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 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.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Bí thư Châu Văn Minh dâng hương tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ và tặng quà gia đình chính sách tại Quảng Trị
Nhân kỷ niệm 79 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ (27/7/1947 - 27/7/2026), ngày 13/7, GS.VS Châu Văn Minh, Bí thư Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã dẫn đầu Đoàn công tác đến dâng hương tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ tại tỉnh Quảng trị và thăm hỏi, tặng quà các gia đình chính sách, người có công với cách mạng có hoàn cảnh khó khăn trên địa bàn.
Tạp chí Việt Nam Hội nhập đạt chuẩn Tạp chí khoa học năm 2026
Vừa qua, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Quyết định số 2244/QĐ-BKHCN và Quyết định 2823/QĐ-BKHCN để công bố danh mục tạp chí đạt tiêu chuẩn khoa học Việt Nam năm 2026. Sự kiện này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong quá trình chuẩn hóa hệ thống xuất bản học thuật nước nhà, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng nghiên cứu, phản biện và các chuẩn mực công bố khoa học hiện đại.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý khẳng định vị thế là một tổ chức khoa học uy tín
Trong bối cảnh đất nước đang đẩy mạnh xây dựng Nhà nước pháp quyền xã hội chủ nghĩa, hoàn thiện thể chế phát triển và thúc đẩy đổi mới sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học về chính sách, pháp luật và khoa học quản lý ngày càng giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp luận cứ khoa học phục vụ quá trình hoạch định chủ trương, chính sách, cũng như hoàn thiện hệ thống pháp luật.
Đắk Lắk: Mở ra không gian phát triển, nhiều tiềm năng cho đội ngũ trí thức khoa học
Việc hợp nhất tỉnh Đắk Lắk và Phú Yên đã mở ra không gian phát triển mới với nhiều tiềm năng về kinh tế, khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo. Trong bối cảnh khoa học, công nghệ và chuyển đổi số trở thành động lực quan trọng của tăng trưởng, phát huy vai trò đội ngũ trí thức KH&CN là yêu cầu cấp thiết, tạo nền tảng cho sự phát triển nhanh, bền vững của tỉnh Đắk Lắk.
Nghị quyết 57/NQ-TW: Đột phá là đời sống của người dân được cải thiện rõ rệt hơn
Mọi hệ thống số, cơ sở dữ liệu và nền tảng số phải được thiết kế theo yêu cầu an toàn, an ninh ngay từ đầu; coi đào tạo kỹ năng số, năng lực đổi mới sáng tạo và ứng dụng AI là nhiệm vụ lâu dài. Khi những điều đó được thực hiện đồng bộ, Nghị quyết 57/NQ-TW sẽ tạo nền tảng quan trọng để Việt Nam bứt phá.
Thanh Hoá: Hội nghị sơ kết 6 tháng đầu năm 2026
Ngày 10/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành mở rộng lần thứ VII, khoá VII, nhiệm kỳ 2024 - 2029; sơ kết 6 tháng đầu năm, triển khai nhiệm vụ trọng tâm 6 tháng cuối năm 2026.
Lâm Đồng: Kết nối sức mạnh - Khơi thông nguồn lực phát triển năng lượng tái tạo
Chiều ngày 09/7, tại Đà Lạt, Hiệp hội Điện gió và Mặt trời tỉnh Lâm Đồng (Hội thành viên Liên hiệp Hội) tổ chức Hội nghị thường niên năm 2026 nhằm đánh giá kết quả hoạt động năm 2025 và 6 tháng đầu năm 2026, đồng thời đề ra phương hướng, nhiệm vụ trọng tâm cho 6 tháng cuối năm.
Liên hiệp Hội tỉnh Hà Tĩnh và Quảng Trị tăng cường trao đổi kinh nghiệm
Chiều ngày 09/7, Đoàn công tác Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (LHH) tỉnh Quảng Trị do Tiến sĩ Trần Văn Tuân – Chủ tịch Liên hiệp Hội làm Trưởng đoàn đã có buổi thăm, làm việc và trao đổi kinh nghiệm tại LHH tỉnh Hà Tĩnh. Tiếp và làm việc với đoàn có Tiến sĩ Bùi Khắc Bằng – Chủ tịch LHH tỉnh Hà Tĩnh cùng đại diện các ban chuyên môn.
Đắk Lắk: Liên hiệp hội sơ kết công tác 6 tháng đầu năm
Chiều ngày 09/7, Liên hiệp hội tỉnh Đắk Lắk đã tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành (mở rộng) nhằm sơ kết công tác 6 tháng đầu năm và triển khai phương hướng, nhiệm vụ 6 tháng cuối năm 2026; đồng thời cho ý kiến đối với các nội dung chuẩn bị Đại hội Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031.