Chuyển đến nội dung chính

Lịch sử đo lường tự động hoá (P2)



Những năm cuối của thế kỷ 19, các đầu đo nhiệt (thermometer) hay còn gọi là nhiệt kế được thiết kế với khung bằng kim loại hay bằng gỗ được phổ biến trong thương mại. Ngày nay các loại nhiệt kế này được rao bán hàng trăm đô la trên ebay vì tính thẩm mỹ cao của nó. Vào thời này, thiết bị đo áp suất khí quyển bằng thủy ngân (barometer) cũng dần được đưa vào sử dụng rộng rãi. Bằng cách đo chiều cao cột chất lỏng  thủy ngân trong áp kế, người ta có thể suy ra áp suất khí quyển. Đầu thế kỷ 20, các bộ ghi bằng chì, các bộ điều khiển khí nén (pneumatic controller) và các bộ điều khiển nhiệt độ được sản xuất đại trà.


Wood case thermometer

 Mercury barometer

Trong suốt thế chiến thứ I (world war I), nhu cầu về đo lường và điều khiển tăng cao đã tạo đà cho sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp tự động hóa và đo lường. Các phòng điều khiển trung tâm ra đời, các bộ thuật toán điều khiển tỷ lệ (P), Tích phân (I), Vi phân (D) được khai sinh. Giữa những năm 30 của thế kỷ 20, các bộ đo lưu lượng, các biến trở điện tử (potentiometers) và các bộ phân tích (analyzer) được ra đời. Tại thời điểm này, có khoảng 600 công ty về thiết bị đo lường tự động hóa hoạt động trên khắp toàn cầu.




Phương pháp tinh chỉnh điều khiển Ziegler-Nichols nổi tiếng và vẫn còn được sử dụng cho đến nay ra đời vào những năm 1940. Cuộc chạy đua vũ trang hiện đại trong chiến tranh thế giới thứ 2 đã đưa ngành tự động hóa lên tầm cao mới. Bộ chuyển đổi áp suất (pressure transmitter), các thiết bị đo lường điện tử được sản xuất. Đầu thập kỷ 50 của thế kỷ 20, với sự ra đời của transistor, ngành công nghiệp tự động hóa quá trình biến đổi mạnh mẽ. Trong suốt thời gian này, các khái niệm như ngõ ra tương tự dạng dòng 4-20mA, các thiết bị đo chênh áp, các mặt điều khiển điện tử được giới thiệu ra thị trường.



Những năm 1960, máy tính được phát minh cùng với màn hình hiển thị CRT, kết hợp với các bộ điều khiển lập trình được (PLC), đo lưu lượng bằng dòng xoáy vortex, và các van điều khiển. Những năm 1970 chứng kiến sự ra đời của bộ vi xử lý, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) , truyền dẫn quang học, các bộ phân tích ô xy và bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM.

Những năm 1980 và 1990, máy tính cá nhân ra đời, công nghệ chế tạo chip vi xử lý phát triển theo định luật Moore, cùng với các ngôn ngữ lập trình bậc cao, các phần mềm đã tạo đà phổ biến cho hệ thống tự động hóa. Các thuật toán điều khiển hiện đại như điều khiển mờ, hệ chuyên gia (expert system), các thiết bị đo thông minh, các bộ điều khiển có khả năng tự chẩn đoán cũng lần lượt được giới thiệu.

Nhận xét

Đăng nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

Bản vẽ quy trình công nghệ và đo lường P&ID

P&ID có 2 cách diễn giải, chữ P đầu tiên có thể là Process hay Piping tùy vào mục đích sử dụng. Vì vậy, Bản vẽ quy trình công nghệ (hay đường ống) và các thiết bị đo lường là bản vẽ thể hiện thông tin cơ bản về công nghệ, đường ống và các thiết bị đo lường. Bản vẽ này được sử dụng nhiều nhất trong quá trình thiết kế, vận hành và bảo trì. Nó giúp cho các kỹ sư hiểu một cách tổng quát nhất toàn bộ quy trình công nghệ sản xuất trong nhà máy với mức độ chi tiết đáng ngạc nhiên về công nghệ, về đường ống, về đo lường bằng cách sử dụng các quy ước ký hiệu theo tiêu chuẩn ISA5.1-1992 (Instrumentation Symbols and Identification) và tiêu chuẩn ISA5.3-1983 (Graphic Ssymbols for Distributed Conttrol/ Shared Display Instrumentation,…). Về công nghệ, P&ID thể hiện được với từng công nghệ trong chu trình xử lý hay sản xuất của nhà máy, các thiết bị chính nào được sử dụng, công suất vận hành thiết kế ra sao, các thiết bị này có thông tin về công nghệ như áp suất, nhiệt độ như thế nào? ...
2 nhận xét
Read more »

Lại nói về bảo trì.

  Lại nói về bảo trì. Bảo trì thì có các loại: bảo trì sửa chữa (breakdown) và bảo trì ngăn ngừa (preventive). Sau này, nhờ công nghệ vi xử lý phát triển đồng thời thu thập dữ liệu máy dễ dàng hơn, bảo trì dự báo (predictive) dần trở lên phổ biến. Mình tin rằng, tương lai chỉ cần 5 đến 10 năm nữa thì máy móc có thể chủ động "nhắn" cho con người là "tôi sắp bệnh" để có hành động bảo trì ngăn ngừa kịp thời. Quay lại bảo trì trong các nhà máy, thì hiện tại phổ biến vẫn là bảo trì sửa chữa và bảo trì ngăn ngừa. Bảo trì sửa chữa hiểu đơn giản là khi nào hư thì sửa, không phải sử dụng nguồn nhân lực thường xuyên và in-house, xử lý sự cố bằng cách thay thế hay thuê ngoài vào sửa. Có nhiều nhược điểm trong bảo trì sửa chữa, chủ yếu vẫn là do bị động. Bảo trì sửa chữa phù hợp với các xưởng sản xuất chế biến nhỏ, môi trường làm việc không thuộc có nguy cơ nguy hiểm như cháy nổ, khi xảy ra sự cố ảnh hưởng đến sản lượng, không gây ảnh hưởng quá nhiều đến kế hoạch sản xuất. Ngượ...
Đăng nhận xét
Read more »

Thiết kế kỹ thuật: Thiết kế cơ sở front end và thiết kế chi tiết

 Thiết kế kỹ thuật (engineering design) thường được chia thành 2 giai đoạn: giai đoạn thiết kế cơ sở (Front end engineering) và giai đoạn thiết kế chi tiết (detailed engineering).  Giai đoạn front-end dài hay ngắn tùy thuộc vào từng dự án, quy mô dự án và các điều kiện khác. Đầu ra của giai đoạn front-end phải định nghĩa được các yêu cầu của dự án (project requirements), các tiêu chuẩn thiết kế, các hướng dẫn và các yêu cầu của nước sở tại hay yêu cầu riêng biệt của chủ đầu tư; chính những tài liệu này là cơ sở nền tảng cho sự thành công của giai đoạn sau là thiết kế chi tiết. Thông thường trong ngành dầu khí, các dự án được thiết kế front end khá bài bản và tốn nhiều thời gian, tuy nhiên nếu các tài liệu cơ sở này chi tiết và cụ thể, thì khi triển khai giai đoạn thiết kế chi tiết sẽ đẩy dự án đi rất nhanh và có chất lượng. Thiết kế front end thường là thiết kế mang tính cơ sở, thường hay được thực hiện bởi các kỹ sư nội bộ của chủ đầu tư. Vì tính chất ảnh hưởng của thiết kế c...
Đăng nhận xét
Read more »