Thiết kế hệ thống điều khiển tự động thiết bị thanh trùng

Thiết kế hệ thống điều khiển tự động thiết bị thanh trùng_ Điều khiển tự động thiết bị thanh trùng_Thiết bị thanh trùng_Hệ thống điều khiển tự động thiết bị thanh trùng_Hệ thống điều khiển tự động_Xây dựng phương án thiết kế thiết bị thanh trùng_ Tự động thiết bị thanh trùng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Q TRÌNH CƠNG NGHỆ Thiết kế hệ thống điều khiển tự động thiết bị trùng NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Thu Hương 20145212 Nguyễn Văn Phong 20144356 Trần Văn Long 20145218 Trần Thanh Loan 20144587 Bộ mơn: Q trình thiết bị CNSH & CNTP Viện: Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm Mục lục DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG So sánh, đánh giá phạm vi ứng dụng trùng – tiệt trùng Ngày nay, xã hội ngày phát triển việc đưa yếu tố máy móc tự động có độ xác cao hơn, xử lý nhanh xác ngày ưu tiên Đồng thời giảm bớt gánh nặng cho người Đặc biệt, ngành đòi hỏi độ xác an tồn cao, phải kể đến ngành liên quan đến lĩnh vực thực phẩm Nhất thiết bị máy móc Vì thế, việc giải vấn đề đo điều khiển yếu tố thiết bị thực phẩm quan trọng 1.1 Tổng quan trình trùng – tiệt trùng Thanh trùng q trình làm nóng chất lỏng nhiệt độ định khoảng thời gian cụ thể để giảm phát triển vi sinh vật Tiệt trùng q trình tiêu diệt tồn vi sinh vật (ở dạng tế bào sinh dưỡng bào tử) ửc chế không thuận nghịch enzyme thực phẩm Sau trình tiệt trùng, sản phẩm trở thành vơ trùng Như vậy, q trình tiệt trùng khơng đảm bảo cho thực phẩm an toàn mặt vệ sinh mà kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, giúp ổn định tiêu chất lượng thực phẩm sau thời gian dài sau sản xuất Thực phẩm sau chế biến nhiệt, sau cho vào hộp ghép mí kín Tuy giai đoạn tiêu diệt số lượng lớn vi sinh vật bám thực phẩm cịn lượng nhiều cịn sống sót từ bên ngồi xâm nhập vào chế biến Vì vậy, phải trùng/tiệt trùng để tiêu diệt nốt số vi sinh vật cịn sót lại để đảm bảo cho đồ hộp vô trùng Đặc biệt nha bào vi khuẩn, đồ hộp bảo quản lâu 1.2 Các phương pháp trùng 1.2.1 Phương pháp trùng vật lý • Thanh trùng dịng điện cao tần Thanh trùng cách đặt sản phẩm điện trường dịng điện xoay chiều (có tần số cao 3.108-3.107) Các phần tử tích điện sản phẩm (ion, điện tử) dao động tác dụng điện năng, chuyển điện hấp thu thành nhiệt để làm chết vi sinh vật Khả hấp thu điện phụ thuộc vào: kích thước bao bì đựng thực phẩm, điện áp, tần số dòng điện Tần số dịng điện lớn hay bước sóng ngắn trình trùng nhanh Thời gian trùng 2-5 phút • Thanh trùng sử dụng áp suất cao Áp lực 300-600 MPa có khả vơ hoạt vi sinh vật khơng hình thành bào tử Trong để vô hoạt vi khuẩn sinh bào tử cần áp lực cao (1800 MPa) Tuy nhiên, áp suất thấp 200-400 MPa làm giảm sản sinh bào tử • Lọc trùng Sản phẩm lỏng, nước loại từ vi sinh vật cách lọc lọc, thường màng sứ xốp, có lỗ đủ nhỏ cho sản phẩm qua, giữ lại vi sinh vật sau lọc sản phẩm rót vào bao bì sát trùng, ghép kín Q trình phải tiến hành điều kiện vệ sinh cao Bằng phương pháp này, sản phẩm hoàn toàn giữ tính chất tự nhiên 1.2.2 Thanh trùng tác dụng nhiệt độ Thanh trùng nhiệt độ cao nước nóng nước nóng phương pháp trùng phổ biến sản xuất đồ hộp Khi nâng nhiệt độ môi trường nhiệt độ tối thích vi sinh vật hoạt động vi sinh vật bị chậm lại Ở nhiệt độ cao, protid chất nguyên sinh vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinh vật bị chết Quá trình đơng tụ protid khơng thuận nghịch, nên hoạt động vi sinh vật không phục hồi sau hạ nhiệt Thời gian trùng Một nhiệt độ trùng định, vi sinh vật đồ hộp thường không bị tiêu diệu tức thời, mà cần phải có thời gian định gọi thời gian trùng hay thời gian tác dụng nhiệt ký hiệu t (phút) Trong trình trùng, sản phẩm đựng đồ hộp, khơng đun nóng tức thời tới nhiệt độ trùng cần đạt được, mà nhiệt lượng phải truyền dần từ mơi trường đun nóng, qua bao bì vào lớp sản phẩm bên ngồi, vào tới khu vực trung tâm đồ hộp Quá trình phải thời gian, gọi thời gian truyền nhiệt (ký hiệu t1) Khi khu vực trung tâm đồ hộp đạt tới nhiệt độ trùng (thường thấp nhiệt độ trùng 0,5-1,5 oC tùy theo loại đồ hộp), giữ nhiệt độ thời gian định, gọi thời gian tiêu diệt (ký hiệu t2) Suy t = t1 + t2 Nhưng thực tế, thời gian truyền nhiệt, số vi sinh vật có đồ hộp bị tiêu diệt, tác dụng nhiệt độ cao nhiệt độ phát triển vi sinh vật Vì thời gian trùng thực tế nhỏ tổng thời gian truyền nhiệt thời gian tiêu diệt Ta có: t < t1 + t2 Hình 1.1 Đồ thị truyền nhiệt trùng 1- Nhiệt độ thiết bị 2- Nhiệt độ thực phẩm Áp suất đối kháng Thực phẩm hộp bao gồm thành phần: chất rắn, chất lỏng, chất khí Dưới tác dụng nhiệt độ cao, áp suất riêng phần dãn nở cấu tử tăng lên, làm cho áp suất chung bao bì đựng sản phẩm tăng lên Áp suất (có thẻ tới atm) làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vỡ Vì ta cần tạo áp suất thiệt bị trùng (căn vào tính chất bao bì, thành phần sản phẩm đựng hộp nhiệt độ trùng) hay gần áp suất dư tăng lên hộp, áp suất gọi áp suất đối kháng, thường vào khoảng 0,4-1,4 atm Hình 1.2 Biểu đồ áp suất đối kháng trùng đồ hộp Khi xác định thông số chế độ trùng đồ hộp, ta ghi lại thành: Trong đó: a: thời gian đuổi khơng khí khỏi thiết bị trùng (bằng nước), tính phút Thời gian đuổi khí thường kéo dài – 10 phút Nếu trùng thiết bị hở (bằng nước) khơng có thời gian đuổi khí a A: thời gian nâng nhiệt độ, thiết bị trùng chứa đồ hộp, từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ trùng cần thiết (phút) B: thời gian giữ nhiệt độ không đổi thiết bị trùng (phút) C: thời gian hạ nhiệt từ nhiệt độ trùng tới nhiệt độ lấy đồ hộp (phút) To: nhiệt độ trùng (oC) P: áp suất đối kháng cần tạo thiết bị trùng Vận tốc đun nóng sản phẩm đồ hộp chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ ban đầu sản phẩm, độ rắn hay độ khít sản phẩm tính chất sản phẩm, bề dày kích thước bao bì đồ hộp Khi trùng nhiệt, đồ hộp sản phẩm đựng bao bì, nên đồ hộp chịu tác dụng áp suất bên áp suất bên Áp suất bên áp suất nước hay gọi áp suất nước Áp suất bên đồ hộp tạo giãn nở sản phẩm, khơng khí cịn lại đồ hộp 1.3 Các phương pháp tiệt trùng 1.3.1 Tiệt trùng nhiệt độ Nhiệt phương thức sử dụng rộng rãi để tiệt trùng, sử dụng cho hai loại mơi trường đặc lỏng Nó ứng dụng dạng nhiệt khô ẩm (hơi nước) Nhiệt ẩm thường hiệu nhiệt khô, khả kháng nhiệt bên tế bào vi khuẩn tăng lên mạnh trạng thái khơ hồn tồn Kết tỷ lệ chết tế bào khô thấp nhiều so với tế bào ẩm Sự dẫn nhiệt khơng khí khơ có tốc độ khơng khí ẩm Vì thế, nhiệt khô dùng để tiệt trùng dụng cụ thủy tinh vật liệu rắn chịu nhiệt Bằng cách tăng áp suất lên bình ni cấy, nhiệt độ nước tăng lên cách ý nghĩa điểm sôi nước Nồi tiệt trùng áp suất (autoclave) phịng thí nghiệm thường hoạt động áp suất nước khoảng 15 psi tương ứng với 121 o C, bào tử vi khuẩn bị giết nhanh 121o C 1.3.2 Tiệt trùng tia cực tím Nhiều nguyên liệu tế bào hấp thụ ánh sáng cực tím, dẫn đến gây nguy hiểm cho gen sau giết chết tế bào Bước sóng khoảng 256 nm có hiệu diệt khuẩn cao Tuy nhiên, tia cực tím có khả xun qua vật chất Vì thế, việc sử dụng chúng bị hạn chế việc làm giảm quần thể vi sinh vật phịng nơi mà điều kiện vơ trùng cần thiết trì thường xuyên, chẳng hạn phòng mổ bệnh viện buồng làm việc phịng thí nghiệm Tia X gây chết thể vi sinh vật có khả xuyên qua vật chất Tuy nhiên, chúng không thực tế cơng cụ tiệt trùng khác chi phí đắt lo lắng an toàn lao động 1.3.3 Tiệt trùng màng lọc Là kỹ thuật sử dụng hiệu việc loại bỏ vi sinh vật khơng khí loại khí khác Trong trường hợp dung dịch lỏng, dùng cho sản phẩm loại môi trường không bền nhiệt, dễ dàng bị phá hủy huyết người động vật, loại enzyme 10 Hình 5.18 Mạch điều khiển 42 5.4.2 Liệt kê khí cụ Bảng 5.4 Liệt kê khí cụ điện ST T Tên thiết bị Tủ điện Nguồn 24V PLC S7-1200 Rơ le 14-24VDC Nút nhấn nhả Cầu đấu Đèn báo Nút dừng khẩn cấp Công tắc chế độ Số lượn g (cái) 1 1 Model 800x1600x400 S8JX-N01055 1214 AC/DC/Relay MY4N-GS DC24 YW1B-M1E01R TBD0016 AD16-22DS XB5AS142N XA2ED33 5.4.3 Tủ điện Hình 5.19 Mặt trước tủ điện 43 Ghi Hình 5.20 Mặt tủ điện Hình 5.21 Mặt bên tủ điện Tìm hiểu SCADA cách vận hành hệ thống trùng sốt nấm đóng hộp SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): Giám sát, Điều khiển Thu thập liệu Phần cứng: Để xây dựng hệ thống SCADA cho nhà máy cần phần cứng sau 44 • Máy tính cơng nghiệp (IPC) • Bộ tích hợp thiết bị (Kết nối thu thập liệu lên máy tính) • Thiết bị mạng (Switch, Router,…) Phần mềm: Phần mềm cho giám sát điều khiển: Tạo giao diện hiển thị thông số, điểu khiển qua giao diện hiển thị, lưu trữ liệu vào sở liệu (mỗi máy có linxense theo số điểm tích hợp điều khiển I/O point) Phần mềm giám sát, quản lý: Hiển thị thông số, lưu trữ liệu vào sở liệu (Giao diện web navigator) Các phần mềm phụ trợ: Kết nối mạng, kết nối PLC-IPC,… 6.1 Sử dụng SCADA cho hệ thống trùng Nguyên lý hoạt động hệ thống: Từ trường (nơi đặt thiết bị, máy móc dây chuyền sản xuất) cảm biến đưa tín hiệu đo như: Nhiệt độ, lưu lượng khí thiết bị trùng, áp suất, … đến modul vào PLC Thông tin PLC xử lý sơ truyền lên máy tính chủ, người thao tác tác động đến điểm trường thông qua modul PLC đến cấu chấp hành Hoạt động hệ Scada đảm bảo: • Điều khiển tự động thiết bị, máy móc liên tục • Giám sát tự động liên tục tồn q trình trùng • Thông báo thông tin đầy đủ lỗi trạng thái làm việc thiết bị, máy móc như: áp hay thấp áp thiết bị; biến thiên nhiệt độ, áp suất, ghi lại thời gian hoạt động dàn ngưng theo thời gian thực; … • Thu thập lưu trữ liệu thông tin phục vụ quản lý điều hành (ở thiết bị trùng thơng tin nhiệt độ, áp suất, lưu lượng hơi, lưu lượng bơm, thời gian nâng nhiệt, hạ nhiệt, điện tiêu thụ,…) • In ấn báo cáo kết liệu giám sát Như vậy, dễ thấy rằng: để đảm bảo điều khiển trình trùng cấu chấp hành phải đảm bảo có tính nhận chấp hành tín hiệu điều khiển Ví dụ: van đường ống phải van điện, động điện phải có khí cụ thiết bị cấp nguồn có khả nhận tín hiệu điều khiển để đóng, cắt nguồn thay đổi giá trị (có thể tần số) nguồn cấp để đảm bảo khởi động - dừng thay đổi tốc độ Chính vậy, để khai thác tính điều khiển hệ SCADA phải nâng cấp thiết bị, máy móc trường, điều địi hỏi nguồn vốn lớn Đây thực 45 vấn đề khó cho nhà đầu tư Nhưng khơng mà không ứng dụng công nghệ SCADA, mà xét nhiều mặt ứng dụng cơng nghệ SCADA vào q trình trùng giúp nâng cao hiệu điều hành, quản lý 6.2 Cách vận hành Bắt đầu (Start) Đặt thông số công nghệ lấy SCADA Van V1, V2, V5 mở phút sau V1, V5 đóng lại, V2 mở Cảm biến đo nhiệt độ điều khiển mở van V2 cấp để nhiệt độ tâm sản phẩm trì 115oC thời gian trùng 30 phút Khi thời gian trùng đạt 30 phút đếm thời gian truyền tín hiệu đóng van V2, ngừng cấp gia nhiệt Quá trình làm nguội thực sau đó, tín hiệu truyền đến van V1 van V3 điều chỉnh đóng mở dựa áp suất thiết bị để đảm bảo áp suất môi trường xung quanh hộp sản phẩm hạ từ từ tránh tượng bóp méo hộp Tín hiệu tác động đến van ba ngả V4 vị trí nối bơm với bể, bơm lượng nước tính tốn vào thiết bị trùng để giải nhiệt sản phẩm xuống 100 Cảm biến đo nhiệt độ gửi tín hiệu tủ điều khiển: nhiệt độ nước 45 van ngả V4 đổi trạng thái cho bơm tuần hoàn Nếu nhiệt độ nước lớn 45 van V5 mở xả nước ngồi, bơm dừng hoạt động Q trình trùng kết thúc Đánh giá đầu tư – kỹ thuật – bảo trì Việc bảo trì – bảo dưỡng có vai trò quan trọng hoạt động thiết bị nói riêng hệ thống nói chung Chi phí dành cho bảo trì – bảo dưỡng thường chiếm tỉ lệ lớn tổng chi phí vận hành nhà máy Hoạt động bảo trì – bảo dưỡng diễn theo phương pháp: • Bảo trì từ đầu đến cuối: Chiến lược thực cố xảy • Bảo trì phịng ngừa: Dựa giả định số thiết bị hỏng khoảng thời gian cụ thể tiến hành bảo trì Tuy nhiên phương pháp cịn nhược điểm thường dẫn đến bảo trì khơng cần thiết 46 • Bảo trì dự đốn (Predictive maintenance): PdM bảo trì dựa dự đốn cố trước xảy ra, cách quan sát máy q trình hoạt động bình thường • Bảo trì lấy độ tin cậy làm trung tâm (RCM): RCM chiến lược bảo trì cấp cơng ty Nó áp dụng để tối ưu hóa kế hoạch bảo trì cơng ty 7.1 Bảo trì dự đốn (PdM) Như vậy, phương pháp bảo trì dự đốn hình thức tối ưu nhằm đảm bảo hoạt động bình thường liên tục hệ thống • Học tập có giám sát (Supervised learning): Trong trình làm việc ghi lại lịch sử liệu, sử dụng liệu để đào tạo, gắn với thuật toán học máy (Machine Learning), gồm biến đầu vào đầu để phát lỗi bảo trì • Học khơng giám sát (Unsupervised learning): Điều liên quan đến việc học từ liệu không gắn với thuật tốn nào, có nghĩa có biến đầu vào mà khơng có biến đầu tương ứng • Học tập củng cố (Reinforcement learning): Thực hành động sau cải thiện hành vi dựa theo kết Khi cố xảy ra, chiến lược xử lý cố đưa ra, thuật toán học máy phản hồi chất lượng kết quả, từ đưa chiến lược tốt cho lần xử lý sau Ma trận học máy True positives (TP): Dự đốn tích cực thực tế tích cực True negatives (TN): Dự đốn tiêu cực thực tế tiêu cực False positives (FP): Dự đốn tích cực thực tế tiêu cực False negatives (FN): Dự đốn tiêu cực thực tế tích cực 47 Từ ma trận trên, thuật toán học máy rút phương án bảo trì tốt cho lần sau Cơng thức tính tốn độ xác: 7.2 Bảo trì phịng ngừa - Buồng tiệt trùng phải giảm áp với môi trường mở cửa Buồng tiệt trùng khơng có áp suất cửa chưa đóng Cửa buồng tiệt trùng vị trí quan trọng, cần đặt nhiều cảm biến để giảm sát vị trí cửa Để tránh việc vơ tình q áp đóng cặn, cần lắp đặt đường nước/xả đáy nơi Lắp chốt an toàn cho cửa ngăn ngừa rủi ro áp suất dư buồng Các van mở tay cần có lót tránh gây bỏng cho cơng nhân Vị trí điều khiển, giám sát nồi hấp cần đặt nơi an toàn, cách xa nồi hấp, tránh cố áp gây nổ Bảng 7.5 Bảo trì – bảo dưỡng hệ thống điều khiển Thiết bị Hoạt động bảo trì – Bảo dưỡng Tủ điện - Kiểm tra nối đất - Kiểm tra siết ốc - Vệ sinh tủ, vệ sinh lọc - Làm gọn dây - Kiểm tra tình trạng hệ thống giải nhiệt có (điều hồ, quạt) PLC - Back-up chương trình thường xuyên - Kiểm tra lỗi có HMI - Back-up chương trình thường xun - Kiểm tra lỗi có Nguồn - Thay sau 10 năm 48 Bảng 7.6 Bảo trì – bảo dưỡng cấu chấp hành Thiết bị Hoạt động bảo trì – Bảo dưỡng Bơm - Bơm thuộc loại bơm ly tâm gặp vấn đề: xâm thực làm hỏng bơm hư hỏng thay đổi áp suất nước đầu vào - Để tránh việc xâm thực cần: loại bỏ bọt khí nước; giữ dịng chảy vào bơm ổn định; thiết kế đặt bơm đường ống hợp lý để bơm hoạt động không tạo bọt khí - Để tránh hư hỏng thay đổi áp suất nước đầu vào cần đảm bảo hệ thống cung cấp nước ổn định Các loại van (Van - Cung cấp điện áp đảm bảo điện áp ổn định điện Van ba - Khi vận hành bám bụi gây kẹt van nên cần kiểm tra ngả) thường xuyên, định kì - Thường xuyên kiểm tra rị rỉ van - Định kì sau 2-3 năm cần mở kiểm tra phận bên van xem có đảm bảo khơng, khơng cần thay Cảm biến nhiệt độ - Kiểm tra sai số cảm biến định kì Pt100 - Thay đầu cảm biến định kì Dự đốn lỗi (Fault Diagnostic) 8.1 Những khái niệm FDD - Lỗi (Faults): một sai lệch chấp nhận thuộc tính đặc điểm (tính năng) hệ thống điều kiện bình thường hệ thống Thất bại (Failure): gián đoạn vĩnh viễn hệ thống khả thực chức theo yêu cầu định điều kiện hoạt động hệ thống Sự cố (Malfunction): bất thường không liên tục khả thực chức định hệ thống Hình 8.22 Mơ hình lỗi dẫn đến hỏng hóc hệ thống - Phân loại lỗi 49 Dựa thành phần bị lỗi, có: • Lỗi cấu chấp hành • Lỗi thành phần thiết bị • Lỗi cảm biến Hình 8.23 Mô hình lỗi dựa vào thành phần bị lỗi Dựa dạng biểu lỗi, có: • Lỗi đột ngột (Abrupt Fault) • Lỗi bắt đầu hình thành (Incipient Fault) • Lỗi gián đoạn (Intermittent Fault) Hình 8.24 Mô hình lỗi dựa vào biểu mẫu Dựa vào kiểu tích lũy lỗi: • Additive Fault: Hàm truyền có dạng • Multiplicative Fault: Hàm truyền có dạng Hình 8.25 Mơ hình lỗi tích luỹ Q trình Phát lỗi (Fault Detection): trình phát lỗi hệ thống giám sát Quá trình phát lỗi thường bao gồm giai đoạn sau: • Fault Detection: phát lỗi trình, cảm biến, chấp hành thơng tương quan tín hiệu đo lường • Fault Isolation: khoanh vùng nơi xảy lỗi dạng lỗi 50 • Fault Identification: xác định độ lớn lỗi 8.2 Các phương pháp phát lỗi đánh giá 8.2.1 Dữ liệu mơ hình tín hiệu (Data Base Methods and Signal Models) a Phương pháp kiểm tra giới hạn xu hướng (Limit Checking and Trend Checking) Hai giá trị giới hạn, ngưỡng tối đa tối thiểu đầu trạng thái bình thường thỏa mãn: Lấy đạo hàm cấp (Trend Checking) Tín hiệu bình thường có dạng: Ưu điểm phương pháp đơn giản đáng tin cậy, nhiên phương pháp phát sau có có thay đổi lớn diễn b Phương pháp Phân tích thành phần (Principal Component Analysis – PCA) PCA thuật toán thống kê sử dụng phép biến đổi trực giao để biến đổi tập hợp liệu từ không gian nhiều chiều sang không gian chiều (2 chiều) nhằm tối ưu hóa việc thể biến thiên liệu Thuật tốn dùng sử dụng ma trận biến đổi tuyến tín giúp biến bổi ma trận liệu đầu vào thành nhóm ma trận liệu trực giao : PCA giảm chiều liệu (Dimensionality Reduction) tập số lượng lớn biến liên quan đến Lỗi phát thông qua việc phát thay đổi liệu biến đổi T cách kiểm tra giá trị trung bình phương sai cho phép Hình 8.26 Phát lỗi với phân tích thành phần 51 c Mơ hình tín hiệu Hình 8.27 Phát lỗi với mơ hình tín hiệu Khi có thay đổi tín hiệu liên quan đến lỗi q trình, việc phân tích tín hiệu áp dụng Bằng cách so sánh tín hiệu quan sát với tín hiệu bình thường, việc phát lỗi thực hiện: Phương pháp phân tích phổ (Spetrium Analysis): Việc phân tách đặc tính tín hiệu báo lỗi thơng qua phân tích biên độ hay mật độ biên độ dải tín hiệu định Thuật tốn hiệu áp dụng để tính tốn thành phần tần số tín hiệu Fast Fourier transform (FFT) Trong trình bình thường, thành phần nằm dải sau: Mơ hình tín hiệu tham số (Parametric Signal Models): Mơ hình PSM ARMA (autoregressive moving average) thường áp dụng cho liệu chuỗi thời gian tự tương quan (autocorrelated time series) ARMA(p,q) mơ hình tổng quan sau: Trong đó: d Nhận dạng mẫu (Patter Recognition) 52 Mạng nơ-ron nhân tạo (Neutral Network): Neutral Network sử dụng thành công cho nhận dạng mẫu từ thích hợp cho việc nhận dạng lỗi Thơng qua việc đào tạo có giám sát (Supervised Traning), cặp input – output cho điều kiện bình thường điều kiện lỗi đưa đến cho network Mơ hình mạng thần kinh truyền thẳng (Feedforward Network) kiến trúc phổ biến sử dụng Hình 8.28 Mạng nơ ron truyền tải 8.2.2 Mơ hình q trình (Model-Based Method) Nội dung cốt lõi phương pháp so sánh đầu thực tế với đầu mơ hình phân tích tốn học Cách tiếp cận giả thiết cấu trúc tham số mô hình biết từ trước Lỗi mơ trạng thái mà biến số thay đổi Hình 8.29 Phát lỗi dựa mô hình Process 53 8.2.3 Các phương pháp dựa sở kiến thức (Knowledge Based Methods) a Hệ thống chuyên gia (Experted Systems) Cơ sở hệ thống dựa quy tắc (rule) tham vấn chuyên gia, chuyên viên kinh nghiệm Hệ thống gồm thành phần là: Kiến thức (Knowledge) Công cụ suy luận (Inference engine) Kiến thức hiểu quy tắc sản xuất (Production rules) xây dựng đội ngũ chuyên gia Hình 8.30 Phương pháp tiếp cận hệ thống chuyên gia Ưu điểm phương pháp quy tắc dễ dàng sửa đổi, thêm bớt đi; trình diễn giải nguyên nhân quy nạp suy luận dễ dàng Tuy nhiên phương pháp thiếu tính tổng quan, khó đáp ứng với hệ thống phức tạp, khơng có khả giải thích tượng biến đổi theo thời gian hoạt động, khơng có khả học từ lỗi chi phí phát triển trì lớn b Logic mờ (Fuzzy Logic) Hệ thống nhận diện lỗi với hai trạng thái: có lỗi khơng có lỗi Thay kết luận nhị phân, mức độ nghiêm trọng lỗi thể qua kết điều khiển mờ Mơ hình ngun tắc xây dựng từ kiến thức chuyên môn chuyển thành logic mờ Hình 8.31 Bộ điều khiển logic mờ 54 55 56 ... việc gián đoạn thiết bị làm việc liên tục • Theo áp suất tạo thiết bị: có thiết bị làm việc áp suất thường thiết bị làm việc áp suất Đới với thiết bị làm việc áp suất chia ra: thiết bị có dùng áp... gian làm thiết bị dài Chi phí hơi, nước cho thiết bị tương đối lớn nên thiết bị dùng cho suất vừa nhỏ Trên hình mơ tả cụ thể ngun lý hoạt động thiết bị trùng gián đoạn nằm ngang Thanh trùng nằm... đề đo điều khiển đặt Đo: • Nhiệt độ • Áp suất Điều khiển: • Điều khiển nhiệt độ • Điều khiển áp suất • Điều khiển van Nhóm em quan tâm tới tốn sau: Đo nhiệt độ, áp suất từ dẫn tới điều khiển