệ thống cấp (CAD/CAM, MES, PPS, ERP, ) Trong số hệ thống, người ta không phân biệt trạm vận hành trạm kỹ thuật, mà sử dụng bàn phím có khóa chuy n qua lại hai chế độ vận hành phát tri n 15.6 Bus h thống Bus hệ thống có chức nối mạng trạm u n cục với với trạm vận hành trạm kỹ thuật Trong đa số hệ thống ứng dụng, người ta lựa chọn cấu hình có dự phòng cho bus hệ thống Thêm nữa, đ cải thiện tính thời gian thực, nhi u mạng riêng biệt (có th có dự phịng) sử dụng đ ghép nối trạm u n cục (bus điều khiển, control bus) Giải pháp mạng có th đặc chủng riêng cơng ty, dựa mạng chuẩn quốc tế Các hệ thống mạng sử dụng nhi u Ethernet, Profibus-FMS ControlNet Đặc m việc trao đổi thông tin qua bus hệ thống lưu lượng thông tin lớn, tốc độ đường truy n phải tương đối cao Tính thời gian thực yêu cầu đặt (nhất bus u n), nhiên không nghiêm ngặt với bus trường Hình minh họa cấu hình tiêu bi u hệ u n phân tán đại Bên cạnh thành phần mơ tả, cấu hình tiêu bi u thường có thêm số trạm server, máy tính phân tích, máy in, số u n cục chuyên dụng, NHÓM 33 Bài tập lớn – Tự động hóa NHĨM 34 ... đo nhi? ?t độ TT-275 TT-0 14 thị TI-275 TI-0 14 Sau giá trị đầu hai thị đưa vào u n TDIC-015 Bộ u n TDIC-015 u n kép, giá trị đầu dùng đ u n TV-015A TV-015B thơng qua t? ?nh toán TY-015A TY015B TDIC-015... khiển Giá trị áp su? ?t set point cài đ? ?t từ DCS T? ?n hiệu áp su? ?t thi? ?t bị đo PT-0 64, sau truy n v PIC-0 64, u n áp su? ?t Tại đây, giá trị PV áp su? ?t so sánh với giá trị set point cài đ? ?t đ đưa t? ?n hiệu... AE-0 04, sau AT 0 04 truy n t? ?n hiệu đo đến 011-AIC-0 04 so sánh với giá trị set point Cụm t? ?nh t? ??n 011-FY-068 t? ?nh t? ??n giá trị đầu dựa công thức sau: Output to 011-FQIC-037 set point = F x R x A Trong