Hệ thống & thiết bị điều khiển

M cl c Trang CHƯƠNG 1: CÁC QUÁ TRÌNH VÀ H TH NG ðI U KHI N 1.1 T đ ng hố t m quan tr ng c a .2 1.1.1 Các ng d ng c a t đ ng hố .3 1.1.2 Các hãng s n xu t lĩnh v c TðH th gi i .4 1.1.3 T m quan tr ng c a t đ ng hố 1.1.4 Nh ng mong ñ i t đ ng hố .6 1.1.5 S lư ng d li u nhà máy .7 1.2 Các ví d v" trình t đ ng hố .8 1.3 Phân lo#i thi t b$ quy trình đi"u khi%n 11 1.3.1 Vịng h - vịng kín 11 1.3.2 Quá trình liên t c, trình r&i r#c trình h'n h p 12 1.4 Phân c p h th ng t đ ng hố 12 1.5 C u trúc h th ng ñi"u khi%n 19 1.5.1 Nguyên t(c chung .19 1.5.2 C u trúc vào .20 1.5.3 C u trúc ñi"u khi%n .23 1.6 Giao di n ngư&i - máy 27 1.6.1 C u trúc ph n c ng ph n m"m 27 1.6.2 Các công c 27 1.7 C u trúc h 27 1.8 ð m b o thông tin h 30 1.8.1 Sơ đ* c u trúc q trình x+ lý thơng tin h ðk TðH QTCN .30 1.8.2 C u trúc đ m b o thơng tin 31 1.8.3 Mơ hình thông tin 32 1.9 C u trúc ñ m b o toán h c 33 1.9.1 Mơ hình tốn h c 34 1.9.2 Thu,t toán 34 1.9.3 Chương trình tính tốn 35 1.10 ð m b o k- thu,t 35 1.10.1 C u trúc ñ m b o k- thu,t 35 1.10.2 Terminal .35 1.10.3 H th ng truy"n tin .36 M c tiêu c a môn h c - Hi%u v" h th ng đi"u khi%n cơng nghi p, m c đích c u trúc c a chúng t quan ñi%m th c t ; - Hi%u thu,t ng ñư c s+ d ng tài li u chu/n cơng nghi p; - Có th% phân tích m t k ho#ch ñ" ngh$ gi i pháp t đ ng hố; - So sánh gi i pháp s+ d ng t đ ng hố v i lĩnh v c khác; - Tr lên có ích nhanh chóng m t nhà máy ho0c xí nghi p công nghi p d$ch v T ch c c a môn h c Sau ph n gi i thi u chung, mơn h c s1 đưa phương pháp ti p c,n n i dung sau: - Ph n c ng thi t b$: c m bi n thi t b$ ch p hành; - Các thi t b$ ñi"u khi%n logic l,p trình đư c: c u trúc l,p trình; - Các m#ng truy"n thơng cơng nghi p: trư&ng bus; - Truy c,p t xa ñ n thi t b$: ðL –MMS; - Giao di n ph n m"m v i ng d ng: OPC; - Giao di n ho#t ñ ng SCADA - Khái ni m c a c u hình máy móc thi t b$ ñi"u hành h th ng; - 2nh hư ng c a l'i h th ng ñi"u khi%n làm th ñ% gi i quy t chúng; - Phân tích giá tr$ s an tồn c a h th ng CHƯƠNG 1: CÁC QUÁ TRÌNH VÀ H TH NG ðI U KHI N 1.1 T ñ ng hoá t m quan tr ng c a T đ ng hố m t lĩnh v c r ng l n ñư c áp d ng t t c lĩnh v c ho#t ñ ng c a ngư&i, ñ0c bi t lĩnh v c s n xu t Ngày nh& th.a hư ng nh ng thành t u to l n c a cơng ngh n t+, cơng ngh máy tính cà cơng ngh thơng tin, cơng ngh t đ ng hố có bư c phát tri%n nh y v t T đ ng hố bư c phát tri%n ti p theo sau khí hố n khí hố T đ ng hố q trình s+ d ng thi t b$ đ% thay th ch c ki%m tra ñi"u khi%n c a ngư&i m t quy trình s n xu t H th ng t đ ng hố b(t đ u xu t hi n v i vi c s+ d ng thi t b$ ño lư&ng ki%m tra thông s công ngh ch t lư ng c a s n ph/m Các h th ng thơng báo xác thơng tin v" tr#ng thái c a thi t b$, thông s quy trình cơng ngh , Các thơng tin trư c ñây ch4 có nh ng ngư&i dày d#n kinh nghi m m i chu/n đốn đư c, ch4 ñ m b o m c ñ xác tương ñ i Các thông tin c a h th ng ño ph c v ñ(c l c cho trình hồn thi n quy trình cơng ngh Bư c phát tri%n ti p theo c a trình t ñ ng hoá s+ d ng h th ng ñi"u ch4nh t ñ ng thông s công ngh ðây bư c phát tri%n m#nh c a h th ng t đ ng hố v i s ñ&i c a thi t b$ ñi"u ch4nh t ñ ng Các h th ng gi i phóng ngư&i kh6i tình tr#ng căng th7ng ph i bám sát ñ i tư ng, theo dõi sát tr#ng thái c a ñ i tư ng liên t c nh ng quy t ñ$nh c n thi t tác ñ ng tr c ti p lên ñ i tư ng Các h th ng đi"u ch4nh t đ ng góp ph n nâng cao ch t lư ng s n ph/m, gi m chi phí s n xu t, nâng cao su t lao ñ ng Các h th ng ñư c phát tri%n qua nhi"u giai ño#n c v" thi t b$ quy mô h th ng Giai ño#n ñ u tiên trang b$ h th ng ñi"u ch4nh t ñ ng ñơn sơ b8ng thu9 l c giai ño#n cu i s+ d ng h th ng ñi"u ch4nh t ng ñ% nh8m nâng cao ch t lư ng c a q trình đi"u ch4nh H th ng ñi"u khi%n c c b ch ñ riêng bi t c a q trình cơng ngh bư c phát tri%n ti p theo c a h th ng t đ ng hố ðây s k t h p nhi"u h th ng ñi"u ch4nh t ñ ng dư i s ki%m sốt đi"u hành c a m t thi t b$ tính tốn đi"u khi%n đ% b o ñ m t i ưu m t ch đ c a quy trình cơng ngh Máy tính n t+ b(t đ u đư c s+ d ng h th ng t ñ ng hố T đ ng hố q trình cơng ngh bư c phát tri%n ti p theo T t c h th ng ñi"u ch4nh t ñ ng thông s công ngh h th ng ñi"u khi%n c c b ñ"u ñư c ñ0t dư i s giám sát, ñi"u hành chung c a m t trung tâm tính tốn đi"u khi%n Trung tâm b o đ m cho q trình cơng ngh x y t t nh t Trong h th ng ñi"u khi%n này, ngư&i m t khâu quan c a h th ng, gi a ngư&i q trình cơng ngh ln ln có s trao ñ:i thông tin v i Trong h th ng s n xu t, ngồi q trình cơng ngh cịn có q trình đi"u hành s n xu t khác như: thi t k s n ph/m, l,p k ho#ch s n xu t, k ho#ch v,t tư, lao đ ng, k tốn tài chính, kinh doanh ti p th$ Ngày nh& ng d ng máy tính mà h th ng ñi"u hành s n xu t ñã ñư c t ñ ng hoá m c ñ cao Nh ng h th ng v,y ñư c g i h th ng t đ ng hố ñi"u hành s n xu t (TðH ðHSX) M t cách đơn gi n ngư&i ta có th% coi h th ng đi"u khi%n t đ ng hố q trình s n xu t (TðH QTSX) h th ng đi"u khi%n t đ ng hố q trình cơng ngh (TðH QTCN) c ng v i h th ng t ñ ng hoá ñi"u hành s n xu t Trong th c t ranh gi i gi a hai h khơng hồn tồn tách bi t mà có s k t h p h u v i thành m t th% th ng nh t N u khí hố làm gi m nh; s c lao đ ng chân tay c a ngư&i TðH không nh ng làm gi m nh; s c lao ñ ng chân tay mà c s c lao đ ng trí óc c a ngư&i ði"u làm t đ ng hố tr thành đ0c trưng c a n"n s n xu t hi n ñ#i Các ng d ng c a t đ ng hố 1.1.1 T đ ng hố đư c áp d ng vào t t c lĩnh v c ho#t ñ ng c a ngư&i Phát n: Khí (hydro), than, khí đ t, d u, khống ch t, h#t nhân, gió, lư ng m0t tr&i S truy n d n: ði n, khí đ t, d u S phân ph i: ði n, nư c Quá trình: Gi y, th c ăn, thu c (dư c), ch t#o gia cơng kim lo#i, gương kính, xi măng, hố ch t, nhà máy tinh ch (d u, ñư&ng ), d u khí Ch t o: CIM (Computer Intgrated Manufacturing- h th ng s n xu t tích h p có s tr giúp c a máy tính), ch t#o ph c t#p, d ng c , máy móc t đ ng, ơtơ, máy bay Lưu gi / c t gi : Các xilô, thang máy/máy nâng, b n c ng, nhà bán lng ñư c t đ ng hóa • u c u đ y đ v" c u hình, b n d phịng ngơn ng d$ch c a ph n m"m • ð m b o v" ch ñ b o dư>ng Các công c c a nhà s n xu t S lư ng d li u nhà máy 1.1.5 - - Các nhà máy, xí nghi p lư ng 25 năm trư c đây: • 100 phép đo bi n ch p hành (action variables), ñư c g i đi%m (points) • Các thi t b$ ñi"u khi%n, d ng c ño tương t • Có trung tâm “đi"u khi%n q trình” cho ki%m tra giao th c d li u Nhà máy lư ng ñ t than ngày nay: • 10,000 đi%m, bao g*m: 8,000 đi%m đo s tương t 2,000 ñi%m phát ñ ng/kh i ñ ng • 1,000 thi t b$ đi"u khi%n logic vi ñi"u khi%n - Nhà máy lư ng h#t nhân: S ñi%m nhi"u g p l n so v i cơng trình lư ng thơng thư&ng - M#ng phân ph i n: • 100,000 đ n 10,000,000 đi%m • Lu*ng thơng tin đ n cá nhân: >5Kbit/s • Cơng su t x+ lý thơng tin c a ngư&i: kho ng 2bit/s, khơng k% cịn có máy tính, 200 k- sư Vi c gi m d li u trình x+ lý d li u c n thi t v,n hành m t nhà máy ðánh giá: - S h p lý c a t đ ng hóa th nào? - Nh ng mong đ i đư c đ0t vào t đ ng hóa? - S lư ng c a d li u có th% đư c trơng đ i nhà máy, xí nghi p đi%n hình? 1.2 - Các ví d v q trình t đ ng hố Các phương ti n giao thơng: + Ơtơ: Theo cách truy"n th ng: ñi"u khi%n thi t b$ riêng bi t (Các c+a,ch' ng*i, radio, ), ñi"u khi%n ñ ng (exhaust regulations).M?u US 2001 : 19% c a giá thành thi t b$ ñi n t+, khuynh hư ng: +10% năm + Phương ti n đư&ng s(t: Có 20 máy tính đư c n i v i m t ñ u máy ñ% ñi"u khi%n b ph,n: l c kéo, chu/n đốn, tín hi u, hi%n th$, lư ng Các l i ích: gi m chi phí v,n hành, chu/n đốn, d báo t t hơn, qu n lý lư ng t t hơn, ñi"u khi%n tàu t đ ng + Máy bay: có đ0c ñi%m yêu c u cao v" ñ tin c,y, áp d ng ñi n t+ ñi"u khi%n chuy n bay (safe flight envelope, autopilot, “engineer”), qu n lý chuy n bay, ghi chép chuy n bay (black boxes, turbine supervision), chu/n đốn, d báo - Các cánh tay rơbơt: ñư c ng d ng nhi"u nghi p ch t#o l(p ráp Gi i h#n du'i th7ng: 2-3 m (các robot vân chuy%n 10-20m), có đ0c đi%m thư&ng xuyên l,p trình l#i cho nh ng nhi m v m i, trang b$ máy tính nhúng đơn gi n, phân c p ñi"u khi%n - Tr#m bi n áp: t đ ng hóa cao b o v (ñư&ng dây, máy bi n áp, máy phát), ñi"u khi%n ñáp ng t c ñ r t cao (remote or local) đ% đ m b o dịng n, ho#t đ ng an tồn (liên khóa), đo lư&ng (t#i ch' t xa), hóa đơn ti"n n, dịng n lư i - Ngành cơng nghi p dư c ph/m: t đ ng hóa nhi"u khâu ki%m kê, qu n lý cơng th c, đóng gói, th+ m?u, giám sát theo dõi đ m b o s n xu t tuân theo lu,t c a ph , - Ngành cơng ngh ch t#o - T đ ng hóa linh ho#t: đ0c đi%m có nhi"u băng chuy"n, robots, máy gia cơng CNC, tr#m sơn, h,u c n Y u c u t đ ng hóa q trình s n xu t - Các kho hàng: có đ0c đi%m r t ph thu c vào nh ng tính có s^n c a đi"u khi%n h th ng, có u c u ñi"u khi%n k t n i t i qu n lý dây chuy"n cung c p, thi hành theo th t , có qu n lý khách hàng và, tính tốn hương m#i - Nh ng nhi m v ñi"u khi%n h th ng h th ng máy in: + ði"u khi%n ñ ng (V n ñ" ñ*ng b c a tr c cán) + ði"u khi%n m c in nư c + ði"u khi%n b n gi y in (các tr c qu n gi y, ñ căng b n gi y, dao c(t kh/n c p) + Giao di n v,n hành ( h l nh, ñèn báo) + Chu/n b$ s n xu t th ng kê- ñ% đưa đ n phịng in Có u c u r t cao: gi& trì hỗn vi c s n xu t s1 b$ m t - Các thi t b$ t đ ng tham gia vào cơng nghi p d u khí, hóa ch t t d u h6a có đ0c đi%m ch$u tác đ ng n0ng n" mơi trư&ng nên có nh ng u c u đ0c bi t: + “dịng lên "_ t trái ñ t ñ n ñi"u khi%n nhà máy l c dư i bi%n: Yêu c u ñ0c bi t: áp su t cao, nư c mu i, không t i g n đư c, mơi trư&ng d= n: v i khí gas + phân ph i: yêu c u đ0c bi t b o v mơi trư&ng + “dịng xu ng "_ t d u ñ n nh ng s n ph/m ñư c d?n xu t ra: Yêu c u đ0c bi t: mơi trư&ng c c kỳ d= n: - Cơng nghi p hóa ch t: h th ng t đ ng hóa có nhi m v ñi"u khi%n t#i ch' c a lò ph n ng Cơng ngh s n xu t đư c mơ t b i t.ng m< s n ph/m, lò ph n ng ñư c s+ d ng l#i cho nh ng s n ph/m khác (sau ñã làm s#ch lò) - S n xu t theo trình (q trình cơng ngh ): có đ0c đi%m nguyên li u ñư c n#p liên t c, thư&ng 24 gi& m t ngày ví d : xi măng, gi y b t gi y - Trong nhà máy cán thép: ð0c ñi%m c n lưu ý v n ñ" ñ*ng t c c a tr c cán - S n xu t xi măng: Lị quay trái tim c a q trình s n xu t xi măng: lị nghi"n đư c nung đưa s n ph/m ngồi dư i d#ng m/u nh6 sau ti p t c ñư c nghi"n thành b t Các nhi m v đi"u khi%n: S quay c a lị, đi"u khi%n nhi t ñ , cung c p nhiên li u, silo ch a, băng chuy"n v,n chuy%n, máy nghi"n, ki%m sốt nhi=m, giám sát ch t lư ng, tr#m ch a, - Ngành khai thác m6 - T đ ng hóa xây d ng: tham gia ñi"u khi%n h th ng cung c p cho nh ng cơng trình l n ho0c c m dân cư: ch t đ t, khí h,u, qu n lý lư ng, HVAC= Nhi t, Thông Làm mát= ði"u hồ khơng khí - `ng d ng sân bay: đi"u khi%n ki%m sốt h th ng c+a, khu v c an ninh, v,n chuy%n hành lý, khu v c c t h# cánh, ñi"u khi%n t ñ ng t xa h th ng tòa nhà l n: ð t cháy, s truy nh,p an toàn, lư ng, chi u sáng, đi"u hồ khơng khí, truy"n thơng, đi"u khi%n giao thơng - ði"u khi%n giao thơng: ki%m sốt hi n tư ng l+a, xâm nh,p, lư ng, nư c, h th ng thơng hơi, ki%m sốt ô nhi=m, Camêra quan sát, ñi"u khi%n ánh sáng, ngăn ng.a t(c ñư&ng - T#i b n c ng: nhi m v ði"u khi%n c n tr c b c d> t tàu ñ n kho ch a - H th ng x+ lý nư c: (nư c th i nư c s#ch) nhi m v qu n lý h th ng bơm, thùng ch a, thành ph n hóa h c, b l c, ñ ng cơ, ch t lư ng Thi t b$ ph : Máy phát ñi n Mêtan - Trong nhà máy s n xu t lư ng: + Th y n: sơng, đ,p nư c, đ,p tr nư c + Nhi t ñi n: than ñá, khí, ngun t+, ch t th i + Khác: Gió, quang ñi n Nhi m v : cung c p nhiên li u, tr#m đi"u khi%n q trình cơng ngh sơ c p, (hơi nư c, s c gió), ki%m sốt tác đ ng lên mơi trư&ng xung quanh, phát ñi n (ñi n áp/ t n s ), phân b lư ng(tr#m bi n áp) ð0c ñi%m quan tr ng: h th ng s^n sàng làm vi c 24/365 - Công ngh x+ lý rác th i, lị đ t rác: Cung c p ngun li u thơ, q trình đ t cháy, làm s#ch khói, đi"u khi%n mơi trư&ng, q trình phát ph i h p (hơi nư c, nóng), phân tích tro, x+ lý tro - M#ng truy"n t i lư ng: S lư ng l n ñi%m (nhà máy ñi n, máy bi n áp, b ng(t ñi n, tr#m bi n áp) n8m 2km ñ n2000 km m'i ph n - Gi m chi phí cáp truy"n, kh i vào/ra ph ki n khác - Gi m kích thư c t đi"u khi%n - ðưa vào v,n hành kh ch/n đốn thi t b$ trư&ng qua m#ng m t cách d= dàng - Kh tích h p ch c ñi"u khi%n t ñ ng xu ng thi t b$ trư&ng => trí tu phân tán (distributed intelligence) 1.5.3 C u trúc ñi u khi(n 1.5.3.1 c u trúc ñi u khi(n song song - C u trúc c: ñi%n nh t - Thư&ng ñư c s+ d ng cho h th ng có qui mơ v.a nh6, ñ0c bi t tiêu bi%u ngành công nghi p ch t#o, l(p ráp (các dây chuy"n song song ñ c l,p v i nhau) - Các thi t b$ ñi"u khi%n ñư c ñ0t t#i hi n trư&ng - Có th% s+ d ng k t h p c u trúc vào/ra t,p trung ho0c vào/ra tr c ti p v i bus trư&ng - Các máy tính đi"u khi%n làm vi c hồn tồn đ c l,p v i => ñ tin c,y cao - Hồn tồn khơng có s ph i h p gi a chúng ñ% chia s< gi i quy t m t nhi m v - M t s môi trư&ng công nghi p không cho phép l(p ñ0t thi t b$ ñi"u khi%n t#i hi n trư&ng 1.5.3.2 ði u khi(n t p trung - ð tin c,y th p: T,p trung ch c ñi"u khi%n x+ lý thông tin t#i m t máy tính nh t - ð linh ho#t th p: M r ng thay ñ:i m t ph n h th ng địi h6i ph i d.ng toàn b h th ng - Hi u kém: Tồn b thơng tin đ"u ph i đưa v" trung tâm, ch,m tr= th&i gian truy"n d?n x+ lý t,p trung - Ch4 phù h p v i ng d ng qui mơ nh6 Máy tính trung tâm (Mainframe Grou Contro Sensors, Grou Contro Grou Contro PLC plan Máy tính trung tâm ch4 giám sát chuy%n ti p h l nh cho PLC 1.5.3.3 ði u khi(n phân tán - Phân chia ch c đi"u khi%n xu ng máy tính đi"u khi%n t#i tr#m c c b ( v$ trí khơng xa v i trình k- thu,t) - ði"u khi%n ph i h p gi a máy tính ñi"u khi%n có th% di=n tr c ti p ho0c thơng qua máy tính giám sát trung tâm (MTGS) - ð linh ho#t cao h7n so v i c u trúc t,p trung - Hi u ñ tin c,y t:ng th% c a h th ng ñư c nâng cao nh& s phân tán ch c xu ng c p dư i - M kh ng d ng m i, tích h p tr n v;n h th ng l,p trình cao c p, đi"u khi%n trình t , đi"u khi%n theo cơng th c ghép n i v i c p ñi"u hành s n xu t Hình .Decentralized Control System (DCS)- h th ng u n khơng t p trung T t c thi t b$ đi"u khi%n có th% giao ti p ngang c p (không c n thông qua b ñi"u khi%n trung tâm) Note: Honeywell's "DCS™" stands for "Distributed Control System", it is not a decentralized control system, but a control system for the process industry Hình Hình .ví d m t h th ng qu n lý s n xu t 1.6 Giao di n ngư)i - máy 1.6.1 C u trúc ph n c ng ph n m m 1.6.2 Các công c 1.7 C u trúc h H ðK TðH QTCN thu c lo#i h th ng l n có c u trúc ph c t#p H thư&ng đư c phân thành h t: ch c theo ki%u phân c p (hierarchy) Các thông tin trư c tiên ñư c x+ lý c p dư i sau đư c truy"n v" c p cao a c p trên, ngư&i ñi"u khi%n nh,n thơng tin qua x+ lý c p dư i thơng tin b: sung đ% đưa quy t đ$nh đi"u khi%n • Các h ch c S lư ng nhi m v c a h ch c ph thu c vào QTCN c th% Ví d n u QTCN m t nhà máy h ch c có th% đư c phân Hình 1-4 N u QTCN m t s ñào t#o h ch c có th% : phịng đào t#o, phịng qu n lý sinh viên, phịng tài v , phịng t: ch c v.v • Các h ñ m b o Khác v i h ch c ph thu c vào QTCN c th%, h ñ m b o h b n mà b t c h ðK TðH QTCN ph i có ñ% ñ m b o cho h ho#t ñ ng bình thư&ng Có ba h đ m b o : đ m b o thơng tin, đ m b o tốn h c đ m b o k- thu,t Có th% coi đ m b o thơng tin toán h c ph n m"m c a h Và ñ m b o k- thu,t c a ph n c ng c a h Các h ñ m b o s1 ñư c trình bày k- ph n sau KÕ hoạch sản xuất Lao động tiền lơng Vật t thiết bị Các hệ chức Kế hoạch t;i vụ H;nh Đảm bảo thông tin Đảm bảo toán học Đảm bảo kỹ thuật Các hệ đảm bảo ! ã C u trỳc phân c p H ðK TðH QTCN ñư c t: ch c theo ki%u phân c p trình bày Hình 1- , sơ đ* c u trúc song song C p th p nh t c a h ñi"u th ng Thi t b$ ñ u cu i T - Terminal Terminal nơi ti p xúc gi a h ñi"u khi%n v i QTCN Terminal thu nh,n thông tin t sensor, thi t b$ ño lư&ng, lưu tr sơ b x+ lý thơng tin r*i truy"n lên tr#m trung gian TG Tr#m trung gian có máy tính ho0c máy m#ng máy tính a tr#m trung gian thơng tin đư c x+ lý ti p đ% ñưa quy t ñ$nh ñi"u khi%n ñ% truy"n xu ng Terminal r*i tác ñ ng ñ n QTCN T TG T Trung tâm điều khiển Trung tâm tính toán Terminal T TG TG T T " Trạm trung gian ! Thơng tin đư c x+ lý tr#m trung gian, ñư c truy"n lên trung tâm ñi"u khi%n Nh& có trung tâm tính tốn mà trung tâm ñi"u khi%n có th% x+ lý ñư c kh i lư ng thông tin l n, gi i tốn ph c t#p c a q trình đi"u khi%n L y ví d v" h ðK TðH QTCN c a m t nhà máy Terminal t đi"u khi%n đ0t t#i cơng đo#n s n xu t, Terminal có th% đ0t t#i phịng ban đ% tr c ti p thơng tin cho ban giám ñ c Các tr#m trung gian tr#m ñi"u khi%n ñư c ñ0t t#i phân xư ng l n đ% nh,n thơng tin t Terminal chuy%n t i Trung tâm ñi"u khi%n ñư c ñ0t t#i nơi làm vi c c a ban giám ñ c ñ% ñi"u khi%n toàn b nhà máy Ngày nh& k- thu,t máy tính phát tri%n v,y c Terminal, ngư&i ta có th% đ0t máy vi tính có dung lư ng l n, t c đ nhanh có kh x+ lý nhi"u thơng tin gi i đư c nhi"u tốn ñi"u khi%n Trong trư&ng h p tr#m trung gian không c n thi t n a, Terminal tr c ti p n i v i trung tâm ñi"u khi%n, xem Hình 1-6 Chúng ta có sơ đ* c u trúc hình tia So v i sơ đ* c u trúc song song (Hình 1-5) sơ đ* c u trúc hình tia có ưu đi%m đơn gi n gi m ñư c ñư&ng dây liên l#c gi a b ph,n c a h Tuy v,y c u trúc hình tia cịn có c đi%m Terminal khơng th% tr c ti p trao đ:i thơng tin v i T T TT§K T T T TTTT T # $% & K- thu,t truy"n tin gi a máy tính b8ng Bus cho phép xây d ng ñư c sơ ñ* ñi"u khi%n ki%u bus (truy"n tin hai chi"u) Hình 1-7 Trong sơ đ* b ph,n h th ng Terminal(T) trung tâm đi"u khi%n (TTðK) có th% tr c ti p trao đ:i thơng tin v i nhau, v,y tính linh ho#t cao, đưa l#i hi u qu l n Tuỳ tình hình c th% c a QTCN mà ngư&i ta ch n sơ đ* c u trúc thích h p, nhiên nhi"u ưu ñi%m nên sơ ñ* c u trúc ki%u bus ñư c dùng r ng rãi nh t T TTðK T Bus T T T Hình Sơ đ m ng ki u BUS 1.8 ð m b o thông tin h 1.8.1 Sơ đ/ c u trúc q trình x- lý thơng tin h ðk TðH QTCN Như nói v" th c ch t h ðK TðH QTCN h t đ ng hố q trình x+ lý tin h đi"u khi%n Q trình x+ lý tin đư c trình bày Hình 2-1 NhiƠu HiƯu lực pháp lý liệu ban đầu Dự kiến kế hoạch sản xuất Quá trình sản xuất Hiệu lực pháp lý trình tính toán Trạng thái sản xuất Kết tính toán Xử lý liệu máy tính Yếu tố so sanh Cơ cấu so sánh Tính toán lại với liệu míi ' ( )* +, - ! Các d li u v" tr#ng thái s n xu t ñư c máy tính x+ lý đưa k t qu tính tốn dư i d#ng l&i gi i c a cá tốn đi"u khi%n Các k t qu so sánh v i y u t so sánh thư&ng ch4 tiêu kinh t - k- thu,t N u khơng đ#t s1 ti n hành thu th,p thơng tin tính tốn l#i Khi tính tốn đ#t u c u đ" đư c ñư c ngư&i ch p nh,n, k t qu tính tốn s1 đư c gán hi u l c pháp lý K t qu tính tốn v i d li u ban ñ u (ñã ñư c ngư&i ñưa vào - có hi u l c pháp lý) ñ% l,p k ho#ch s n xu t Quy t ñ$nh ñi"u khi%n s1 tác ñ ng vào trình s n xu t Nhìn Hình 2-1 th y h ðK TðH QTCN thông tin (dư i d#ng d li u) ñư c trao ñ:i gi a nhi"u b ph,n thư&ng xun có s trao đ:i gi a ngư&i máy ngư c l#i Vì v,y h đ m b o thơng tin ph i đ m b o cho q trình trao đ:i thơng tin đư c nh t quán thu,n ti n 1.8.2 C u trúc đ m b o thơng tin 1.8.3 Mơ hình thơng tin Trong h ðK TðH QTCN ngư&i c vào thơng tin thu nh,n đư c (đã qua máy x+ lý) ñ% quy t ñ$nh gi i pháp đi"u khi%n Như v,y đ xác c a quy t ñ$nh ph n l n ph thu c vào đ xác c a thơng tin Có nghĩa thơng tin có ph n ánh ñúng thông s tr#ng thái c a ñ i tư ng b$ đi"u khi%n hay khơng Hi%u theo nghĩa r ng đ m b o thơng tin h th ng ph n ánh trình s n xu t, h th ng mơ hình thơng tin dùng đ% mơ t m t cách hình th c q trình s n xu t nói Hi%u theo nghĩa h;p đ m b o thơng tin bao g*m ph n sau ñây: H th ng phân lo#i, ñánh d u, ñ0t tên ph n t+, ñ i tư ng b$ ñi"u khi%n H th ng ñ$nh m c, ch4 tiêu kinh k k- thu,t T: ch c lưu gi , gia công, x+ lý, hi u ch4nh thơng tin Như v,y đ m b o thơng tin bư c đ u tiên c a q trình x+ lý thơng tin h ðK TðH QTCN Mơ hình thơng tin s mơ t hình th c q trình t: ch c x+ lý thơng tin a m c đ đơn gi n mơ hình thơng tin b ng th ng kê, ghi chép v" ch4 tiêu kinh t - k- thu,t, ñ$nh m c v,t tư, lao đ ng v.v Mơ hình thơng tin d#ng ma tr,n m t ma tr,n ph n ánh ch4 tiêu kinh t k- thu,t quan h gi a chúng Mơ hình lo#i r t thu,n ti n cho ngư&i s+ d ng nên ñư c dùng r ng rãi Yêu c u ñ i v i mơ hình thơng tin ph i rõ ràng, thu,n ti n cho s+ d ng, có tính th ng nh t tiêu chu/n hố đ% có th% dùng cho phương ti n tính tốn khác - ðánh d u, phân lo#i, ñ0t tên ñ i tư ng ñư c ñi"u khi%n M t nh ng nhi m v quan tr ng c a ñ m b o thông tin xây d ng m t h th ng cách ñánh d u, phân lo#i, ñ0t tên ph n t+, thi t b$ máy móc, s n ph/m quan h gi a chúng H th ng ñánh d u phân lo#i ph i thu,n ti n cho vi c dùng máy tính đ% x+ lý thơng tin - t c thơng tin ph i đư c mã hố Vi c đánh d u, phân lo#i, đ0t tên ph i phù h p v i tiêu chu/n qu c gia qu c t như: Tiêu chu/n Vi t nam, IEC, ISO 9000 - H th ng ñ$nh m c- ch4 tiêu kinh t - k- thu,t S n xu t b t kỳ s n ph/m ph i qua nhi"u nguyên công, nhi"u công ño#n `ng v i m'i nguyên công c n tiêu phí m t lư ng nguyên li u, nhiên li u, nhân cơng nh t đ$nh Vì v,y, nh ng ñ$nh m c kinh t - k- thu,t ph i ñư c xây d ng ñ y ñ chi ti t cho t.ng b ph,n, t.ng máy ñ n c dây chuy"n công ngh - Xây d ng ngân hàng d li u Ngân hàng d li u c a h ðK TðH QTCN nơi t,p trung ( máy tính ) tồn b d li u dùng h Vì v,y c n ph i t: ch c cho lưu tr , s+ d ng c,p nh,t thơng tin đư c thu,n ti n, khoa h c V" lưu tr d li u c n gi i quy t v n ñ" sau ñây: T,p trung hoá d li u T i thi%u hố đ dư c a d li u Mơ t d li u b8ng ngôn ng chung không ph thu c vào ngơn ng l,p trình S+ d ng mơ t d li u có c u trúc V" s+ d ng d li u c n gi i quy t v n đ" sau đây: Có kh l y b t kỳ m t nhóm d li u khơng ph thu c vào nơi ghi d li u Có kh ñ:i m i, c,p nh,t d li u S+ d ng phương pháp tìm ki m d li u t i ưu Có kh b o v tính xác, nguyên v;n, bí m,t c a d li u Chú ý r8ng “d li u” ñây hi%u theo nghĩa r ng, có th% s li u có th% chương trình tính tốn, b n thi t k ho0c quy trình công ngh v.v M t nh ng v n ñ" quan tr ng c a vi c xây d ng ngân hàng d li u t: ch c vào thơng tin Hi n phương pháp đưa thơng tin vào cịn ch,m so v i t c đ x+ lý c a máy tính chưa thu,n ti n cho vi c trao ñ:i tr c ti p gi a ngư&i v i máy Vi c đưa thơng tin (màn hình, máy in, đĩa m"m, …) có nhi"u ti n b nên vi c l y thông tin ngày d= dàng ð m b o toán h c 1.9 C u trúc ñ m b o toán h c ð m b o toán h c bao g*m nh ng thành ph n sau: Các mơ hình tốn (cịn g i đ m b o mơ hình) dùng đ% mơ hình ñ i tư ng ñư c ñi"u khi%n, q trình cơng ngh đ% gi i tốn đi"u khi%n Các thu,t tốn (cịn g i đ m b o thu,t toán) phương pháp gi i tốn đi"u khi%n Các thu,t tốn thư&ng ph thu c vào mơ hình tốn ch n Ch n thu,t tốn s1 nh hư ng t i t c đ tính tốn đ xác c a l&i gi i Các chương trình (cịn g i đ m b o chương trình) dùng đ% x+ lý, tính tốn d li u ng v i mơ hình thu,t tốn ch n Như v,y mơ hình tốn h c thu,t tốn dùng đ% xây d ng h th ng, cịn chương trình tính tốn dùng đ% v,n hành h th ng Ngày có nhi"u ngơn ng dùng đ% l,p trình Vi c ch n ngôn ng k- thu,t l,p trình nh hư ng r t l n đ n t c đ tính k t qu tính 1.9.1 Mơ hình tốn h c Xây d ng mơ hình tốn h c m t nh ng giai ño#n quan tr ng nh t c a vi c xây d ng h th ng ñi"u khi%n Thông thư&ng công vi c ph i chun gia am hi%u v" q trình cơng ngh n(m v ng v" tốn h c đ m nhi m ð i v i k- sư công ngh , thư&ng khơng đ kh t xây d ng mơ hình tốn h c, nhi m v l a ch n mơ hình tốn h c s^n có cho phù h p v i q trình cơng ngh mà minh quan tâm nghiên c u Hi n ngư&i ta thư&ng dùng lo#i mơ hình tốn h c sau đây: - Mơ hình to6n t i ưu hố Mơ hình to6n quy ho#ch n tính Mơ hình to6n v,n t i Mơ hình trị chơi Mơ hình sơ đ* m#ng l i (PERT) Mơ hình đ tin c,y Mơ hình qu n lý d tr+ Mơ hình hàng đ i ( ph c v đám đơng ) v.v Trong th c t có nhi"u lo#i mơ hình to6n h c ñư c ng d ng vào lĩnh v c c th% khác Sau ñây ch4 trình bày tóm t(t m t s mơ hình nói Ch y u trình bày phương pháp lu,n ng d ng c a đ% b#n ñ c có ñ$nh hư ng vi c l a ch n mơ hình ngun lý 1.9.2 Thu t tốn Mơ hình tốn h c r t quan tr ng ch4 m i c u trúc hình th c c a vi c x+ lý thơng tin ch chưa ph i trình x+ lý theo không gian th&i gian Gi i quy t v n ñ" nhi m v c a đ m b o thu,t tốn, có nghĩa s mơ hình tốn h c ch n ph i xây d ng th t c, phương pháp gi i đ% cho k t qu xác th&i gian tính tốn ng(n, t n b nh v.v Thu,t toán m t ngành chuyên sâu có tác d ng r t l n vi c gi i tốn đi"u khi%n 1.9.3 Chương trình tính tốn Chương trình tính tốn m t t,p chương trình dùng đ% tính máy tính Chương trình th% hi n mơ hình tốn h c thu,t tốn ch n Chương trình tính tốn ph thu c vào ngơn ng l,p trình lo#i máy tính Thơng thư&ng c n có cán b chun sâu v" l,p trình đ m nhi m vi c Các ngơn ng l,p trình hi n thư&ng g0p PASCAL, C++, Visual Basic v.v ð% gi m nh; vi c l,p trình ngày ngư&i ta xây d ng lo#i ngôn ng chuyên d ng Ví d mơ ph6ng có GPSS (The General Purpose Simulation System), SIMSCRIPT, SIM++, Matlab – Simulink, v.v V" th c ch t ngôn ng lo#i t,p h p c a nhi"u chương trình dư i d#ng l nh, ngư&i s+ d ng ch4 c n khai báo nh ng thông s c n thi t l,p trình t,p l nh có Tuỳ thu c đ0c đi%m cơng ngh u c u c a tốn đ0t mà ngư&i đi"u khi%n xây d ng nh ng chương trình tính thích h p ð m b o thơng tin đ m b o tốn h c đư c coi ph n m"m c a h ðK TðH QTCN 1.10 ð m b o k0 thu t 1.10.1 C u trúc ñ m b o k0 thu t ð m b o k- thu,t toàn b thi t b$ k- thu,t c a h ðK TðH QTCN, hay g i ph n c ng c a h Như v,y ñ m b o k- thu,t chi m v n đ u tư cơng s c r t l n vi c xây d ng v,n hành h ð m b o k- thu,t bao g*m thi t b$ k- thu,t dùng ñ% ch n l c, truy"n ñ#t, x+ lý, c t gi ph n ánh thông tin h đi"u khi%n Như Hình 1- ch4 rõ, ñ m b o k- thu,t bao g*m: Các terminal Các h th ng truy"n tin (d li u) Các trung tâm tính tốn 1.10.2 Terminal Terminal thi t b$ ñ u cu i c a h ðK TðH QTCN, nơi ti p xúc gi a h ñi"u khi%n QTCN, Terminal làm nhi m v thu nh,n thông tin v" QTCN, sơ b x+ lý chúng truy"n lên c p trên, đ*ng th&i thu nh,n thơng tin đi"u khi%n đư c x+ lý c p ñ% truy"n ñ n ñ i tư ng ñư c ñi"u khi%n Con ngư&i có th% trao đ:i thơng tin v i Terminal qua thi t b$ vào Ngày nh& k- thu,t vi tính phát tri%n, ngư&i ta có th% đ0t t#i Terminal máy vi tính t c đ x+ lý nhanh, dung lư ng b nh l n, ñó t#i terminal có th% gi i ñư c nhi"u tốn đi"u khi%n, v,y có th% gi m b t lư ng thông tin ph i truy"n v" trung tâm có th% th c hi n ñư c nguyên t(c ñi"u khi%n phân tán Tuỳ theo cơng d ng mà Terminal đư c ch t#o thành nhi"u lo#i khác nhau, ví d : Terminal đ% thu th,p thông tin v" QTCN, thi t b$ c a lo#i terminal b ghi s li u Terminal in, th c ch t m t máy telex Terminal có hình, dùng đ% đưa thơng tin hình đ% ngư&i v,n hành quan sát Terminal x+ lý thông tin t xa Ngày k- thu,t vi ñi n t+, vi x+ lý phát tri%n, thi t b$ tính tốn x+ lý tin ñư c ch t#o g n nh;, ngư&i ta có xu hư ng ch t#o terminal v#n Trong tương lai, m#ng máy tính phát tri%n (LAN, INTERNET,…) ngư&i ta có th% th c hi n “văn phòng ki%u m i”, lúc nhân viên c a quan, nhà máy s1 ñư c trang b$ terminal có th% làm vi c t#i nhà mình, đi"u ñó s1 gi i to s c ép v" giao thơng th$ khơng c n thi t ph i xây d ng nh ng ch' làm vi c t,p trung ñ* s n a 1.10.3 H th ng truy n tin Nhu c u truy"n d li u h ðK TðH QTCN r t l n, thư&ng xuyên ph i truy"n thông tin t dư i lên trung tâm đ% x+ lý, truy"n thơng tin ñã x+ lý (các m nh l nh ñi"u khi%n) t xu ng terminal ñ% tác ñ ng vào QTCN M t h truy"n d li u có c u trúc Hình 2-2 KLL NT MH ðC Gð C D M CH ðT Nhi=u Hình 2.2 H th ng truy n d li u NT - ngu*n tin; MH - Thi t b$ mã hoá; ðC - thi t b$ ñi"u ch ; KLL - Kênh liên l#c GðC - thi t b$ gi i ñi"u ch ; DM - thi t b$ d$ch mã; CH - Cơ c u ch p hành; ðT - ð i tư ng bi ñi"u khi%n; Nhi=u - nhi=u tác ñ ng vào kênh liên l#c Ngu*n tin (NT) bao g*m tin t c m nh l nh, tr#ng thái thi t b$ (làm vi c, ngh4, s c ) thơng s k- thu,t (nhi t đ , áp su t, t c ñ v.v.) ð% truy"n tin ñi xa, tin t c ph i đư c mã hố (MH) sau đi"u ch (ðC) thành tín hi u (TH) có tham s (biên ñ , t n s , pha) thích h p v i truy"n tin xa Mã hố q trình bi n đ:i m t- m t gi a tin t c tín hi u Trong t mã ngồi nhóm tín hi u mang tin cịn có tín hi u d dùng đ% ch ng nhi=u Tín hi u kh6i thi t b$ ñi"u ch ñư c ñưa vào kênh liên l#c (dây d?n, cáp, radio) Thơng thư&ng kênh liên l#c có lo#i nhi=u (dư i d#ng xung n).Nhi=u làm cho nhóm tín hi u (t mã) ñư c truy"n ñi b$ sai l ch, tín hi u 1→ ngư c l#i tín hi u 0→1 a cu i đư&ng dây liên l#c ta thu đư c tín hi u ñó có c nhi=u Thi t b$ gi i ñi"u ch ngư c (GðC) dùng ñ% ph c h*i l#i tín hi u b$ suy gi m q trình truy"n qua kênh liên l#c Thi t b$ d$ch mã (DM) ki%m tra phát hi n s+a sai t mã nh,n đư c, sau d$ch tin t c ban ñ u (TT) ñã ñư c truy"n Tin t c ñư c ñưa vào c u ch p hành (CH) ñ% tác ñ ng lên ñ i tư ng (ðT) V n ñ" quan tr ng c a h truy"n tin ñ m b o đ xác t c đ truy"n tin ð i v i nh ng h ñi"u khi%n tr c n (online) vi c truy"n tin, x+ lý tin ph i ñư c th c hi n k$p v i q trình di=n bi n cơng ngh Nh ng h truy"n tin v,y g i h làm vi c th&i gian th c Ngày ngư&i ta thư&ng dùng t c ñ truy"n tin t 4800 bit/s tr lên Truy"n tin v,y r t nhanh, v n đ" ch ng nhi=u, nâng cao đ xác truy"n tin m t nh ng v n ñ" quan tr ng nh t c a h truy"n tin H th ng thi t b$ tính tốn bao g*m b ph,n sau ñây: B x+ lý trung tâm Thi t b$ nh trong, nh Thi t b$ vào ðư&ng truy"n d li u Thi t b$ tính tốn m t nh ng thi t b$ quan tr ng nh t c a h ðK TðH QTCN Ngày xu t hi n máy tính th h th tư, máy vi tính g n nh;, t c ñ x+ lý tin cao, b nh l n, giao ti p vào thu,n ti n T t c nh ng đi"u làm thay đ:i m t cách b n b m0t c a h ðK TðH QTCN, t#o nên kh ng d ng r ng rãi h ðK TðH QTCN vào nhi"u lĩnh v c kinh t - xã h i khác ... ho0c q trình s n xu t Trong h ngư&i m t khâu quan tr ng c a h Thư&ng xun có s trao đ:i thơng tin gi a ngư&i máy tính v,y h ðK TðH thu c h ngư&i - máy Con ngư&i làm vi c nh ng nơi quan tr ng... đi"u khi%n QTCN Xem xét s can thi p c a ngư&i vào s phân c p này: Thơng thư&ng, ngư&i đi"u khi%n ch4 liên quan ñ n c p ñ giám sát, ngo#i tr., nh ng ngư&i v,n hành mu n truy c,p vào d li u c a c... Kế hoạch sản xuất Lao động tiền lơng Vật t thiết bị Các hệ chức Kế hoạch t;i vụ H;nh Đảm bảo thông tin Đảm bảo toán học Đảm bảo kỹ thuật Các hệ đảm bảo ! • C u trúc phân c p H ðK TðH QTCN