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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Khuyến khích thanh niên tích cực tham gia phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số

Khuyến khích thanh niên tích cực tham gia phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số

Văn phòng Chính phủ vừa có Thông báo số 198/TB-VPCP ngày 24/4/2025 kết luận của Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tại Chương trình đối thoại với thanh niên năm 2025.
Vai trò của AI trong việc nâng cao hiệu suất máy biến áp

Vai trò của AI trong việc nâng cao hiệu suất máy biến áp

AI cho phép ra quyết định thông minh hơn, thông tin chi tiết dự đoán và kiểm soát hoạt động tốt hơn hỗ trợ nâng cao hiệu suất máy biến áp. Đây là cách AI tạo ra sự khác biệt.
Những giải pháp tài chính - công nghệ  góp phần thúc đẩy hành trình chuyển đổi xanh

Những giải pháp tài chính - công nghệ góp phần thúc đẩy hành trình chuyển đổi xanh

Ngày 21/04/2025, tại Hà Nội, Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) cùng Công ty cổ phần FPT đã phối hợp tổ chức Hội thảo "Hành trình chuyển đổi xanh và các giải pháp tài chính - công nghệ". Hội thảo quy tụ các diễn giả là những chuyên gia hàng đầu đến từ World Bank Việt Nam, Ernst & Young Việt Nam, BIDV, FPT; đồng thời thu hút hơn 100 doanh nghiệp tiên phong trong chuyển đổi ESG tham dự.
Liên chi Hội Làm đẹp miền Bắc ra mắt: Kết nối chuyên gia, đón đầu xu hướng AI an toàn

Liên chi Hội Làm đẹp miền Bắc ra mắt: Kết nối chuyên gia, đón đầu xu hướng AI an toàn

Ngày 24/ 4 vừa qua, ngành chăm sóc sức khỏe và sắc đẹp khu vực miền Bắc đã đánh dấu một bước phát triển quan trọng với sự kiện ra mắt Liên Chi Hội Giáo Dục Chăm Sóc Sức Khỏe, Sắc Đẹp và Spa Thẩm Mỹ Miền Bắc. Sự kiện long trọng này được tổ chức tại Trống Đồng Palace, Hà Đông.
Thị trường chứng khoán ngày 25/4: VN Index tăng nhẹ vượt MA20, thị trường phân hóa

Thị trường chứng khoán ngày 25/4: VN Index tăng nhẹ vượt MA20, thị trường phân hóa

Thị trường tiếp tục tăng điểm và vượt nhẹ đường MA20 ngày trong bối cảnh phân hóa rõ nét. Mặc dù chịu áp lực cơ cấu danh mục từ các quỹ ETF và khối ngoại bán ròng, dòng tiền vẫn tập trung vào nhóm vốn hóa lớn giúp chỉ số duy trì đà tăng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/4/2025: Tuổi Ngọ quý nhân phù trợ, tuổi Hợi gặp tiểu nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/4/2025: Tuổi Ngọ quý nhân phù trợ, tuổi Hợi gặp tiểu nhân

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 26/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Khung an ninh mạng bảo đảm cho công nghệ hoạt động

Khung an ninh mạng bảo đảm cho công nghệ hoạt động

Các hoạt động công nghiệp ngày càng liên kết với nhau chặt chẽ, kết nối các hệ thống công nghệ hoạt động (OT) và Công nghệ thông tin (CNTT - từng bị cô lập) mang lại mức độ hiệu quả chưa từng có, truy cập dữ liệu theo thời gian thực, kiểm soát chi tiết trên nhiều lĩnh vực như dầu khí, năng lượng, sản xuất, giao thông vận tải và công nghệ thành phố thông minh.
Hà Nội: Ba Đình tiên phong đưa AI vào giáo dục hướng nghiệp cho học sinh THCS

Hà Nội: Ba Đình tiên phong đưa AI vào giáo dục hướng nghiệp cho học sinh THCS

Hội thảo “AI, Tương lai việc làm và vai trò của Nhà trường trong Hướng nghiệp” là bước đi chiến lược nhằm trang bị cho giáo viên THCS tư duy và công cụ mới trong việc định hướng nghề nghiệp cho học sinh thời đại trí tuệ nhân tạo.
Luật số 57/2024/QH15 của Quốc hội và những chính sách mới về hoạt động đầu tư

Luật số 57/2024/QH15 của Quốc hội và những chính sách mới về hoạt động đầu tư

Ngày 24/4/2025, Trung tâm Xúc tiến Thương mại và Đầu tư TP. Hồ Chí Minh (ITPC) phối hợp cùng Trung tâm Trọng tài Quốc tế Việt Nam (VIAC) đã tổ chức Hội thảo “Luật số 57/2024/QH15 của Quốc hội và những chính sách mới về hoạt động đầu tư”.
Những điểm sáng trong công tác cải cách và nâng cao năng lực cạnh tranh tại TP. HCM

Những điểm sáng trong công tác cải cách và nâng cao năng lực cạnh tranh tại TP. HCM

Năng lực cạnh tranh không chỉ là thước đo của sự phát triển, mà còn là chỉ báo rõ ràng về hiệu quả quản lý nhà nước, mức độ hài lòng của doanh nghiệp, cũng như khả năng thu hút đầu tư trong và ngoài nước.
siement
Quảng cáo
moxa