Bài giảng Kiểm tra, chạy thử và xử lý lỗi vòng điều khiển: Bài 1 - ThS. Nguyễn Thị Lan

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ 

PVMTC
KIỂM TRA, CHẠY THỬ VÀ XỬ LÝ 
LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN
BÀI 1: KIỂM TRA VỊNG ĐIỀU KHIỂN

Giảng viên: ThS. Nguyễn Thị Lan
Email: 
Mobile: 098.917.5925
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


Bài 1: Các khái niệm về hiệu chuẩn VĐK

MỤC TIÊU CỦA BÀI 1:
Sau khi học xong bài 1, người học có khả năng:
Trình bày được tầm quan trọng và chức năng của việc hiệu chuẩn
vòng điều khiển;
Ø

Nhận biết được tầm quan trọng của việc hiệu chỉnh vòng điều khiển
trong các nhà máy sử dụng hệ thống điều khiển tự động hóa.
Ø

THỜI LƯỢNG: 06 giờ, LT: 06 giờ, TH: 0 giờ, KT: 0

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

2


NỘI DUNG BÀI 1

ThS. Nguyễn Thị Lan

1.0

Các thuật ngữ chuyên ngành

1.1

Kiểm tra vòng điều khiển

1.2

Kiểm tra thơng mạch VĐK

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN

3


SƠ ĐỒ THỰC HIỆN KIỂM TRA VÒNG ĐK SAU KHI LẮP ĐẶT

Loop check

Proving: simulated
testing & calibration

Commissioning

Selling

Loop check: đảm bảo thiết bị được lắp đặt và kết nối chính xác.
Proving: mơ phỏng và hiệu chuẩn các tất cả thiết bị bằng mô phỏng tín hiệu
q trình (khơng phải dưới điều kiện của quá trình thật)
Commissioning: cần phải cấp nguồn để chạy thử hệ thống dưới điều kiện
thật.
Selling: bàn giao/chuyển hệ thống cho khách hàng hoặc nhà thầu khác.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

4


1.0 Các thuật ngữ chuyên ngành

1.

5

Commissioning - Chạy thử : bước này bao gồm việc cung cấp tư liệu và

kiểm tra kênh thiết bị khi vận hành các quá trình thực.

2.

Continuity tester - Thiết bị kiểm tra thông mạch: là một loại thiết bị đo
kiểm để kiểm tra dịng điện chảy thơng trong một mạch.

3.

Ground loop - Vịng lặp tiếp đất: Một dịng điện khơng mong muốn chạy
qua lớp bọc chống nhiễu của cáp do nối đất ở mỗi đầu cáp. Chính sự khác
biệt về thế năng tiếp đất ở các điểm nối đất tạo ra dòng điện này. Vòng lặp
tiếp đất gây ra nhiễu và làm méo tín hiệu.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


1.0 Các thuật ngữ chun ngành

6

Hình 1-1: Ví dụ về vịng lặp tiếp đất

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN

1.0 Các thuật ngữ chun ngành

4.

7

Loop checking - Kiểm tra vịng ĐK: là q trình kiểm tra cuối cùng

trước khi vận hành chạy thử hệ thống điều khiển. Loop check là quá trình xác
nhận các thành phần trong vòng điều khiển được đấu nối cơ khí và điện (nối
cáp) chính xác và cũng giúp đảm bảo rằng hệ thống hoạt động đúng như thiết
kế.
Loop check gồm 2 loại: Cold loop check và Hot loop check
4.1 Cold loop check: kiểm tra kết nối điện từ thiết bị hiện trường đến tủ
đấu nối Marshling Cabinet.
4.2 Hot loop check: kiểm tra mô phỏng các đầu cáp kết nối với thiết bị
trong vòng ĐK dưới sự hỗ trợ của các TB hiệu chuẩn vịng ĐK.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


1.0 Các thuật ngữ chuyên ngành

8

PT

Ngắt nguồn

PT-213
ELCO
BOARD/
BARRIER

I/O
CARDS

PLC/DCS

TT

TT-113
LT

FIELD JB
LT-101
Branche Cables

Ethernet Cable for
communication

Elco Cables

Main Cables
6 pair/12 pair
COLD LOOP CHECK AREA

Hình 1-2: Sơ đồ khu vực thực hiện cold loop check

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN


1.0 Các thuật ngữ chuyên ngành

9

HOT LOOP CHECK ...

PT

Cấp nguồn

PT-213
ELCO
BOARD/
BARRIER

I/O
CARDS

PLC/DCS

TT

TT-113
LT

FIELD JB
LT-101
Branche Cables

Ethernet Cable for
communication

Elco Cables

LOOP CHECK FIELD DEVICE: PT-213

Main Cables
6 pair/12 pair

RANGE 0÷100 PSI ó 0÷100 % ó 4÷20 mA

FILED INSTRUMENT (PT-213)/SIMULATION

DCS

0%

4 mA

0%

25%

8 mA

25%

50%

12 mA

50%

75%

16 mA

75%

100%

20 mA

100%

ThS. Nguyễn Thị Lan

9

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN


1.0 Các thuật ngữ chuyên ngành

5.

10

Chạy/kiểm tra mô phỏng– Proving: Là bước kiểm tra một kênh thiết bị
bằng các q trình được mơ phỏng. Đặc tính điều khiển được đánh giá
và các thiết bị được hiệu chuẩn.

7.

Tiêu thụ- Selling: là bước cuối cùng của quá trình kiểm tra vịng ĐK,
liên quan đến việc đưa vịng ĐK đã được vận hành thử đến khách hàng
hoặc một nhà thầu khác.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN


1.1 Kiểm tra vịng điều khiển – Loop Inspection

11

1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection
-

Thu thập các bản vẽ P&ID hiện hành (có hiệu lực).
Các bản vẽ lắp đặt vòng ĐK (loop sheets)
Thứ tự kiểm tra cơ khí được tiến hành như sau:

1

Kiểm tra
phần tử
đo trực
tiếp –
cảm
biến
Primary
elements:
TC, RTD
Orifice Plate
Phao (floats)
Vật thế chỗ
(Displacers)

ThS. Nguyễn Thị Lan

2
Kiểm tra
các
transmitt
er hiện
trường
Kiểm tra cách kết
nối (mounting),
đảm bảo khoảng
cách kết nối với
cảm biến là gần
nhất.

Kiểm tra bảo vệ
Kiểm tra không
gian để truy suất
thực hiện hiệu
chuẩn

3

4

Kiểm tra
các
Kiểm tra
thành
cáp, ống
phần
luồn dây
trong
và
phịng
tubing
Kiểm tra
ĐKtính tồn
vẹn của các bộ ĐK
Kiểm tra chủng
cục bộ, các I/O
loại, kích cỡ,
card...
rating.
Kiểm

tra
định
Kiểm tra độ dài,
tuyến cáp/dây/bó
tính tồn vẹn…
dây…
Kiểm tra nối đất
Kiểm tra khoảng
cách
giữa
cáp
nguồn và cáp tín
hiệu

5
Kiểm tra
tagnam
e và bản
vẽ lắp
đặt VĐK
Kiểm tra tagname
theo P&ID
Kiểm tra thành
phần của vịng ĐK
theo loop sheets.

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection

Hình 1-3: Bản vẽ P&ID
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

12


1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection

Hình 1-4: Loop sheet
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

13


1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection

Hình 1-5: Loop diagram
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

14


1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection

Hình 1-6: Loop diagram
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

15


1.1.1 Kiểm tra cơ khí – Mechanical Inspection

Hình 1-7: Phương pháp lắp đặt đúng tubing cho một DP transmitter trên đường truyền hơi
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

16


1.2 Kiểm tra thơng mạch vịng điều khiển – Loop Continuity

Kiểm tra thơng mạch gồm các cơng việc sau:
1.
3.

4.

Thực hiện LOTO nguồn cấp cho vịng điều khiển.
Cơ lập PLCs/DCS (nếu có) trước khi tiến hành kiểm tra cáp/ống dẫn nối
với các thiết bị đo và FCE.

Cấp nguồn cho các dây dẫn/cáp hoặc tubing bằng thiết bị đo kiểm chẳng
hạn Fluke 115, Fluke 789, VOM/DMM…để xác định chắc chắn tín hiệu
truyền qua vịng điều khiển khơng bị rị rỉ hoặc bị vượt quá điện trở.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

17


1.2 Kiểm tra thơng mạch vịng điều khiển – Loop Continuity

18

Kiểm tra thơng mạch gồm các cơng việc sau:

1

2

3

Thực hiện LOTO nguồn
cấp cho vịng điều khiển

Cơ lập PLCs/DCS (nếu có)
trước khi tiến hành kiểm
tra cáp/ống dẫn nối với
các thiết bị đo và FCE.

Cấp tín hiệu cho các dây
dẫn/cáp hoặc tubing bằng
thiết bị đo kiểm chẳng hạn
Fluke 115, Fluke 789,
VOM/DMM, SP 100…để
xác định chắc chắn tín
hiệu truyền qua vịng điều
khiển khơng bị rị rỉ hoặc bị
vượt q điện trở

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


1.2.1  Kiểm tra thơng mạch điện – Electrical Continuity Test
Kiểm tra thơng mạch các thiết bị trong vịng ĐK

DISPLAY
PUSHBUTTIONS
ROTARY SWITCH

INPUT/OUTPUT
JACKS

Hình 1-7: Fluke 789 và kết nối fluke 789 với Transmitter kiểm tra thơng mạch

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN

19


1.2.2  Kiểm tra đầu cáp và cáp– Simplified Methods
Cách 1:
Yêu cầu: cần 2 người thực hiện việc kiểm tra
Các thiết bị/dụng cụ: 2 bộ đàm và 1 thiết bị đo kiểm VOM, DMM, Fluke 115…
Cách thực hiện:
1.
2.

Người thứ 1 nối đất với 1 đầu cáp.
Người thứ 2 đứng ở vị trí đầu cáp cịn lại tiến hành kiểm tra thơng mạch
giữa đầu cáp cịn lại đó và điểm nối đất.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

20


1.2.2  Kiểm tra đầu cáp và cáp– Simplified Methods
Cách 2: chỉ cần 1 người thực hiện bằng thiết bị kiểm tra cáp (Cable Tracer)
Thực hiện kiểm tra như sau:
1.

2.

Kết nối bộ phận phát tín hiệu (transmitter/emitter) với 1 đầu cáp và bật bộ
phận này lên.
Bộ phận nhận/đầu dò (receiver/probe) sẽ phát hiện ra tín hiệu ở đầu cáp
cịn lại với điều kiện trong phạm vi khoảng cách cho phép và phát kết quả
bằng tín hiệu bằng âm thanh.

Hình 1-8: Ví dụ về thiết bị kiểm tra cáp bằng âm thanh – Fluke Pro 3000
ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN

21


1.2.2  Kiểm tra đầu cáp và cáp– Simplified Methods
Kiểm tra thông mạch hệ thống cáp quang, cáp mạng Ethernet/Internet:
ü
ü

Cần được trang bị các thiết bị chuyên dụng và kĩ năng lắp đặt đặc biệt.
Thông thường các công ty lớn sẽ kí hợp đồng với cơng ty chun về lắp
đặt, bảo dưỡng cáp quang/cáp mạng thực hiện và gửi một số kĩ thuật
viên/kĩ sư của mình đi đào tạo để có chứng chỉ làm việc.

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN

22

1.2.3  Kiểm tra khí nén – Pneumatic Testing 
Kiểm tra khí nén thường được thực hiện với thiết bị hiệu chuẩn đa năng có hỗ
trợ kiểm tra áp suất: GE Druck DPI 802, Fluke 718Ex, Crystal Engineering…

Hình 1­9: Một số thiết bị chuẩn áp suất đa năng

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN

23


1.2.3  Kiểm tra khí nén – Pneumatic Testing 

24

Phương pháp thực hiện:

1.
2.

3.

4.

Bịt kín 1 đầu ống.
Lắp  thiết  bị  Bubbler  vào  đầu  ống 

cịn lại ở vị trí thích hợp.
Bơm áp suất vào  ống và quan sát 
Bubbler:  nếu  bên  trong  bầu  thuỷ 
tinh  của  bubbler  khơng  có  bọt 
khí/hơi  nước  đọng  lại  thì  đường 
ống thơng mạch và khơng bị rị rỉ.
Sau khi hồn thành việc kiểm tra, 
lắp  đặt  lại  các  đầu  nối  ống  như 
tình trạng ban đầu.

Hình 1­10: Bubbler

ThS. Nguyễn Thị Lan

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VỊNG ĐIỀU KHIỂN


Loop Test Sheet

ThS. Nguyễn Thị Lan

25

KIỂM TRA, CHẠY THỬ & XỬ LÝ LỖI VÒNG ĐIỀU KHIỂN