Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 21/02/2008 23:41 (GMT+7)

Công nghệ Bus số trong các nhà máy nhiệt diện (P.1)

Trước đây, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) có độ mở không cao và theo chu trình 15 đến 20 năm sẽ được nâng cấp. Với sự ra đời của máy tính, chu kì cải tiến này đã được giảm xuống còn 3 đến 5 năm. Cuộc cách mạng công nghệ internet, fieldbus và điều khiển cũng theo sau với phiên bản máy tính của Moore có nhiều ứng dụng trong khi giá thành giảm.

Nếu đã qua thực tế, bạn có thể thấy nhiều trường hợp điển hình trong các lĩnh vực đo lường, các thiết bị cảm biến chỉ cung cấp giá trị đơn lẻ và chỉ kết nối với hệ thống điều khiển bằng một đường dây riêng rẽ. Ngày nay, các thiết bị có thể thực hiện chẩn đoán liên tục và cung cấp nhiều thông tin hơn so với việc cung cấp một giá trị trong quá trình đơn lẻ. Hơn nữa, hầu hết các thiết bị này giờ đây có thể sử dụng và trao đổi dữ liệu, tạo ra khả năng thực hiện các điều khiển sử dụng công nghệ bus số như Foundation fieldbus.

Các thiết bị thông minh sử dụng HART protcol đã xuất hiện hơn 15 năm qua. Rất nhiều ngành sử dụng thiết bị này do chúng có giá cạnh tranh so với các thiết bị truyền thống và có thể trực tiếp thay thế (1 thay 1) các thiết bị hiện nay mà không cần kết nối dây.

Các tiêu chuẩn bus số như Foundation fieldbus, Profibus DP và DeviceNet (tại đó mọi thông tin được truyền dưới dạng số) trong một số trường hợp cung cấp thêm nhiều tính năng hơn so với các thiết bị thông minh gốc. Giao diện fielbus trực tiếp trong các hệ thống điều khiển giúp cho người sử dụng truy cập dữ liệu đầy đủ. Gói phần mềm quản lí thiết bị sử dụng dữ liệu này để cung cấp thông tin chẩn đoán chi tiết và các chức năng phân tích bảo trì dự phòng. Độ chính xác điều khiển cũng được nâng cao do các tín hiệu không bị chuyển đổi sang 4-20mA để chuyển tới modul I/O DCS sau đó chuyển đổi trở lại giá trị số để sử dụng trong điều khiển.

Hình 1: Minh họa cách nối dây truyền thống (trên) và của công nghệ Fieldbus số.
Hình 1: Minh họa cách nối dây truyền thống (trên) và của công nghệ Fieldbus số.
Bên cạnh việc cung cấp các giá trị cảm ứng cơ bản, công cụ và actuator thông minh còn là nguồn phong phú cho các dữ liệu khác về bản thân nó cũng như về quá trình.

Sử thay đổi hệ thống điều khiển

Dù các công nghệ bus số như Foundation và DeviceNet trong hệ thống điều khiển có đôi chút thay đổi, nhưng nhiều tính năng vẫn được duy trì. Các công nghệ bus số không thay đổi về thiết kế điều khiển, đồ họa, cơ sở dữ liệu cũng như kiến trúc chính của hệ thống điều khiển. Chúng cũng không thay đổi đáng kể quy tắc tài liệu thiết kế. Giao diện cho định chỉnh kỹ thuật, kinh doanh, bảo trì, ghi lịch sử cũng như các ứng dụng hệ thống khác cũng không thay đổi. Đối với quá trình hiệu chỉnh kỹ thuật sử dụng tín hiệu I/O, điều khiển và quá trình cũng vậy.

Tuy nhiên, công nghệ bus số lại thay đổi cấu trúc kết nối với I/O. Thay vì việc kết nối bằng dây chuyên dụng từ mỗi một thiết bị hiện trường tới I/O DCS, kiến trúc bus cho phép kết nối cáp đơn với nhiều thiết bị số. Giao diện với I/O mà các thiết bị mô tả được chuyển đến modul fieldbus số (Hình 1).

Sự giống nhau đơn giản nhất là kênh I/O truyền thống được định vị trong thiết bị và bus I/O được sử dụng để đọc các kênh giờ đây là cáp fieldbus thay vì bảng cắm. Cáp này, với nhiều điểm dữ liệu, giảm đáng kể việc sử dụng dây cáp trong nhà máy. Việc ghi chép tài liệu cũng như bảo dưỡng cũng được hạn chế.

“Không gian” modul I/O đòi hỏi trong bộ điều khiển cho một hay nhiều giao diện bus số cũng được hạn chế đáng kể so với các modul I/O và các thiết bị đầu cuối khác. Foundation fieldbus sử dụng kết nối dây đôi (STP) mang nguồn và dữ liệu trên cùng một cặp dây trong khi đó DeviceNet sử dụng đến 4 dây với dữ liệu và nguồn phân tán. Điều này có thể cần thêm một số “không gian” cho việc cấp nguồn các thiết bị fieldbuss, các modul phân tán và các máy điều phối cấp nguồn.

Thiết kế DCS với công nghệ bus số và cấu hình tích hợp cùng phần mềm quản lí thiết bị nhà máy là vô cùng quan trọng. Thiết kế này nên hỗ trợ HART truyền thống, I/O analog, I/O rời rạc cũng như I/O chuyên dụng đòi hỏi tốc độ, độ phân giải cao và an toàn. Ngoài ra, nó cũng nên hỗ trợ nhiều loại fieldbus. Trong đó có Foundation fieldbus, được sử dụng chủ yếu cho điều khiển analog, và DeviceNet hay Profibus DP, được sử dụng cho các ứng dụng điều khiển rời rạc. Trong một số trường hợp, các tính năng của thiết bị đòi hỏi sẽ điều khiển ứng dụng của nhiều loại bus số.

Nguồn: hiendaihoa.com, 18/01/2008

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội IX Liên hiệp Hội Việt Nam
Sáng 12-8, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch và Hội đồng Trung ương Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ 19 và Hội nghị Hội đồng Trung ương lần thứ 13 khóa VIII dưới hình thức trực tiếp và trực tuyến, nhằm tập trung rà soát, thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Quảng Trị: Tập huấn cập nhật kiến thức chăm sóc người bệnh
Ngày 11/8, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) tỉnh phối hợp với Hội Y học tỉnh tổ chức tập huấn “Cập nhật kiến thức, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh”, nhằm cập nhật kiến thức chuyên môn và y khoa mới, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh cho đội ngũ điều dưỡng.
Đại hội lần thứ nhất Liên hiệp Hội Việt Nam – Dấu mốc khai sinh mái nhà chung của trí thức khoa học và công nghệ
Ngày 26/3/1983, tại Thủ đô Hà Nội, Đại hội thành lập Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam được tổ chức. Từ dấu mốc lịch sử ấy, một tổ chức chung của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ Việt Nam chính thức hình thành, mở ra hành trình tập hợp, đoàn kết và phát huy trí tuệ của các nhà khoa học vì sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
Góp ý kiến Luật Nhà ở (sửa đổi)
Tại hội thảo, nhiều nhà khoa học cho rằng với xu hướng quản trị đô thị hiện nay, dự thảo Luật Nhà ở có thể cân nhắc bổ sung một điều về "Hệ thống dữ liệu nhà ở quốc gia". Đây sẽ là cơ sở để quản lý vòng đời nhà ở, cảnh báo sớm nguy cơ xuống cấp và hỗ trợ hoạch định chính sách.
Tạo động lực phát triển, đưa ngành công nghệ sinh học Việt Nam lên tầm cao mới
Hội nghị Khoa học toàn quốc về Công nghệ sinh học 2026, diễn ra trong hai ngày 7 và 8/8 tại Đại học Đông Á, Đà Nẵng, không chỉ là sự kiện học thuật mà còn là một dấu mốc chiến lược, điểm hội tụ trí tuệ nhằm định hình lại quỹ đạo phát triển của ngành công nghệ sinh học Việt Nam...