So sánh cấu trúc điều khiển tập trung vào ra tập trung với cấu trúc điều khiển phân tán với vàora tập trung. Ví dụ

Đề tài nghiên cứu

Hãy so sánh cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung và
cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung? Nêu ví vụ thực
tế một trong hai cấu trúc trên để điều khiển và giám sát trong tòa
nhà.


TÌM HIỂU CÁC VẤN ĐỀ SAU:
I. So sánh cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung và
cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung.

II. Ví dụ về điều khiển phân tán với vào/ra tập trung trong điều
khiển tòa nhà.


I.

So sánh cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung và cấu
trúc điều khiển phân tán với vào/ra phân tán.

Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung

Cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung


Cấu trúc



Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tâp trung.



Một máy tính duy nhất dung để điều khiển tồn bộ quá trình kỹ



Cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung.



thuật.





Máy tính điều khiển ở đây (MTĐK) có thể là các bộ điều khiển số

Một dây chuyền sản xuất thường được chia thành nhiều phân
đoạn, có thể phân bố tại nhiều vị trí cách xa nhau.



Để khắc phục phụ thuộc vào máy tính trung tâm và tăng tính

trực tiếp (DDC), máy tính lớn, máy tính cá nhân hoặc các thiết bị

linh hoạt của hệ thống, ta có thể điều khiển mỗi phân đoạn bằng

điều khiển khả trình.

một hoặc một số máy tính cục bộ.

Trong điều khiển cơng nghiệp, máy tính điều khiển tập trung



Các máy tính cục bộ thường được đặt rải rác tại các phịng điều

thơng thường được đặt tại phòng điều khiển trung tâm, cách xa

khiển/ phòng điện của từng phân đoạn, phân xưởng, ở vị trí

hiện trường.

khơng xa với q trình kỹ thuật.


Cấu trúc



Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tâp trung.





Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành được nối trực tiếp,




Cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung.
Các phân đoạn có liên hệ tương tác với nhau, vì vậy để điều khiển quá

điểm-điểm với máy tính điều khiển trung tâm qua các cổng

trình tổng hợp cần có sự điều khiển phối hợp giữa các máy tính điều

vào/ra của nó.

khiển.

Cách bố trí vào/ra tại máy tính điều khiển như vậy cũng được gọi



là vào/ra tập trung (central I/O).

Tương phản lớn các trường hợp, các máy tính điều khiển được nối
mạng với nhau và với một hoặc nhiều máy tính giám sát (MTGS) trung
tâm qua bus hệ thống.



Giải pháp này dẫn đến các hệ thống có cấu trúc điều khiển phân tán,
hay được gọi là hệ điều khiển phân tán( HĐKPT).

ƯU ĐIỂM



Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tâp trung thường thích hợp
cho.



Các ứng dụng tự động hóa quy mơ vừa và nhỏ.



Điều khiển các máy móc và thiết bị bởi sự đơn giản, dễ thực
hiện.



Giá thành một lần cho máy tính điều khiển.



Điểm đáng chú ý ở đây là sự tập trung tồn bộ “trí tuệ”, tức chức
năng sử lý thông tin trong một thiết bị điều khiển duy nhất.



Cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung.



Ưu thế cấu trúc điều khiển phân tán khồn chỉ ở độ linh hoạt cao hơn



Hiệu ứng cũng như độ tin cậy của hệ thống được nâng cao nhờ sự
phân tán chức năng xuống cấp dưới.



Việc phân tán chức năng xử lý thơng tin và phối hợp điều khiển có sự
giám sát từ các trạm vận hành trung tâm mở ra ứng dụng mới, tích
hợp trọn vẹn trong hệ thống như lập trình cao cấp điều khiển trình tự,
điều khiển theo công thức và ghép nối với cấp điều hành sản xuất.


NHƯỢC ĐIỂM



Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tâp trung.





Công việc nối dây phức tạp, giá thành cao, việc mở rộng hệ thống khó khăn.



Cấu trúc điều khiển phân tán với vào/ra tập trung.



Độ tin cậy kém.
Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung với cách ghép nối điểm-điểm thể hiện một nhược
đểm cơ bản là



Số lượng lớn cáp nối, giá thành cao cho dây dẫn, công thiết kế lắp đặt.



Một số hạn chế khác nữa là phương pháp truyền dẫn tín hiệu thơng thường giữa các thiết bị trường và
thiết bị điều khiển dễ chịu ảnh hưởng của nhiễu, gây ra sai số lớn.

Dễ dàng nâng cấp, linh hoạt, trong việc lạp trình nhu
cầu, kích thước, tổ chức và các yêu cầu mở rộng khác.



Giảm chi phí năng lượng nhờ tính năng quản lý tập
trung điều khiển và quản lý năng lượng.


II.


Ví dụ về điều khiển phân tán với vào/ra tập trung trong điều khiển tịa nhà.

Hệ thống Quản lý tồ nhà thông minh (Hệ thống BMS (intelligent Building Management System) là là một hệ thống
đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như hệ thống điện, hệ thống cung
cấp nước sinh hoạt, điều hồ thơng gió, cảnh báo mơi trường, an ninh, báo cháy - chữa cháy v.v…, đảm bảo cho
việc vận hành các thiết bị trong tịa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi
phí vận hành.



Hệ thống BMS là hệ thống đồng bộ mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dùng, hệ
thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào
và ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các ma trận điểm.


II.


Ví dụ về điều khiển phân tán với vào/ra tập trung trong điều khiển tòa nhà.

Mục tiêu của hệ BMS là tập trung hóa và đơn giản hóa giám sát, hoạt động và quản lý một hay nhiều tòa nhà để tối
ưu hóa hiệu suất hoạt động của tịa nhà bằng cách giảm chi phí nhân cơng và lượng tiêu thụ điện năng, và cung cấp
môi trường làm việc an toàn, thoải mái hơn cho người cư ngụ. Trong quá trình đáp ứng các mục tiêu này, BMS đã
“tiến hóa” từ hệ điều khiển giám sát đơn giản trở thành hệ điều khiển vi tính hóa tích hợp tồn diện.


II.

Ví dụ về điều khiển tập trung với vào ra tập trung trong điều khiển
tòa nhà.

Hệ thống BMS điều khiển liên động các hệ thống cơ điện