Mặc dù nhóm các công cụ điều khiển quá trình có vẻ lớn và phức tạp nhưng các thành viên cốt lõi của nó chủ yếu được chia thành bốn loại. Từ "thu thập dữ liệu" đến "thực hiện hướng dẫn", họ có sự phân công lao động rõ ràng và hợp tác chặt chẽ, tạo thành một vòng khép kín giám sát và điều tiết sản xuất hoàn chỉnh, là điều không thể thiếu. Việc nắm vững các chức năng của bốn loại công cụ này có thể giúp bạn nhanh chóng phân loại logic cốt lõi của kiểm soát quy trình.
Dụng cụ phát hiện: "Trinh sát" trên địa điểm sản xuất
Là “đội tiên phong” của gia đình, trách nhiệm cốt lõi của các thiết bị phát hiện là “thu thập dữ liệu theo thời gian thực”, nắm bắt và truyền tải chính xác các thông số chính khác nhau trong quá trình sản xuất mà không bỏ sót bất kỳ biến động nào. Giống như những “con mắt” của sản xuất công nghiệp, chúng là nền tảng của toàn bộ vòng khép kín điều khiển. Nếu không có dữ liệu phát hiện chính xác, quy định tiếp theo là không thể.
Các loại công cụ phát hiện phổ biến (4 loại lõi)
- Dụng cụ đo nhiệt độ: Chủ yếu là cặp nhiệt điện và điện trở nhiệt, chúng cảm nhận chính xác nhiệt độ trong ấm phản ứng và đường ống, thậm chí ghi lại những dao động vài phần mười độ để giữ cho "vạch đỏ nhiệt độ" sản xuất trong tầm kiểm soát;
- Dụng cụ áp suất: Bao gồm đồng hồ đo áp suất và bộ truyền áp suất, chúng giám sát áp suất trong đường ống và thùng chứa 24 giờ mỗi ngày để ngăn chặn-rò rỉ áp suất cao và-sự kém hiệu quả của áp suất thấp, đảm bảo an toàn sản xuất;
- Dụng cụ đo lưu lượng: Chẳng hạn như lưu lượng kế xoáy và lưu lượng kế điện từ, chúng đo chính xác lượng phân phối chất lỏng và khí, giúp doanh nghiệp kiểm soát nguyên liệu thô đầu vào và đầu ra sản phẩm để tránh lãng phí;
- Dụng cụ đo mức: Chẳng hạn như máy đo mức radar và máy đo mức siêu âm, chúng-đo chiều cao của vật liệu trong bể chứa theo thời gian thực, giúp bạn dễ dàng xem hàng tồn kho và liệu có thiếu hụt hay không [2].
Công cụ hiển thị: "Sứ giả giọng nói" của dữ liệu
Dữ liệu gốc được thu thập bởi các thiết bị phát hiện là các tín hiệu điện phức tạp mà người bình thường không thể giải thích trực tiếp được. Tại thời điểm này, các công cụ hiển thị phát huy tác dụng. Trách nhiệm cốt lõi của họ là "trình bày dữ liệu một cách trực quan", chuyển đổi tín hiệu điện thành các giá trị và con trỏ rõ ràng, cho phép người vận hành nắm bắt nhanh trạng thái sản xuất mà không cần diễn giải chuyên nghiệp.
Các loại công cụ hiển thị chính thống
Hiện nay, các dụng cụ hiển thị chính trong các khu công nghiệp được chia thành hai loại: dụng cụ hiển thị kỹ thuật số và dụng cụ con trỏ tương tự. Dụng cụ hiển thị kỹ thuật số có độ chính xác cao và tốc độ đọc nhanh, có thể hiển thị trực tiếp các giá trị cụ thể và là lựa chọn hàng đầu trong các khu công nghiệp hiện nay; Dụng cụ con trỏ tương tự có kiểu dáng cổ điển và bền bỉ, có cấu trúc đơn giản, phù hợp với các tình huống đơn giản với yêu cầu độ chính xác thấp.
Công cụ điều tiết: “Người chỉ huy” sản xuất
Khi các thiết bị phát hiện phát hiện “dữ liệu sai lệch so với tiêu chuẩn” (chẳng hạn như nhiệt độ quá cao hoặc áp suất quá thấp), các thiết bị điều tiết sẽ được đưa vào sử dụng ngay lập tức, đóng vai trò là “người chỉ huy” [2]. Trách nhiệm cốt lõi của họ là “ban hành các hướng dẫn điều chỉnh một cách chính xác”: theo các thông số tiêu chuẩn đặt trước, kết hợp với độ lớn và tốc độ thay đổi của độ lệch, tự động tính toán phương án điều chỉnh tối ưu và hướng dẫn cơ chế điều hành tiếp theo thực hiện các điều chỉnh để kéo các thông số sai lệch trở về phạm vi bình thường.
Thiết bị cốt lõi và đặc điểm nâng cấp của dụng cụ điều chỉnh
Trong số các thiết bị điều chỉnh, bộ điều chỉnh PID là “thiết bị ngôi sao” trong tự động hóa công nghiệp, có khả năng điều chỉnh chính xác và ổn định, phù hợp với hầu hết các kịch bản sản xuất. Nó có thể được nhìn thấy trong các ngành công nghiệp hóa chất, điện và dược phẩm [2]. Với việc nâng cấp thông minh, các thiết bị điều chỉnh hiện đại còn có chức năng lưu trữ dữ liệu và điều khiển từ xa, nâng cao hơn nữa hiệu quả điều chỉnh [1].
Thiết bị truyền động: "Người thực hiện" hướng dẫn
Các hướng dẫn được đưa ra bởi các công cụ điều chỉnh cuối cùng phải được thực hiện bởi các bộ truyền động - họ là-cánh tay phải của "người chỉ huy" và là thành viên "chăm chỉ" nhất trong cả gia đình. Trách nhiệm cốt lõi của họ là "thực hiện các hành động điều chỉnh": nhận hướng dẫn từ các thiết bị điều chỉnh, hoàn thành chính xác các hành động như đóng mở van, điều chỉnh vách ngăn và điều chỉnh tốc độ động cơ, đồng thời thực sự biến "hướng dẫn" thành "vận hành thực tế" để đảm bảo rằng quy trình sản xuất ổn định và có thể kiểm soát được.
Các loại thiết bị truyền động phổ biến và kịch bản thích ứng
Các thiết bị truyền động được sử dụng phổ biến nhất trong các khu công nghiệp là van điều khiển khí nén và van điều khiển điện, phù hợp với các điều kiện làm việc khác nhau: van điều khiển khí nén được dẫn động bằng khí nén, tốc độ phản ứng nhanh, phù hợp với các tình huống nguy hiểm cháy, nổ; Van điều khiển điện được dẫn động bằng điện, có độ chính xác điều chỉnh cao, phù hợp với các tình huống có yêu cầu cao về độ chính xác điều chỉnh.
Tóm tắt: Bốn loại công cụ xây dựng một vòng kín điều khiển hoàn chỉnh
Bốn loại công cụ tạo thành một vòng khép kín hoàn chỉnh gồm "phát hiện → hiển thị → điều chỉnh → thực thi". Chính những thiết bị “không có gì nổi bật” này đã cùng nhau xây dựng nên “trung tâm thần kinh” của sản xuất công nghiệp và hỗ trợ sự phát triển tự động hóa của nhiều ngành công nghiệp khác nhau [2].