acecook

Cải thiện đo lường trong nhà máy đường bằng cảm biến công nghiệp

Tự động hóa công nghiệp
09/09/2024 16:11
Công nghệ đã thay đổi mạnh mẽ các loại cảm biến, dẫn đến nhiều cải tiến lớn trong các doanh nghiệp sản xuất thông qua việc kiểm soát chất lượng tốt hơn và nhiều lợi ích khác.
aa
Cải thiện đo lường trong nhà máy đường bằng cảm biến công nghiệp

Công nghệ cảm biến đã có nhiều thay đổi lớn trong lĩnh vực điều khiển quy trình, đặc biệt là sự tồn tại của các hệ thống khí nén, mặc dù điều khiển kỹ thuật số đã phát triển mạnh mẽ.

Nhờ có cảm biến thông minh tích hợp với hệ thống chẩn đoán, các van điều khiển khí nén được cải thiện, giúp chúng cạnh tranh tốt hơn với các van điều khiển điện, vốn có khả năng truyền thông tin vượt trội.

Kỹ sư đánh giá cao việc các bộ định vị thông minh giúp cải thiện hiệu suất và dễ dàng bảo trì van khí nén, mang lại lợi ích tiết kiệm chi phí và thuận tiện cho việc quản lý nội bộ. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của các công cụ chẩn đoán trong việc giữ cho những công nghệ cũ nhưng vẫn hoạt động tốt.

Những kỹ sư gặp khó khăn với cảm biến trong các môi trường công nghiệp phức tạp sẽ tìm thấy giải pháp thiết thực như tự động hóa các hệ thống nghiền mía và hệ thống đổ mía. Các cấu hình cảm biến mới, như đầu dò nút bấm và công tắc từ, đã giúp khắc phục những vấn đề như đo độ dẫn điện không ổn định và hỏng hóc của công tắc cơ học.

Một kỹ sư chia sẻ trên tạp chí Control Design rằng, anh bắt đầu sự nghiệp trong lĩnh vực thiết bị đo lường từ những năm 1960, khi mà công nghệ khí nén đang rất phổ biến. Sau đó, anh trải qua thời kỳ của công nghệ tương tự (4-20 mA) và cuối cùng là bước vào kỷ nguyên kỹ thuật số. Thật may mắn khi được chứng kiến những thay đổi lớn lao này trong ngành công nghiệp, nhờ đó mà anh có thể nuôi sống gia đình

Nói về khí nén và công nghệ đang phát triển áp dụng cho các van điều khiển quy trình 20-100 kPa, không thể không ngưỡng mộ cách mà các cảm biến thông minh kết hợp với các hệ thống chẩn đoán hiện đại đã giúp những van này vẫn giữ được vị trí trên thị trường. Nếu không có điều này, các van điều khiển bằng điện với khả năng truyền thông tốt hơn có lẽ đã chiếm phần lớn thị trường.

Cải thiện đo lường trong nhà máy đường bằng cảm biến công nghiệp

So với các van điện, các hệ thống khí nén đơn giản hơn, dễ bảo trì và hiệu chỉnh tại chỗ, không cần sự can thiệp từ các công ty dịch vụ chuyên biệt. Được trang bị bộ định vị thông minh, cung cấp chẩn đoán bảo trì toàn diện, các van khí nén đã giúp nhiều công ty tiết kiệm chi phí.

"Tôi từng lái xe 300 dặm chỉ để sửa một van điều khiển bị lỗi cho một công ty không có đội ngũ nhân viên đo lường. Tất cả những gì tôi làm chỉ là gắn lại cánh tay phản hồi của bộ định vị vào thân van, giúp hệ thống cấp nước cho nồi hơi hoạt động trở lại. Việc sửa chữa mất chưa đầy 10 phút và người quản lý kỹ thuật của công ty không thể tin rằng giải pháp của tôi đã giải quyết được vấn đề" - anh kỹ sư chia sẻ.

Cũng theo anh kỹ sư, đến năm 1979, khi anh được mời làm kỹ sư đo lường tại một nhà máy đường, các thách thức đó đã tăng lên đáng kể trong hoạt động hàng ngày của nhà máy.

Anh phải đối mặt với một nhà máy cũ kỹ đang rất cần tự động hóa và trong 13 năm đầu tiên ở đó, anh đã từng bước lắp đặt các thiết bị đo lường và điều khiển tương tự hiện đại nhất lúc bấy giờ trên toàn bộ nhà máy.

Một trong những thách thức lớn nhất là việc đo lường và điều khiển hệ thống nghiền mía nhiều tầng chạy bằng tuabin hơi nước. Mía nghiền nhỏ được đưa vào các máng và mức độ mía trong máng cần phải kiểm soát tốc độ của các tuabin. Giải pháp cũ không hiệu quả vì việc đo độ dẫn điện của mía trong máng để xác định chiều cao của nó không đáng tin cậy, gây ra tình trạng cấp liệu thiếu hoặc thừa. Giải pháp anh đưa ra là sử dụng một dải tham chiếu rắn, gắn dọc trên một tấm Perspex, đặt một loạt các đầu dò nút bấm ở một bên của máng và một loạt điện cực được gắn ở phía bên kia.

Hệ thống này đã hoạt động ở một mức độ nhất định, nhưng gặp khó khăn do các tín hiệu bị gián đoạn bởi các túi khí trong khối mía. Anh đã tìm ra giải pháp tối ưu là tích hợp phản hồi tích cực vào hệ thống cổng logic để khi tín hiệu được phát hiện, nó sẽ giữ nguyên trạng thái. Loạt điện cực này cung cấp đầu ra từ 4-20 mA cho bộ điều khiển tốc độ tuabin. Hệ thống này hoạt động hoàn toàn hiệu quả.

Vấn đề lớn thứ hai liên quan đến cảm biến là hệ thống tự động đổ mía, trong đó các xe mía nhỏ được đẩy bằng thủy lực vào một cơ cấu nghiêng quay 270°. Tất cả các cảm biến vị trí sử dụng trong quy trình để định vị xe, khóa nó lại, quay và sau đó mở khóa đều là loại cơ học đơn giản.

Những thiết bị này gặp rất nhiều hỏng hóc do tính chất khắc nghiệt của ứng dụng, khi những cây mía dài chạm vào các công tắc, làm hỏng chúng. Anh đã tìm ra giải pháp đơn giản bằng cách lắp một loạt công tắc từ rất bền. Dây cáp được nối cố định, ngăn chặn nước xâm nhập.

Trước đây, vào những năm 1970, việc theo dõi mực nước trong các nồi hơi của các nhà máy rất vất vả. Những chiếc ống thủy tinh dùng để đo mực nước này thường được lắp đặt ở vị trí cao, khó nhìn thấy. Để tiện theo dõi, người ta phải thả dây xuống để đọc mực nước. Tuy nhiên, cách làm này vẫn còn nhiều bất tiện vì không thể quan sát được tất cả các nồi hơi cùng một lúc.

Để giải quyết vấn đề này, người ta đã nghĩ ra cách lắp đặt camera để quan sát các ống thủy tinh này. Hình ảnh từ các camera sẽ được hiển thị trên một màn hình, giúp người vận hành dễ dàng theo dõi mực nước của nhiều nồi hơi cùng một lúc. Đây là một giải pháp rất hữu ích và được đánh giá cao vào thời điểm đó.

Minh Thành (Theo control design)

mca
Tin bài khác
ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

Bốn năm sau lần đầu giới thiệu khái niệm "eMine", ABB vừa công bố tầm nhìn cập nhật về "mỏ khai thác toàn điện". Sách trắng mới nhất của hãng vạch ra một lộ trình thực tế, khuyến khích "bắt đầu nhỏ, tư duy lớn", để giúp ngành công nghiệp nặng này khử carbon và thu hút nhân tài thế hệ mới.
Viettel - EDGE: Động lực mới cho công nghệ quốc phòng và lưỡng dụng Việt Nam

Viettel - EDGE: Động lực mới cho công nghệ quốc phòng và lưỡng dụng Việt Nam

Trong khuôn khổ Triển lãm Hàng không Dubai 2025, Viettel và EDGE ký Biên bản ghi nhớ nhằm thúc đẩy hợp tác toàn diện trong các lĩnh vực từ công nghệ quốc phòng, viễn thông 5G đến chất bán dẫn, IoT và an ninh mạng, hướng tới mở rộng sản xuất và xuất khẩu.
Thúc đẩy mạnh mẽ đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia

Thúc đẩy mạnh mẽ đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia

Văn phòng Chính phủ có Thông báo số 624/TB-VPCP ngày 16/11/2025 kết luận Phiên họp lần thứ năm Ban Chỉ đạo của Chính phủ về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và Đề án 06 (Ban Chỉ đạo của Chính phủ).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/11/2025: Tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt, tuổi Dậu tin vui về lương thưởng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/11/2025: Tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt, tuổi Dậu tin vui về lương thưởng

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 19/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 18/11: Lấy lại đà tăng cuối phiên, VN Index tiếp đà hồi phục

Thị trường chứng khoán ngày 18/11: Lấy lại đà tăng cuối phiên, VN Index tiếp đà hồi phục

Rung lắc ở giữa phiên tưởng như sẽ kéo thị trường vào một phiên điều chỉnh, nhưng lực cầu cuối phiên đã lấy lại sắc xanh nhẹ cho bảng điện tử. VN Index rút chân đẹp khỏi đường MA20 và tăng gần 6 điểm, củng cố kỳ vọng hướng về vùng 1.700 điểm.
Nhận định phiên giao dịch ngày 18/11: VN-Index thoát xu hướng điều chỉnh, tín hiệu tích cực trở lại

Nhận định phiên giao dịch ngày 18/11: VN-Index thoát xu hướng điều chỉnh, tín hiệu tích cực trở lại

Phiên giao dịch mở cửa tuần mới với những tín hiệu lạc quan khi VN-Index bật tăng mạnh trong phiên 17/11, qua đó thoát khỏi nhịp điều chỉnh kéo dài trước đó. Chỉ số không chỉ lấy lại mốc điểm quan trọng mà còn phát đi tín hiệu phục hồi – tích lũy tích cực, tạo nền tảng cho kỳ vọng cải thiện xu hướng trong những phiên tiếp theo
Sẽ có các chính sách mới nâng cao năng lực tự chủ công nghệ an ninh mạng

Sẽ có các chính sách mới nâng cao năng lực tự chủ công nghệ an ninh mạng

Trong kỷ nguyên số, an ninh mạng không chỉ là yêu cầu bảo vệ mà còn là động lực thúc đẩy đổi mới sáng tạo và làm chủ công nghệ. Trong đó, việc hướng đến thiết lập một khung pháp lý hiện đại, đồng bộ để tăng cường khả năng phòng vệ quốc gia, đồng thời mở ra không gian phát triển rộng hơn cho doanh nghiệp công nghệ Việt Nam là rất quan trọng.
Khi đam mê khoa học cất cánh: Những công trình xuất sắc tại Giải thưởng KHCN Sinh viên 2025

Khi đam mê khoa học cất cánh: Những công trình xuất sắc tại Giải thưởng KHCN Sinh viên 2025

Giải thưởng Khoa học và Công nghệ Sinh viên năm 2025 - sự kiện lớn nhất dành cho nghiên cứu trẻ đã mang đến bức tranh đa dạng về tư duy khoa học của sinh viên Việt Nam. Trong 628 công trình dự thi, nhiều nghiên cứu nổi bật của Đại học Bách khoa Hà Nội ghi dấu ấn mạnh mẽ nhờ tính ứng dụng cao, từ điều khiển drone, phương tiện tự hành tới mô hình AI phân vùng tổn thương da.
Liên hoan Phim châu Âu 2025 sẽ diễn ra tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh

Liên hoan Phim châu Âu 2025 sẽ diễn ra tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh

Hơn 20 bộ phim đại diện cho các nền văn hóa châu Âu sẽ đến với khán giả Việt Nam tại Liên hoan Phim châu Âu 2025, diễn ra từ 20/11 đến 6/12 tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Sự kiện do Phái đoàn EU phối hợp các đại sứ quán và tổ chức văn hóa châu Âu tổ chức, hứa hẹn mang đến một hành trình khám phá điện ảnh giàu nhân văn và sáng tạo.
Hà Nội triển khai ứng dụng iHanoi để chuẩn hóa dữ liệu phương tiện và giấy phép lái xe

Hà Nội triển khai ứng dụng iHanoi để chuẩn hóa dữ liệu phương tiện và giấy phép lái xe

UBND thành phố Hà Nội vừa ban hành Văn bản số 6043/UBND-ĐMPT về việc ứng dụng công nghệ để tổng rà soát, làm sạch dữ liệu đăng ký phương tiện và giấy phép lái xe trên địa bàn.