2. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong
2.3.1.1. Trạm điều khiển cục bộ
Thông thƣờng, các trạm điều khiển cục bộ đƣợc xây dựng theo cấu trúc module. Các thành phần chính bao gồm:
21
• Khối xử lý trung tâm (CPU), có thế lựa chọn loại có dự phòng • Giao diện với bus hệ thống, thông thƣờng cũng có dự phòng • Giao diện với bus trƣờng nếu sử dụng cấu trúc vào/ra phân tán
• Các module vào/ra số cũng nhƣ tƣơng tự, đặc biệt là các module vào/ra an toàn cháy nổ
Trong cấu trúc vào/ra tập trung, các module vào/ra đƣợc nối với CPU thông qua
bus nội bộ đằng sau giá đỡ (backplane-bus). Chính vì vậy, các module này cũng phải do nhà sản xuất cung cấp kèm theo CPU.
•
Trong các hệ thống điều khiển quá trình, một trạm điều khiển cục bộ cũng thƣờng đƣợc cài đặt giao diện HART và các module ghép nối phụ kiện khác. Các thiết bị này đƣợc lắp đặt trong tủ điều khiển cùng với các linh kiện hỗ trợ khác nhƣ hàng kẹp đấu dây, các bộ chuyển đổi tín hiệu (transducers), các khối đầu cuối (terminal blocka),... Các tủ điều khiển thƣờng đƣợc đặt trong phòng điều khiển/phòng điện ở bên cạnh phòng điều khiển trung tâm hoặc rải rác gần khu vực hiện trƣờng.
Các chức năng do trạm điều khiển cục bộ đảm nhiệm bao gồm:
• Điều khiển quá trình (process control): Điều khiển các mạch vòng kín (nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng, độ pH, độ đậm đặc,...). Hầu hết các mạch vòng đơn đƣợc điều khiển trên cơ sở luật PID, giải quyết bài toán điều khiển điều chỉnh, điều khiển tỉ lệ, điều khiển tầng. Các hệ thống hiện đại cho phép điều khiển mờ, điều khiển dựa mô hình (model-based control),
điều khiển thích nghi, ...
• Điều khiển trình tự (sequential control, sequence control) • Điều khiển logic
• Thực hiện các công thức (recipe control).
• Đặt các tín hiệu đầu ra về trạng thái an toàn trong trƣờng hợp có sự cố hệ thống
22
trạm vận hành
• Nhận biết các trƣờng hợp vƣợt ngƣỡng giá trị và tạo các thông báo báo động.
Chính vì đây là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống, đại đa số các trạm điều khiển cục bộ có tính năng kiểm tra và sửa lỗi (error checking and
correcting, ECC), cũng nhƣ cho phép lựa chọn cấu hình dự phòng. Một điều
quan trọng là một trạm điều khiển cục bộ phải có khả năng đảm bảo tiếp tục thực hiện các chức năng nói trên trong trƣờng hợp trạm vận hành hoặc đƣờng truyền bus hệthống có sự cố.
Các máy tính điều khiển có thể là máy tính đặc chủng của nhà cung cấp (vendor-
specific controller), PLC hoặc máy tính cá nhân công nghiệp. Dựa trên cơ sở
này có thể phân loại các hệ thống điều khiển phân tán có mặt hiện nay trên thị trƣờng thành các hệ các hệ truyền thống (sau đây gọi là DCS truyền thống), các
hệtrên nền PLC (PLC-based DCS) và các hệtrên nền PC (PC-based DCS).
Bất kể chủng loại thiết bị nào đƣợc sử dụng, các yêu cầu quan trọng nhất về mặt kỹ thuật đƣợc đặt ra cho một trạmđiều khiển cục bộ là:
• Tính năng thời thực
• Độ tin cậy và tính sẵn sàng
• Lập trình thuận tiện, cho phép sử dụng/cài đặt các thuật toán cao cấp • Khả năng điều khiển lai (liên tục, trình tự và logic).