BÀI GIẢNG:HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP. Bộ môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP Nguyễn Thị Huế Hồng Sĩ Hồng Bộ mơn Kĩ thuật đo Tin học công nghiệp 3/16/2021 Nội dung môn học  Mơn học để làm gì?  Mơn học học gì? 3/16/2021 Sơ đồ khối vòng điều khiển Thiết bị đo lường điều khiển q trình Hệ đo điều khiển cơng nghiệp Thiết bị đo lường điều khiển trình 3/16/2021 Ø Mạng truyền thơng cơng nghiệp gì? Ø Tại phải dùng mạng truyền thông công nghiệp? Ø Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp đâu? Ø Thực mạng truyền thông công nghiệp? 3/16/2021 Nội dung môn học  Smart grip 3/16/2021 Nội dung mơn học Smart Grid 3/16/2021 NỘI DUNG MƠN HỌC Giới thiệu chung lịch sử phát triển hệ thống đo điều khiển công nghiệp Các thiết bị đo lường chấp hành cơng nghiệp Các điều khiển khả trình Các thiết bị giám sát công nghiệp Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp Các giao thức công nghiệp tiêu biểu Một số hệ thống công nghiệp thực tế 3/16/2021 Tài liệu tham khảo  Giáo trình “Mạng thơng tin cơng nghiệp” Hồng Minh Sơn, nhà xuất Khoa học Kĩ thuật  Giáo trình “Hệ thống thơng tin cơng nghiệp’ Phạm Thượng Hàn (chủ biên) Nhà xuất giáo dục  Giáo trình “Cảm biến cơng nghiệp”  Bài giảng “ Đo điều khiển công nghiệp” môn Kĩ thuật đo Tin học công nghiệp  … 3/16/2021 10 Ký hiệu thiết bị đo điều khiển theo tiêu chuẩn ANSI 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 68 Ký hiệu thiết bị đo điều khiển theo tiêu chuẩn ANSI 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 69 Ký hiệu thiết bị đo điều khiển theo tiêu chuẩn ANSI 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 70 Ký hiệu thiết bị đo điều khiển theo tiêu chuẩn ANSI 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 71 Ký hiệu bổ sung chức thiết bị đo Chữ đầu Đại lượng đo A B C D E Bổ sung, thay đổi Analysis- Phân tích (%O2, %CO2 v.v… ) (Burner) -Ngọn lửa vòi đốt Dẫn điện, dẫn nhiệt Tỷ trọng, trọng lượng riêng Vi sai (4) Điện áp (V), sức điện động Tốc độ dòng chảy (t/h, m2/h, v.v…) Tỷ lệ (Fraction (4)) G Kích thước Hand- Vận hành tay Dòng điện (A) Điện (KWh) Thời gian (s) I J K L M 3/16/2021 Mức (%) Độ ẩm Chức hiển thị Báo động, báo hiệu Tự chọn Tự chọn Control (13) Thay đổi Tự chọn Phần tử sơ cấp, cảm biến F H Các chữ sau Chức đầu Thuỷ tinh (9) Cao (mở) Chỉ thị (10) Scan (7) Time rate change of Trạm điều khiển Ánh sáng(11) Momentary NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Thấp L Giá trị (7, 15) B 72 Ký hiệu bổ sung chức thiết bị đo N O Tự chọn Tự chọn Tự chọn Orifice- Ổ lỗ chẵn P Áp suất (kgf/cm2, bar, mm, H2O) Điểm nên kiểm tra Q Quantity- Lưu lượng (m2), (t) R S Phóng xạ Tốc độ (m/s, vòng/phút), tần số T Nhiệt độ (0C) U Universal- Đa biến (6) V W Viscosity- Độ nhớt Trọng lượng (t), lực X Thiết bị khác: (Folaphon, v.v…) Trục X Y Z Event, State, Presence Vị trí (%) Trục Y Trục Z 3/16/2021 Tự chọn Tự chọn Tích phân tổng (4) Ghi hay in Bảo vệ (8) Công tắc (bảo vệ) Transmit-Bộ biến đổi Đức chức Đức chức (12) (12) Tốt Van Van, cửa chọn hướng (13) Không xếp Không xếp Đức chức (12) Không xếp Rơle (13, 14) Thành phần điều khiển NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 73 Kí hiệu thiết bị lưu trình cơng nghệ 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 74 Một số ví dụ thiết bị đo sơ đồ công nghệ 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học cơng nghiệp 75 Một số ví dụ thiết bị đo sơ đồ công nghệ 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 76 Ký hiệu bổ sung chức điều khiển Chữ viết tắt A ADAPT AS AVG C D DIFF P E ES FC FI FL FO GS H HS I 3/16/2021 Ý nghĩa Tín hiệu tương tự Mode điều khiển thích ứng Nguồn khơng khí cung cấp Trung bình Kết nối ma trận board - Mode điều khiển mạch rẽ -Tín hiệu số Vi sai -Tín hiệu khí nén -Mode điều khiển tỷ lệ -Thiết bị làm Chữ viết tắt Tín hiệu áp Nguồn cung cấp điện Đóng mạch lúc cố Đóng mạch sau cố Liên động lúc cố Hở mạch lúc cố Nguồn cung cấp Gas Tín hiệu thuỷ lực Nguồn thuỷ lực -Dòng điện, -Liên động Ý nghĩa M MAX MIN NS O OPT Motor actuator Mode điều khiển MAX Mode điều khiển MIN Nguồn cung cấp Nitơ Tín hiệu từ âm Mode điều khiển tự tối ưu DIR R Chiều hoạt động -Tín hiệu trở kháng -Mode điều khiển tự động đóng lại -Thiết bị Reset liên động cố REV RTD S S.P SQ.RT SS T WS X Quay ngược Đầu đọc nhiệt điện trở Cuộn dây thừa hành Điểm đặt trước Lấy Nguồn cung cấp Vòi Nguồn cung cấp nước -Nhân, -Thừa hành NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 77 Một số ký hiệu thường sử dụng Công tắc bảo vệ ( Protection) 3/16/2021 ZS Limit switch – Công tắc giới hạn SS RS Speed – Công tắc tốc độ Rope – Dây căng công tắc kéo DS Driff – Công tắc độ lệch PS LS Pressure – Công tắc áp suất Level – Công tắc mức TS US Temperature – Công tắc nhiệt độ Miscellaneous – Pha tạp, hỗn hợp ZQ Torque – Công tắc momen OS FS Shock relay – Rơle va đập Flow switch – Công tắc lưu tốc TE Dụng cụ đo (Instrument) Temperature element PT Pressure transmitter ZT Position transmitter NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 78 Một số ký hiệu thường sử dụng  Đường tín hiệu đường nối lưu đồ P&ID 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 79 Sơ đồ P&ID P&ID (Piping and Instrumentation Diagram)  P&ID dạng vẽ mà kĩ sư tự động hóa phải đọc hiểu Nó gồm kí hiệu quy định 'quá trình' (process), đường ống khí phụ kiện, van điều khiển/van an tồn, thiết bị đo (instrument) điều khiển liên kết lại với Đọc xong chúng, bạn nắm 'dòng chảy', cách thức điều khiển đo đếm khu vực mà vẽ P&ID truyền tải cho bạn  Mơt nhà máy có nhiều vẽ P&ID quy mơ lớn Trong nhà máy tất kỹ sư khí, thiết bị, hóa/cơng nghệ/q trình, instrumentation phải dùng P&ID để làm việc 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 80 Sơ đồ P&ID  Quy trinh thiết kế hệ thống điều khiển bắt đầu với bước tìm hiểu u cầu cơng nghệ để đưa đặc tả chức cụ thể hệ thống dựa sở mục đích điều khiển  Người kĩ sư thiết kế hệ điều khiển cung cấp tài liệu liên quan mơ tả quy trình cơng nghệ, vẽ lưu đồ công nghệ quan  Nhiệm vụ người kĩ sư thiết kế điều khiển bổ xung thiết bị đo, chấp hành, chức điều khiển trình cụ thể thể chúng qua vẽ lưu đồ P&ID  Lưu đồ P&ID sở cho việc phân tích thiết kế hệ thống 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 81 Ký hiệu thiết bị đo điều khiển theo tiêu chuẩn ANSI  Các biểu tượng lưu đồ P&ID sử dụng tương đối đối thống toàn giới, hầu hết dựa chuẩn ANSI/ISA 3/16/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 82