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

Bắc Ninh: Tháo gỡ vướng mắc trong tổ chức các hội thi, cuộc thi
Ngày 08/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Tọa đàm “Nghị quyết số 25/2026/NQ-HĐND – Từ quy định đến thực tiễn tổ chức các hội thi, cuộc thi sáng tạo do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Bắc Ninh tham mưu, chủ trì”. Ông Nguyễn Hồng Sơn- Phó Chủ tịch Liên hiệp hội tỉnh chủ trì hội nghị.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm kết thúc tốt đẹp chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga
Theo đặc phái viên TTXVN, tối 9/9 (giờ địa phương), Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Phu nhân và Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam rời thủ đô Moskva kết thúc tốt đẹp chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga (từ ngày 7-9/9/2026) và tiếp tục thăm chính thức Cộng hòa Pháp, dự Hội nghị Thượng đỉnh Không gian vũ trụ tại Paris từ ngày 9 -12/9/2026.
Tuyên bố chung về củng cố hơn nữa quan hệ đối tác chiến lược toàn diện Việt Nam- Nga
Nhân chuyến thăm cấp Nhà nước của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Phu nhân và Đoàn Đại biểu cấp cao Việt Nam tới Liên bang Nga từ ngày 7-9/9, hai bên đã ra Tuyên bố chung về việc củng cố hơn nữa quan hệ Đối tác chiến lược toàn diện Việt Nam - Nga trong giai đoạn mới. Ban Biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn Tuyên bố chung:
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm hội đàm với Tổng thống Nga Vladimir Putin
Trong khuôn khổ chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga, ngày 9/9/2026, tại Điện Kremlin, sau Lễ đón trọng thị với nghi thức cấp nhà nước, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, Chủ tịch nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Tô Lâm đã hội đàm với Tổng thống Nga Vladimir Putin.
Hải Phòng: Sáp nhập Hội Làm vườn và Hội Kế hoạch hóa gia đình về Liên hiệp hội Thành phố
Ủy ban nhân dân thành phố Hải Phòng vừa ban hành Quyết định số 3494/QĐ-UBND ngày 29/8/2026 về việc cho phép sáp nhập Hội Làm vườn thành phố Hải Phòng và Hội Kế hoạch hóa gia đình thành phố Hải Phòng vào Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) thành phố Hải Phòng.
Thanh Hoá: Tập huấn công nghệ số và ứng dụng số trong sản xuất và đời sống
Ngày 08/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội tỉnh) đã phối hợp với Hội Tin học Thanh Hóa và Trường Đại học Hồng Đức tổ chức Hội nghị tập huấn với chủ đề “Công nghệ số và ứng dụng số cho công dân xuất sắc và tiêu biểu trong lao động và sản xuất trên địa bàn tỉnh”.
Tuyên Quang: Tổng kết dự án bảo tồn, phát huy giá trị di sản chè Shan tuyết
Ngày 04/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp hội) tỉnh Tuyên Quang đã phối hợp với Chương trình tài trợ các dự án nhỏ Quỹ Môi trường Toàn cầu (UNDP/GEF SGP) tổ chức hội nghị tổng kết dự án “Giải pháp thúc đẩy bảo tồn, phát huy giá trị quần thể cây di sản chè Shan tuyết cổ thụ gắn với cải thiện sinh kế tỉnh Tuyên Quang”.
Kỷ niệm 20 năm thành lập Trung tâm Dịch thuật, Dịch vụ Văn hóa và Khoa học công nghệ
Sáng 6/9 tại Hà Nội, Trung tâm Dịch thuật, Dịch vụ Văn hóa và Khoa học công nghệ (CTCS) thuộc Liên hiệp Hội Việt Nam đã tổ chức Lễ kỷ niệm 20 năm thành lập. Tại sự kiện, công trình “Almanach Những nền văn minh thế giới” do Trung tâm thực hiện đã chính thức nhận Bằng xác lập Kỷ lục Việt Nam cho công trình “Almanach những nền văn minh thế giới”.