GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ SƯ THIẾT BỊ: KIỂM SOÁT VÀ TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH

Kỹ thuật thiết bị là một lĩnh vực liên quan đến việc thiết kế, phát triển và triển khai các thiết bị và hệ thống điều khiển được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khác nhau. Các kỹ sư thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng các hệ thống này được thiết kế, lắp đặt và bảo trì để đạt được hiệu suất tối ưu. Họ chịu trách nhiệm đảm bảo rằng thiết bị hoạt động đáng tin cậy, chính xác và an toàn.

Kỹ thuật thiết bị tự động hoá

VAI TRÒ CỦA KỸ SƯ THIẾT BỊ : KIỂM SOÁT VÀ TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH

Các kỹ sư thiết bị chịu trách nhiệm thiết kế và triển khai các hệ thống thiết bị và điều khiển điều chỉnh các quy trình công nghiệp khác nhau. Họ làm việc với nhiều loại thiết bị, bao gồm cảm biến, máy phát, bộ điều khiển và bộ truyền động. Các kỹ sư thiết bị cũng đảm bảo rằng các hệ thống này được bảo trì và hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của chúng.

Vai trò của họ liên quan đến việc cộng tác với các kỹ sư, người vận hành và kỹ thuật viên khác để đảm bảo rằng hệ thống điều khiển hoạt động tối ưu. Họ khắc phục mọi sự cố phát sinh và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH

Kiểm soát quy trình liên quan đến việc sử dụng các thiết bị và hệ thống điều khiển để điều chỉnh các quy trình công nghiệp. Mục đích là để đảm bảo rằng quy trình hoạt động trong một tập hợp các thông số xác định, bao gồm nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy và thành phần hóa học.

THÀNH PHẦN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Một hệ thống điều khiển thường bao gồm các thành phần sau:

         -  Cảm biến: Chúng phát hiện những thay đổi trong các biến của quy trình, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng chảy.

         -  Bộ phát: Chúng chuyển đổi tín hiệu từ các cảm biến thành dạng có thể được hệ thống điều khiển xử lý.

         -  Bộ điều khiển: Chúng nhận tín hiệu từ bộ truyền và gửi tín hiệu đến bộ truyền động để điều chỉnh các biến quy trình.

         -  Bộ truyền động: Chúng điều chỉnh các biến của quy trình, chẳng hạn như mở và đóng van hoặc điều chỉnh tốc độ động cơ.

Lập trình, tích hợp các hệ thống điều khiển

CÁC LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Có hai loại hệ thống điều khiển chính:

         -  Điều khiển vòng lặp mở: Loại hệ thống điều khiển này sử dụng phản hồi từ các cảm biến để điều chỉnh các biến của quy trình. Đây là một hệ thống vòng kín, nghĩa là đầu ra được so sánh với điểm đặt mong muốn và các điều chỉnh được thực hiện để đưa biến quy trình trở lại điểm đặt. Loại điều khiển này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, chẳng hạn như trong sản xuất hóa chất và dược phẩm.

         -  Điều khiển theo tầng: Loại hệ thống điều khiển này sử dụng nhiều bộ điều khiển để điều chỉnh nhiều biến quy trình. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng trong đó quy trình có nhiều giai đoạn và những điều chỉnh được thực hiện trong một giai đoạn có thể ảnh hưởng đến các giai đoạn khác.

CHIẾN LƯỢC KIỂM SOÁT

Có một số chiến lược kiểm soát được sử dụng trong kiểm soát quá trình công nghiệp:

         -  Kiểm soát tỷ lệ: Chiến lược này điều chỉnh biến quy trình tỷ lệ với sai số giữa điểm đặt và giá trị thực.

         -  Kiểm soát tích phân: Chiến lược này điều chỉnh biến quy trình dựa trên sai số tích lũy theo thời gian.

         -  Kiểm soát đạo hàm: Chiến lược này điều chỉnh biến quá trình dựa trên tốc độ thay đổi của lỗi theo thời gian.

         -  Điều khiển tiếp nối: Chiến lược này dự đoán những thay đổi trong biến quy trình và điều chỉnh tín hiệu điều khiển tương ứng.

TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH

Tối ưu hóa quy trình liên quan đến việc xác định các điều kiện vận hành tối ưu cho một quy trình nhất định. Mục đích là tối đa hóa hiệu quả, giảm chi phí và giảm thiểu lãng phí.

Tầm quan trọng của việc tối ưu hóa

Tối ưu hóa quy trình là cần thiết vì nhiều lý do:

         -  Cải thiện hiệu quả: Bằng cách tối ưu hóa quy trình, hoạt động có thể đạt được hiệu quả tối đa, dẫn đến tiết kiệm chi phí và tăng năng suất.

         -  Giảm chi phí: Bằng cách xác định và loại bỏ sự thiếu hiệu quả, hoạt động có thể giảm chi phí liên quan đến tiêu thụ năng lượng, nguyên liệu thô và chất thải.

         -  Tăng cường an toàn: Tối ưu hóa quy trình có thể giảm nguy cơ tai nạn và cải thiện sự an toàn của người lao động.

KỸ THUẬT TỐI ƯU HÓA

Có một số kỹ thuật được sử dụng để tối ưu hóa quy trình:

         -  Tối ưu hóa dựa trên mô hình: Điều này liên quan đến việc sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng quy trình và xác định các điều kiện vận hành tối ưu.

         -  Kiểm soát nhiều biến: Chiến lược này liên quan đến việc tối ưu hóa đồng thời nhiều biến quy trình để đạt được kết quả mong muốn.

         -  Kiểm soát quy trình nâng cao: Điều này liên quan đến việc sử dụng các thuật toán và kỹ thuật tiên tiến để tối ưu hóa các quy trình công nghiệp phức tạp.

Tự động hoá phát triển

NHỮNG THÁCH THỨC TRONG VIỆC TỐI ƯU HÓA

Tối ưu hóa quy trình có thể gặp khó khăn do một số yếu tố, bao gồm:

         -  Quy trình phức tạp: Một số quy trình công nghiệp rất phức tạp, gây khó khăn cho việc xác định các điều kiện vận hành tối ưu.

         -  Dữ liệu hạn chế: Dữ liệu rất cần thiết để tối ưu hóa nhưng có thể bị hạn chế hoặc khó lấy được trong một số trường hợp.

         -  Các biến số liên kết với nhau: Các quy trình công nghiệp thường được kết nối với nhau, có nghĩa là việc thay đổi một biến số có thể gây ra những hậu quả không lường trước được đối với các biến số khác.

Để vượt qua những thách thức này, các kỹ sư công cụ có thể sử dụng các kỹ thuật lập mô hình nâng cao, cộng tác với các kỹ sư và nhà khoa học dữ liệu khác cũng như sử dụng các công cụ và phần mềm tối ưu hóa mới nhất.

PHẦN KẾT LUẬN VỀ KỸ SƯ THIẾT BỊ: KIỂM SOÁT VÀ TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH

Các kỹ sư thiết bị đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và tối ưu hóa quy trình. Họ chịu trách nhiệm thiết kế, lắp đặt và bảo trì các thiết bị đo đạc và hệ thống điều khiển điều chỉnh các quy trình công nghiệp. Bằng cách tối ưu hóa các quy trình này, họ có thể nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và giảm thiểu lãng phí.

Là nhà phân phối biến tần miền Bắc, Nihaco cung cấp các dịch vụ:

         -  Cung cấp vật tư điện, thiết bị điện - tự động hóa và điều khiển công nghiệp.

         -  Dịch vụ sửa chữa biến tần tại Hải Phòng.

         -  Khảo sát, tư vấn kỹ thuật miễn phí, cùng khách hàng đưa ra giải pháp tối ưu.

         -  Thiết kế, thi công tủ bảng điện: tủ điện điều khiển, tủ điện động lực, tủ điện chiếu sáng…

         -  Lập trình, tích hợp hệ thống PLC, HMI, SCADA và các hệ thống giám sát, điều khiển.