DCS là gì?
DCS – Hệ thống điều khiển phân tán được viết tắt từ cụm từ tiếng anh là viết tắt của Distributed Control System. DCS không tập trung quyền điều khiển tại 1 nơi mà nó phân chia đồng đều đến từng chi nhánh, từng bộ phận trong hệ thống.
Hệ thống điều khiển phân tán DCS là hệ thống chuyên dụng được ứng dụng trong việc điều khiển quá trình sản xuất liên tục hoặc theo mẻ (Batch- oriented) thông qua analog trong các ngành công nghiệp như: lọc dầu, hóa dầu, trạm phát điện, sản xuất thức ăn, nước uống, dược phẩm, xi măng, thép, giấy,…
Có thể bạn sẽ quan tâm: Hệ thống bms là gì
Có thể bạn sẽ quan tâm: Chức năng của hệ thống DCS
Chức năng chính và quan trọng nhất của DCS là điều khiển toàn bộ quá trình công nghệ trong nhà máy. Bên cạnh đó, DCS còn có thể vận hành và giám sát hệ thống.
Chức năng điều khiển
Chức năng điều khiển của DCS được đảm nhận bởi các thiết bị điều khiển đặt tại phòng điều khiển trung tâm hoặc trong các trạm điều khiển ở nhà máy. Chức năng điều khiển được chia nhỏ ra thành 2 dạng sau:
- Điều chỉnh tự động: thực hiện điều chỉnh phản hồi các vòng trong quá trình liên tục.
- Điều khiển tuần tự: thực hiện cho một số công đoạn làm việc theo chuỗi sự kiện nối tiếp.
Chức năng vận hành và giám sát hệ thống
DCS cho phép biểu thị toàn bộ quá trình; thiết bị trong nhà máy lên màn hình một cách trực quan và sinh động bên cạnh các giao diện vận hành và giám sát có sẵn.
Hệ thống DCS được phân chia, sắp xếp, thể hiện các tham số, trạng thái dưới nhiều hình thức khác nhau giúp người vận hành dễ quan sát. Đồ thị được sử dụng giúp việc giám sát, so sánh, đánh giá chất lượng và ra quyết định điều khiển dễ dàng hơn.
Bên cạnh đó, việc đưa ra các cảnh báo cùng một số gợi ý xử lý trong DCS cũng được đánh giá cao với nhiều cấp độ như:
- Cảnh báo nguy cơ (Warning)
- Báo động (Alarm)
- Báo lỗi (Failure)
Phân loại hệ thống DSC
Hệ thống DCS điều khiển phân tán được phân chia thành ba hệ chính như sau:
DCS truyền thống
DCS truyền thống thường sử dụng các bộ điều khiển quá trình dựa trên kiến trúc riêng của từng nhà máy. Hệ thống cũ thường đóng kín, ít tuân theo các chuẩn giao tiếp công nghiệp, bộ điều khiển được sử dụng cũng chỉ dừng lại ở nhiệm vụ điều khiển quá trình. Do đó, khi sử dụng DCS truyền thống cần kết hợp với các thiết bị điều khiển khả trình của PLC. Tuy nhiên, DCS mới có nhiều tính năng mở tốt hơn. Một số bộ điều khiển có thể đảm nhận chức năng điều khiển quá trình, điều khiển trình tự và kiêm luôn điều khiển logic (hybrid controller).
DCS trên nền PLC
PLC được sử dụng trong hệ thống điều khiển phân tán thường có cấu hình mạnh, hỗ trợ điều khiển trình tự cộng với các phương pháp lập trình hiện đại.
DCS trên nền PC
Sử dụng PC (máy tính cá nhân) làm thiết bị điều khiển là việc làm quá phổ biến trên toàn thế giới. Nếu đặt lên bàn cân với bộ điều khiển khả trình (PLC) và DCS đặc chủng thì thế mạnh của PC chính là tính năng mở, khả năng lập trình tự do, hiệu năng tính toán cao, sở hữu đa chức năng và sở hữu giá thành vô cùng cạnh tranh.
Các thành phần trong hệ thống DCS
1. Trạm điều khiển cục bộ
Bộ phận này đôi khi còn được gọi với tên khác là khối điều khiển cục bộ (local control unit, LCU) hoặc trạm quá trình (process station, PS). Đây là nơi thực hiện mọi chức năng điều khiển cho một công đoạn, thường được đặt trong phòng điều khiển hoặc rải rác ở gần khu vực hiện trường.
2. Trạm vận hành
Trạm vận hành (operator station, OS) được đặt ngay tại phòng điều khiển trung tâm, có thể hoạt động song song, độc lập với nhau. Tuy nhiên, để thuận tiện trong việc vận hành hệ thống, trạm vận hành thường được sắp xếp ở mỗi phân đoạn hoặc phân xưởng tương ứng.
3. Trạm kỹ thuật
Trạm kỹ thuật (engineering station, ES) là nơi cài đặt các công cụ, đặt cấu hình cho hệ thống và tham số hóa các thiết bị trường, tạo và theo dõi chương trình ứng dụng điều khiển và giao diện người – máy,…
4. Hệ thống truyền thông
Bộ phận này bao gồm bus hệ thống (system bus) và bus trường (fieldbus). Bus hệ thống có nhiệm vụ nối mạng các trạm điều khiển cục bộ với nhau và với các trạm vận hành, trạm kỹ thuật. Bus trường có nhiệm vụ ghép nối trạm điều khiển với các trạm vào/ra phân tán và các thiết bị trường thông minh khác
Ngoài các thành phần chính được liệt kê trên, một hệ thống DCS còn có thêm thành phần khác như: trạm vào/ra từ xa (remote I/O station), các bộ điều khiển chuyên dụng,…
Ưu điểm hệ thống DCS
Mức điều khiển cao
Đa phần hệ thống DCS đều bao gồm các bộ điều khiển, hệ thống mạng truyền thông và phần mềm điều hành được tích hợp. Do đó, DCS có khả năng quản lý được rất nhiều điểm vào/ra.
Cấu hình linh hoạt
Với khả năng dự phòng kép ở tất cả thành phần, DCS có thể thay đổi các chương trình, thêm bớt các thành phần trong cấu trúc của hệ mà không làm gián đoạn hay phải khởi động lại quá trình. Thêm nữa, DSC hiện tại hỗ trợ rất nhiều phương thức truyền thông như: Profibus, Ethernet và Foundation FieldBus từ cục bộ cho đến cấp quản lý.
Tỷ lệ lỗi thấp
DCS thường có hệ thống mở cùng khả năng tích hợp cao với các PLC khác để điều khiển máy và công đoạn sản xuất độc lập. Vì vậy, hệ thống DCS có tỷ lệ lỗi thấp, giúp tiết kiệm chi phí điều khiển trong các nhà máy đồng thời dễ thực hiện bảo trì và vận hành.
Tính sẵn sàng và độ tin cậy
Hệ thống điều khiển phân tán hiện đại đều có sẵn các cơ chế dự phòng an toàn, có thể khởi động lại khi xảy ra sự cố bất ngờ. Bên cạnh đó, các chế độ bảo trì, chẩn đoán và chỉ thị lỗi cũng được trang bị. Hệ thống DSC còn cho phép người sử dụng cài đặt thêm các chế độ bảo mật khác nhằm hạn chế, điều khiển và kiểm soát quyền truy nhập dữ liệu.
Qua tất cả những đặc điểm trên chứng minh rằng DCS là hệ thống hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu về giải pháp tự động hóa tích hợp tổng thể.
Hy vọng những chia sẻ bên trên đã giúp các bạn có được cái nhìn tổng quan nhất về hệ thống DCS. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp đừng ngại liên hệ với Eco-Smart để được tư vấn hỗ trợ tốt nhất.
Thông tin liên hệ:
Công ty TNHH Giải pháp công nghệ ECO-SMART
🏢 Địa chỉ: 16/10 QL13, Khu phố Đông Nhì, P. Lái Thiêu, TP. Thuận An, Bình Dương
📱 Hotline: 0274 650 2236 / 0932 027 448
📧 Email: admin@eco-smart.biz
🌐 Website: https://eco-smart.biz/
