bài giảng môn tự động hóa quá trình sản xuất

1

Chương 1. SẢN XUẤT - ĐỐI TƯỢNG TỰ ĐỘNG HOÁ
1.1. KHÁI NIỆM
1.1.1. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
Quá trình công nghệ (QTCN)
là tổ hợp các phương pháp để thu nhận và xử lí nguyên liệu,
vật tư phục vụ trong các ngành kinh tế quốc dân khác nhau. Công nghệ bao gồm các bước khai
thác nguyên liệu, xử lí, chế biến, kiểm tra kỹ thuật, vận chuyển, nhập kho, lưu kho sản phẩm.
Cũng có thể hiểu theo nghĩa rộng quá trình công nghệ là tất cả các phương thức, các quy
trình được sử dụng để chuyển hoá các nguồn lực thành sản phẩm và dịch vụ.
Đối với lĩnh vực công nghệ không vật liệu có thể hiểu được là tổ hợp các loại hình dịch vụ
khác nhau.










Hình 1.1. Quá trình công nghệ
1.1.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Quá trình sản xuất
(QTSX) bao gồm các quá trình công nghệ và quá trình quản lý nhằm
mục đích tạo số lượng sản phẩm theo yêu cầu với chi phí phục vụ sản xuất hợp lý nhất.
QTSX = QTCN + QTQL (Quá trình quản lý)
1.1.3. TỰ ĐỘNG HOÁ QTCN, TỰ ĐỘNG HOÁ QTSX
Tự động hoá QTCN, tự động hoá

QTSX
là sử dụng các thiết bị, chương trình, thuật toán
giúp cho con người điều khiển sản xuất.

Hình 1.2. Các nguồn lực sản xuất
Có 4 nguồn lực chính trong sản xuất như sau: Nhân lực, tài chính, thiết bị, vật liệu. (4M:
Men, Money, Machines, Materials).
Nhân lực (Men):
Bao gồm tất cả nhân viên (nhân viên công nghệ, nhân viên kỹ thuật, nhân
viên kế toán, ), các nhà quản lý (như giám đốc, phó giám đốc ). Nguồn nhân lực không
giống như các nguồn lực khác, không thể coi nhân lực chỉ đơn thuần như một phương tiện sản
Q
TCN
QTCN

N
1

QTCN N
2


QTCN N
n


Các thao tác công nghệ

Vật

liệu

Sản

phẩm

….

2

xuất, hoặc đối xử với nhân viên như hàng hóa, cần phải có phương pháp dựa trên tâm lý, sự tôn
trọng, sự quan tâm, khi sử dụng nguồn nhân lực.
Tài chính (Money):
Là tiền đầu tư và các khoản tín dụng của doanh nghiệp. Đó là các
khoản có thể là đầu tư cá nhân, vay ngân hàng, các khoản vay của chính phủ hay được chính
phủ trợ cấp, và các nguồn khác, cũng có thể nguồn tài chính doanh nghiệp từ việc phát hành cổ
phiếu…
Thiết bị (Machines):
Là tất cả dụng cụ máy móc, và đồ dùng cần cho việc sản xuất, đo
lường sản phẩm, bảo vệ con người, xử lý thông tin, cung cấp năng lượng, hay dùng cho các ứng
dụng khác. Có 2 điểm cần quan tâm trong vấn đề thiết bị đó là: thứ 1 thiết bị phải đáp ứng được
yêu cầu của công nghệ, thứ 2 là người vận hành phải có kỹ năng để vận hành các thiết bị đó.
Vật liệu (Materials):
Bao gồm các chi tiết lắp ráp, nguyên vật liệu (đầu vào của một quy
trình sản xuất), vật liệu tiêu hao, các loại phụ liệu khác cần cho việc sản xuất hoặc hỗ trợ con
người trong việc thực hiện công việc. Ví dụ đối với các nhà máy điện thì nguyên liệu được hiểu
là than, dầu. Nhà máy xi măng thì cần đến đá vôi, đá sét, xỉ, thạch cao, phụ gia, bao bì đóng
gói, Nhà máy đường thì cần đến mía Đối với Cty lắp ráp thì vật liệu là các chi tiết, phụ
tùng

Những bước phát triển chính của công nghệ sản xuất tiên tiến có thể kể đến:
- Chuyển từ sản xuất rời rạc sang dòng sản xuất liên tục làm tăng năng suất và hiệu quả
của thiết bị sử dụng.
- Ứng dụng công nghệ khép kín không có chất thải với mục đích sử dụng tối đa nguyên
liệu, vật tư, năng lượng và loại bỏ chất thải sản xuất.
- Tăng hiệu quả khai thác các nguồn tài nguyên hữu ích, các dạng năng lượng của chúng,
xử lý và sử dụng.
- Cơ khí hoá, điện khí hoá và tự động hoá QTCN, tự động hoá QTSX.
1.2. CẤU TRÚC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ CẤU TRÚC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Trong các dạng sản xuất có vật liệu hoặc không có vật liệu đều có quá trình công nghệ và
có thể ứng dụng tự động hoá.
Các dạng sản xuất có vật liệu là các ngành sử dụng nguyên liệu, nhiên liệu, vật tư để sản
xuất ra các sản phẩm phục vụ kinh doanh và tiêu dùng như sản xuất điện năng, xi măng, phân
bón, hoá chất,… Các dạng sản xuất không vật liệu chính như là các loại hình dich vụ.
Lợi ích của việc xây dựng hệ thống tự động hoá điều khiển quá trình công nghệ (HT TĐH
ĐK QTSX):
- Tăng số lượng sản phẩm;
- Tăng chất lượng sản phẩm;
- Giảm thời gian sản xuất;
- Giảm lao động chân tay, lao động trí óc;
Việc sử dụng hệ thống TĐH được xác định bởi mức độ phức tạp của sản xuất. Mức độ
phức tạp này phụ thuộc vào số lượng các phần trong sản xuất, các mối liên hệ giữa các phần với
nhau và với môi trường bên ngoài. Mức độ phức tạp được xác định bới số lượng nhân viên, số
lượng mặt hàng nguyên liệu, vật liệu, sản phẩm, thiết bị kỹ thuật, số lượng các khâu công nghệ.
Sản xuất có thể được phân theo đặc tính thời gian (như sản xuất dài hạn, trung bình hay ngắn
hạn) và có thể phân theo thứ tự thực hiện thao tác công nghệ (như tuần tự, song song, hay hỗn
hợp).
1.2.1. CẤU TRÚC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
3

Đối với cấu trúc tuần tự (lần lượt, thứ tự) thường là sản xuất liên tục và theo dòng sản
phẩm (ví dụ chế tạo chi tiết phải thực hiện lần lượt qua các công đoạn xử lý như nung chảy vật
liệu, đổ vào khuôn đúc, làm nguội, mài bóng, sơn, ).

Hình 1.3. Cấu trúc tuần tự
Đối với cấu trúc hội tụ mỗi công đoạn sản xuất ra 1 thành phẩm nhưng cần các dạng vật
liệu khác nhau. Đó thường là quá trình sản xuất lắp ráp máy móc và thiết bị.

Hình 1.4. Cấu trúc hội tụ
Đối với cấu trúc chia rẽ mỗi công đoạn sản xuất chỉ cần 1 dạng vật liệu nhưng có thể sản
xuất ra được nhiều sản phẩm. Cấu trúc này thường thấy trong các quá trình sản xuất liên tục (ví
dụ trong công nghệ chế biến dầu: nguyên liệu chính là dầu thô. Qua các quá trình xử lý khác
nhau thành xăng các loại, dầu hỏa, dầu diezen, ).









Hình 1.5. Cấu trúc chia rẽ
Ngoài ra còn dạng cấu trúc phản hồi, có nghĩa là 1 phần của sản phẩm của bước công nghệ
tiếp theo được sử dụng trong bước công nghệ trước. Ví dụ trong việc ép mía đường, sản xuất
kính nổi,…

Hình 1.6. Cấu trúc phản hồi
Đối với quá trình sản xuất liên tục có thể kể đến các quá trình hóa học, các quá trình chế
biến dầu, các quá trình sản xuất điện năng, các quá trình cán thép, Trong các quá trình này

thường sư dụng các thiết bị chuyên dụng. Các nguyên liệu được cấp vào liên tục, các thông số
quá trình có giá trị liên tục. Quá trình rời rạc thường là các quá trình lắp ráp như: lắp các đồ điện
tử, ô-tô, máy móc. Trong quá trình này vấn đề thường được quan tâm đến là số lượng các chi
tiết. Ngoài ra còn quá trình liên tục rời rạc hỗn hợp.
4

Quá trình công nghệ trong công nghiệp được nghiên cứu và thực hiện hoàn thiện hơn cả.
Các quá trình này có thể được phân thành dạng quá trình công nghệ cơ khí và dạng quá trình
công nghệ hóa học. Kết quả của dạng quá trình công nghệ cơ khí là sự thay đổi hình dạng bên
ngoài của vật liệu. Kết quả của dạng quá trình công nghệ hóa học là sự thay đổi thành phần, tính
chất và cấu trúc bên trong của vật chất.
1.2.2
.
CẤU TRÚC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT






Hình 1.7. Cấu trúc quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất là tổ hợp các quá trình chính, quá trình phụ trợ và các quá trình phục
vụ.
Các quá trình chính là các quá trình công nghệ để sản xuất. Thao tác công nghệ là đơn vị
của cấu trúc bất kỳ một quá trình công nghệ nào đó. Các thao tác này để kiểm tra, giám sát, điều
khiển, định mức hóa, kế hoạch hóa, thống kê,
Các quá trình phụ trợ là các quá trình mang tính chất riêng cho xí nghiệp nào đó thực hiện
việc chuẩn bị dụng cụ, chuẩn bị trang thiết bị công nghệ, sửa chữa thiết bị, đảm bảo điện năng,

Các quá trình phục vụ bao gồm kiểm tra kỹ thuật các việc thực hiện của quá trình chính và

quá trình phụ, kiểm tra chất lượng sản phẩm, thao tác vận chuyển và các công việc liên quan
đến vấn đề lưu, nhập kho bãi.
Thao tác công nghệ được chia thành thao tác làm việc và thao tác điều khiển. Thao tác làm
việc là các công việc trực tiếp trong việc xử lý vật liệu, năng lượng, thông tin. Thao tác điều
khiển là sự phối hợp việc thực hiện các thao tác làm việc, duy trì các chế độ làm việc của thiết
bị kỹ thuật, đảm bảo việc thực hiện của chương trình cài đã cài đặt.
1.2.3. CÁC CÔNG ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Các công đoạn là các khoảng thời gian thực hiện trong quá trình chế tạo các chi tiết, hay
các khoảng thời gian thực hiện 1 nhóm công việc nào đó liên quan chặt chẽ với nhau. Đối với
mỗi dạng sản xuất khác nhau có những công đoạn khác nhau.
Ví dụ:
1. Trong chế tạo máy được chia thành 3 công đoạn chính
- Công đoạn chuẩn bị: bao gồm chuẩn bị phôi và các dụng cụ.
-
Công đoạn xử lý: bao gồm chế tạo các chi tiết như xử lý cơ khí (cắt,
tiện,
mài, dũa), xử lý
nhiệt (gia nhiệt, nung, làm mát), xử lý lục (nên, ép, dập).
-
Công đoạn lắp ráp: bao gồm thực hiện quá trình thu thập chi tiết, lắp ráp, hiệu chỉnh dể
nhận được sản phẩm hoàn chỉnh.
2. Trong công nghệ cán thép nóng được chia thành 3 công đoạn chính
- Công đoạn nung phôi trong lò nung.
- Công đoạn cán phôi: bao gồm cán thô, cán trung và cán tinh.
- Công đoạn cắt chia: bao gồm làm mát, cắt phân đoạn thép thành phẩm, đóng bó và cân.
3. Trong công nghệ sản xuất xi măng bao gồm 4 công đoạn chính
Quá trình sản xuất
Quá trình SX chính

Quá trình SX phụ trợ Quá trình SX phục vụ

5

- Công đoạn đập đá vôi và đá sét: khai thác nguyên liệu tự nhiên hoàn toàn, sau đó đập về
kích thước yêu cầu.
- Công đoạn nghiền liệu: bao gồm quá trình đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét, nghiền xong
lại được đồng nhất.
- Công đoạn nung: quá trình nung ra clinke.
- Công đoạn nghiền xi măng: quá trình nghiền clinke cùng với các chất phụ gia khác để
được xi măng.
Các công đoạn của quá trình sản xuất chia quá trình sản xuất thành những phần hoàn toàn
khác biệt nhau. Mỗi công đoạn phân bố cục bộ ở mỗi nơi khác nhau và theo thời gian khác nhau
và là phần độc lập của quá trình sản xuất. Điều này tạo điều kiện thiết kế HT TĐH ĐK QTSX
cho các công đoạn sản xuất.
Ví dụ phân xưởng sản xuất 1 mặt hàng đồ chơi bằng gỗ nào đó cần phải qua các bước
thực hiện như sau:

Hình 1.8. Các công đoạn của quá trình sản xuất đồ chơi bằng gỗ
CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG 1
1.

Nêu các khái niệm về QTCN, QTSX.
2.

Nêu các khái niệm về ĐHQTCN, TĐHQTSX.
3.

Hãy nêu cấu trúc của QTCN và cấu trúc của QTSX.
4.

Nêu các nguồn lực chính trong sản xuất.

5.

Trình mày các công đoạn của QTSX.
6

CHƯƠNG 2. ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
2.1. MỞ ĐẦU
2.1.1. HỆ THỐNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ

Hình 2.1. Biểu đồ sản xuất và tiêu thụ trên thị trường
- Giai đoạn 1: Thị trường khan hiếm (cung > cầu vì vậy nhà SX quyết định giá bán)
- Giai đoạn 2: Thị trường cạnh tranh (cung < cầu vì vậy nhà SX cần giảm giá bán)
Tiếp thị – Chế tạo chi tiết mới – Cung ứng –Sản xuất – Tiêu thụ – Cung cấp sản phẩm đến
người tiêu dùng – Dịch vụ bảo dưỡng.

Hình 2.2. Vòng khép kín của thị trường
Các yếu tố ảnh hưởng đến vị thế xí nghiệp

- Mức độ công nghệ:
Thiết bị, bảo dưỡng, sửa chữa, đảm bảo vận chuyển, kho, bãi …
-
Tổ chức sản xuất:
Mức độ chuyên nghiệp hoá phân xưởng, mức độ sản xuất nhịp nhàng,
nguồn dự trữ, định mức…
-
Điều khiển xí nghiệp:
Mức độ chiến lược kế hoạch, chương trình sản xuất tối ưu, mức độ
tiếp thị, dự đoán, kiểm tra công việc sản xuất – tài chính.
2.1.2. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỐI QUAN HỆ XÃ HỘI - KINH TẾ
7

Bảng 2.1. Sự phát triển của mối quan hệ xã hội – kinh tế trong các giai đoạn
1960 1980 2010
Thị trường Kinh tế đến sản xuất Kinh tế đến thị trường Kinh tế đến phục
vụ
Thời gian trong kho
của sản phẩm
10 năm Một vài năm Nhỏ hơn 1 năm
Mức độ cạnh tranh Không có Trong nước Thế giới
Chất lượng Hỏng > 10% 1% Total Quality
Management TQM
Cung cấp vật tư 2 – 5 lần/năm 5 – 50 lần/năm 50 – 100 lần/năm
Dạng điều khiển SX Không có Manufacturing
Resouree
Planning
MRPII, Enterprise
Resource Planning,
Just In Time
Điều khiển - là tổ hợp các thao tác được thực hiên trên cơ sở thông tin và có xu hướng duy
trì hoặc cải thiện chức năng hoạt động của đối tượng với mục đích hay chương trình đặt trước.
Đối với điều khiển cần biết 3 đặc điểm cơ bản:
- Đặc điểm thông tin của quá trình điều khiển;
- Hướng tới sử dụng cách giải quyết tốt nhất;
- Tồn tại thông tin phản hồi




Hình 2.3. Mô hình hệ thống
Trong đó:

1-
Dòng thông tin từ hệ thống điều khiển đến đối tượng điều khiển (mệnh lệnh, chỉ thị,
quyết định).
2-
Dòng thông tin từ đối tượng điều khiển đến hệ thống điều khiển (dữ liệu về trạng thái
đối tượng, thông tin

về việc thực hiện các tín hiệu điều khiển).
ĐTĐK- đối tượng điều khiển.
HTĐK- hệ thống điều khiển, tổ hợp các quyết định tổ chức-kinh tế và kỹ thuật để
đảm bảo chức năng hoạt động của tổ chức hay quá trình để đạt được mục đích đề ra.
Khi xây dựng hệ thống điều khiển cần thiết
- Biết mục đích điều khiển, chỉ số làm việc hiệu quả của hệ thống điều khiển, khả năng xác
định mức độ chính xác đạt được của hệ thống so với mục đích đề ra;
- Biết trạng thái của các hệ thống con, dữ liệu về nguồn điều khiển và dữ liệu về môi
trường bên ngoài;
- Có các phương tiện tác động hiệu quả trong việc điều khiển hệ thống và có sự lựa chọn
chúng một cách rộng rãi;
- Đảm bảo tối thiểu số lượng các bậc phân cấp trong hệ thống điều khiển;
HTĐK
ĐTĐK

2
1
8

- Khi điều khiển hệ thống động cần tính đến độ trễ của kết quả trong điều khiển;
cần tính đến ảnh hưởng của kết quả hiện thời đối với sự làm việc của đối tượng điều khiển trong
tương lai;

- Thay đổi cấu trúc hệ thống điều khiển và thuật toán chức năng khi kinh nghiệm làm việc
được tích lũy dần, hay khi thay đổi điều kiện và mục đích;
Trong sản xuất thì các quá trình kỹ thuật chính là đối tượng điều khiển như:
- Quá trình công nghệ (khai thác, chế biến nguyên liệu chế tạo sản phẩm),
- Quá trình năng lượng (sản xuất, biến đổi, phân bổ năng lượng);
- Quá trình vận chuyển (chuyển đến và phân bổ hàng hóa);
- Quá trình thông tin (biến đổi, truyền, lưu trữ, xử lý thông tin).
Điều khiển quá trình công nghệ bao gồm các quá trình điều khiển ở cấp thiết bị kỹ thuật.
Điều khiển sản xuất bao gồm sự phối hợp hoạt động của tất cả nhân viên, điều khiển hoạt
động của tất cả thành phần sản xuất, điều khiển quá trình diễn ra ở mức độ nhân viên vận hành.
Điều khiển sản xuất diễn ra ở tất cả các công đoạn thực hiện như thiết kế, hoạt động, nâng cấp,
hiện đại hóa và loại bỏ.
Điều khiển quá trình sản xuất cũng như điều khiển quá trình công nghệ là quá trình thông
tin, đảm bảo việc thực hiện quá trình vật liệu hay quá trình thông tin và đạt đến một mục đích
xác định trước nào đó. Con người điều khiển sản xuất và con người tác động đến con người để
thực hiện việc đó. Còn trong điều khiển quá trình công nghệ: con người tác động đến thiết bị kỹ
thuật để thực hiện việc điều khiển quá trình công nghệ
.
2.2. THÁP ĐIỀU KHIỂN XÍ NGHIỆP
2.2.1. MÔ HÌNH THÁP ĐIỀU KHIỂN XÍ NGHIỆP

Hình 2.4. Mô hình tháp điều khiển xí nghiệp
1. Định nghĩa các cấp
Cấp 0:

là cấp điều khiển riêng (individual control) để giao tiếp giữa các quá trình công
nghệ với các cấp điều khiển ở phía trên. Cấp điều khiển riêng gồm các thiết bị cảm biến để thu
9

nhận thông tin về quá trình công nghệ biến đổi thành tín hiệu điện truyền lên các cấp trên cũng

như bao gồm các cơ cấu chấp hành để thực hiện các lệnh điều khiển từ cấp trên đưa xuống. Đây
còn gọi là cấp trường thông thường cấp này được liên kết với nhau qua các mạng thiết bị như
Profilebus, Fieldbus, Modbus, Yêu cầu chính của truyền thông này là tốc độ đáp ứng phải
nhanh chóng.
Cấp 1:

là cấp điều khiển cục bộ (local control) bao gồm các thiết bị điều khiển tự động
PLC, PID được cài đặt các thông số, chương trình để điều khiển quá trình công nghệ riêng rẽ từ
trước. Ở cấp này cũng không có sự tham gia của con người. Con người chỉ khởi động, hay thay
đổi chương trình trong thiết bị đã cài đặt khi cần thiết. Các thiết bị ở Cấp 0 được nối với các
thiết bi điều khiển PLC, PID.
Cấp 2:
là cấp điều khiển các quá trình công nghệ. Ở đây bao gồm các giao diện người máy
(HMI, MMI) để người vận hành tại trung tâm điều khiển có thể theo dõi diễn biến, thông tin
trạng thái các quá trình công nghệ cũng như can thiệp vào hệ điều khiển khi cần thiết. Ở đây con
người là một phần của hệ thống, thực hiện nhiệm vụ giám sát, ghi nhận dữ liệu và điều khiển
chung của hệ thống TĐH ĐK QTCN như DCS, SCADA.
Cấp 0, 1 ,2 giải quyết các bài toán kỹ thuật: theo dõi chế độ hoạt động quá trình công nghệ,
chế độ vận hành thiết bị đúng đắn. Việc TĐH đảm bảo ổn định các thông số quá trình, đạt được
sự tối ưu về hiệu suất sử dụng các thiết bị trong điều kiện cho trước. Ở mức này sử dụng các hệ
thống cục bộ điều chỉnh thông số quá trình, sử dụng một phần các thiết bị máy tính, các tín hiệu
cảnh báo tự động, các chế độ bảo vệ, khóa chế độ hoạt động và ghi nhận.
Cấp 3:

là cấp điều hành sản xuất MES. Tại cấp này thực hiện các việc liên quan trực tiếp
đến sản xuất như phân bổ nhiệm vụ, khối lượng cho từng công đoạn sản xuất, từng ca sản xuất
phân bổ nhiệm vụ cho các trưởng nhóm các phần công việc về điện, cơ khí, công nghệ, ở cấp
này sử dụng các máy tính để xử lý các dữ liệu về sản xuất ở cấp dưới đưa lên từ đó đưa ra các
lịch làm việc một cách phù hợp, tối ưu tương ứng.
Cấp 4:

là cấp kế hoạch hóa nguồn lực sản xuất ERP bao gồm các công việc liên quan đến
tài chính, kế toán, tổ chức nhân sự,
Cấp 5:

là cấp điều khiển XN OLAP. Tại đây là nơi thống kê, hoạch định chiến lược phát
triển của toàn xí nghiệp trong tương lai.
Ở 3 cấp trên cùng có các máy tính được nối mạng với nhau để trao đổi thông tin dữ liệu
với nhau.
2. Các khái niệm
MRP : Material Requirments Planning; Đảm bảo vật tư theo yêu cầu của xí nghiệp. Ưu
điểm giảm thiểu phí tổn liên quan đến nguyên liệu dự trữ, thành phẩm, bán thành phẩm trong
kho.
MRPII: Manufacturing Resource Planning
ERP : Enterprise Resource planning
MES : Manufacturing Execution System;
DCS : Distributed control system (hệ thống điều khiển từ xa)
SCADA: Supervisory control and Data Acqyisition (hệ thống điều khiển giám sát và thu
thập dữ liệu)
Sau đây là bảng tóm tắt ngắn gọn các chức năng và khả năng làm việc của tất cả các hệ
thống thông tin bao trùm 1 xí nghiệp sản xuất:
10

Bảng 2.2. chức năng và khả năng làm việc của tất cả các hệ thống thông tin trong một xí nghiệp
sản xuất
Cấp Chức năng
chính
Hệ thống
thông tin
Dữ liệu điển

hình
Xử lý thông tin Cân đối thời
gian hoạt
động
5 OLAP Thông tin
bên ngoài
Tình hình chung
về thị trường, xu
hướng phát triển
chung của thị
trường
Đưa ra mục tiêu,
tiêu chí hoạt động,
chiến lược phát triển
của xí nghiệp trong
các giai đoạn dài,
ngắn khác nhau
6 tháng, 1
năm, 1 vài
năm
4 ERP Cơ sở dữ
liệu, các
ứng dụng
các điểm
chung
Nguồn lực của
xí nghiệp chư
sản phẩm, tài
chính, nhân sự,
nguyên vật liệu

Khả năng lập kế
hoạch và phân chia
nguồn lực để đạt
được mục tiêu của
toàn xí nghiệp
Hàng ngày
cho tới hàng
tuần
3 MES Lịch trình
sản xuất,
các ứng
dụng cơ sở
dữ liệu,
khâu trung
gian
Năng lực hoạt
động của xí
nghiệp như việc
sản xuất, các tài
sản thiết bị hiện
có, năng lượng
Khả năng tối ưu và
thực hiện các hoạt
động của các phân
xưởng trong toàn xí
nghiệp
Hàng phút tới
hàng giờ
2 HMI, MMI
TĐH ĐK

QTCN, xử lý
các hiện
tượng bất
thường
SCADA,
DCS, các hệ
thống PC cơ
bản
Các mục tiêu
hoạt động từng
phần, khả năng
điều khiển can
thiệp đến các
cấp dưới
Khả năng điều khiển
từng phân đoạn
Từng giây tới
từng phút
1 Điều khiển
cục bộ
PLC, PID,
Controller
Chương trình
điều khiển liên
động, bảo vệ,
thuật toán điều
khiển
Khả năng tính toán
nhanh, chính xác, độ
tin cậy của dữ liệu

ms
0 Cấp điều
khiển riêng
Cảm biến,
cơ cấu chấp
hành
Biến đổi hiệu vật
lý thành tín hiệu
điện điều khiển
được và các tín
hiệu điều khiển
đến các cơ cấu
chấp hành
Độ bền cao trong
môi trường làm việc
tương ứng
Đáp ứng thời
gian thực
2.2.2. CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG ERP
* Nhóm chức năng quản trị tài chính với các module sau:
- Module kế toán tổng hợp
- Module quản lý các khoản phải thu, phải trả
- Module tính giá thành sản phẩm.
- Module quản lý tài sản cố định
11

- Module quản lý tài chính, ngân sách
- Module báo cáo phân tích tài chính
*
Nhóm chức năng quản trị Logicstic với các Module sau:

- Quản trị khách hàng/ nhà cung cấp (CRM)
- Quản trị kho
- Quản trị mua hàng
- Quản trị phân phối và bán hàng
- Hệ thống báo cáo và phân tích phân phối
*
Nhóm chức năng quản trị sản xuất gồm các Module sau:
- Hệ thống số liệu chuẩn hóa định mức nguồn lực doanh nghiệp (BOM, quy trình công
nghệ, định mức thời gian, định mức nguyên vật liệu, đinh mức chi phí, định mức và năng lực
thiết bị).
- Tính giá thành kế hoạch .
- Tính toán giá thành sản xuất tổng thể (MPS: Master Production Schedule)
- Tính toán nhu cầu cung ứng nguyên vật liệu (MRP)
- Tính toán lệnh sản xuất (MRP II)
- Theo dõi điều độ sản xuất (Shop floor Control)
- Tính toán giá thành thực (Actual cost)
*
Nhóm chức năng quản trị nguồn nhân lực gồm các Module sau:
- Hoạch định nguồn nhân lực
- Quản lý thông tin viên
- Quản lý quá trình tuyển dụng và đào tạo
- Quản lý giám sát và đánh giá nhân viên
- Lập công thức tính lương, theo dõi lương và bảo hiểm xã hội
- Phân tích, lập định mức nguồn nhân lực
- Báo cáo tổng hợp
- Website khai thác thông tin của công ty
*
Quản trị chương trình:
- Thiết bị môi trường cho chương trình
- Thiết bị nhóm người dùng

- Phân quyền khai thác
- Bảo mật, an toàn và an ninh dữ liệu.
2.2.3. CÁC PHÂN HỆ CỦA HỆ THỐNG ERP
- Quản lý các hoạt động tiếp thị và bán hàng
- Thiết kế và phát triển sản phẩm.
- Quản lý vật tư và thành phẩm
- Quản lý mua hàng
- Quản lý phân phối sản phẩm.
12

- Thiết kế và phát triển quy trình sản xuất.
- Quản lý sản xuất.
- Quản lý chất lượng
- Quản lý nhân sự
- Kế toán - tài chính
- Hệ thống báo cáo

MRP: Material Requirements Planning - Hoạch định nhu cầu nguyên vật liệu
MRP II: Manufacturing Resource Planning - Hoạch định nhu cầu sản xuất
ERP: Enterprise Resource Planning - Kế hoạch hóa nguồn lực doanh nghiệp
ERM: Enterprise Resource Magagement - Quản trị nguồn lực doanh nghiệp
Chức năng hệ thống được chia :
Chức năng bảo vệ, chức năng điều khiển, chức năng thông tin, các chức năng phụ. Chế độ
thực hiện các chức năng
Chế độ tự động hóa:
- Chế độ bằng tay
- Chế độ cố vấn
- Chế độ trao đổi
Chế độ tự động:
- Điều khiển số, tương tự

- Điều khiển gián tiếp
Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống
Hình: 2.5. Sơ đồ mô tả sự phát triển của hệ thống điều khiển ERP hiện đại
13

- Có khả năng điều khiển đối tượng
- Đảm bảo điều khiển đối tượng theo chỉ tiêu điều khiển
- Đảm bảo thời gian làm việc của hệ thống
Phân loại hệ thống
- 11 nhiệm vụ của hệ thống MES: ban lãnh đạo sản xuất điều hành sản xuất sản xuất của
như chỉ thị cho kỹ sư - cơ khí trưởng, kỹ sư - công nghệ trưởng,
RAS, ODS, DPU, DOC, DCA, LM, QM, PM, MM, PTG, PA
- 16 nhiệm vụ của hệ thống MRPII: liên quan đến các vấn đề khác như tài chính, kế, tổ
chức nhân sự,…
SOP: Sales and Operations Planning; DM: Demand Management; MPS:
MRP: BOM: ITS: SRP IOC: Putchsing: DRP: TPC: FP: Simulation: Performance
Measurement
Tổ hợp các phương pháp điều khiển quá trình công nghệ là thu thập, xử lý và phân tích
thông tin về quá trình công nghệ. Trên cơ sở các thông tin đó thực hiện việc kiểm tra và điều
chỉnh quá trình công nghệ nhờ các thiết bị tự động hóa. Điều khiển sản xuất được thực hiện nhờ
các phương pháp tổ chức, hoạch định dựa trên các cơ sở thông tin lưu trữ và tính toán bằng các
thiết bị kỹ thuật.
Các chỉ tiêu hiệu quả cho việc điều khiển là:
- Tăng năng suất lao động;
- Tăng chất lượng sản phẩm;
- Tiết kiệm nguyên vật liệu;
- Giảm giá thành sản phẩm;
- Cải thiện điều kiện sản xuất.
Cũng có thể sử dụng chỉ tiêu phối hợp cùng chứa 1 vài chỉ tiêu trên với các hệ số trọng
lượng khác nhau.

Y(xl,x2, ) = min
2.3. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VÀ QUY TRÌNH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT
Các thao tác trong điều khiển quá trình công nghệ liên quan đến đặc điểm của quá trình
điều khiển. Các thao tác liệt kê dưới đây nên sử dụng khi mô tả sơ đồ điều khiển công nghệ :
- Thao tác chuẩn bị (kiểm tra khả năng sẵn sàng làm việc của máy móc, tồn tại
nguyên liệu, nhiên liệu, vật tư, bao bì cho sản phẩm);
- Thao tác khởi động (thực hiện tuần tự các thao tác khởi động theo các chế độ làm việc
tương ứng);
- Thu thập dữ liệu (đo lường các giá trị, xác định trạng thái, yêu cầu các nguồn thông tin
truyền dữ liệu);
- Tích lũy và xem xét các dữ liệu (ghi nhận dữ liệu, tín hiệu cảnh báo, hiển thị, xác định sự
sai lệnh giá trị);
- Phân tích tình huống (tách riêng các sự kiện chính liên quan xảy ra tại thời điểm hiện
hành);
- Chuẩn bị và đưa ra quyết định (lựa chọn các giải pháp có thể và đưa ra quyết định);
- Thực hiện hóa quyết định (thực hiện, tác động điều chỉnh đến cơ cấu chấp hành);
14

- Thao tác dừng (thực hiện tuần tự các thao tác dừng theo quy định);
- Các thao tác kết thúc (kiểm tra việc dừng, chuyển sản phẩm, chuyển giao sản phẩm,
chuẩn bị chỗ làm việc);
- Nhận thông tin từ ban lãnh đạo và từ những người có liên quan (tiếp nhận các đòi hỏi,
yêu cầu của những người có liên quan; nhận chỉ dẫn của ban lãnh đạo; nhận nhiệm vụ, công
việc, ghi nhận tất cả các dữ liệu được đưa đến);
- Chuẩn bị thông tin để chuyển đến ban lãnh đạo và những người có liên quan (chuẩn bị và
chuyển sự trả lời; phân tích chỉ dẫn, sự phê bình tử ban lãnh đạo; chuẩn bị dữ liệu cho ban lãnh
đạo và những người có liên quan).
Quá trình điều khiển có thể chia ra thành các thao tác, công đoạn, giai đoạn khácnhau.
Việc điều khiển có thể được miêu tả hay mô tả bằng các phương pháp khác nhau. Đối với giấy

tờ việc mô tả điều khiển quá trình công nghệ sử dụng sơ đồ điều khiển quá trình công nghệ. Sơ
đồ đó bao gồm thông tin để điều khiển, bảng liệt kê các tình huống có thể xảy ra và bản chất của
chúng, liệt kê các quyết định cần cho nhân viên vận hành, thứ tự điều khiển quá trình và hàng
loạt dữ liệu tra cứu. Sơ đồ điều khiển quá trình cần phải ngắn gọn và chi tiết hóa với các tình
huống có thể xảy ra.

CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG 2
1.

Tìm hiểu thực tế về MRP/ERP: khái niệm, chức năng, module, triển khai ứng dụng
tại Việt nam. Viết tiểu luận (< 10 trang).
2.

Trình bày mô hình tháp điều khiển xí nghiệp.
3.

Nêu hệ thống thông tin trong xí nghiệp.
4.

Trình bày các thao tác cơ bản và quy trình ĐK QTSX.
5.

Nêu các khái niệm về TĐH ĐK QTCN, TĐH ĐK QTSX, TĐH ĐK XN.

15

CHƯƠNG 3. TỰ ĐỘNG HÓA ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
3.1. MỞ ĐẦU
Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật tạo ra tiền đề nâng cao chất lượng điều khiển nhờ việc sử
dụng các thiết bị kỹ thuật, máy tính, các phương pháp toán học, lý thuyết điều khiển tự động, tự

động hóa điều khiển. Tất cả điều này được hiện thực hóa trong các hệ thống TĐH điều khiển.
Điều khiển trong hệ thống TĐH là thu thập thông tin diễn biến về quá trình công nghệ, xử
lý thông tin và hiển thị các thông tm điều khiển để thay đổi sự hoạt động của quá trình. Chất
lượng điều chỉnh được xác định ở ba yếu tố chính sau đây:
- Sự lựa chọn cách giải quyết hiệu quả nhất,
-
Đưa ra quyết định kịp thời;
-
Có thể hiện thực hóa quyết định đó.
Để có thể nâng cao chất lượng điều khiển cần tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất.
Khi đó các dữ liệu của bài toán được giải quyết nhờ thiết bị tính toán. Độ phức tạp của điều
khiển quá trình công nghệ được xác định bởi tổng các dòng thông tin. Các dòng thông tin này
cần thiết trong quá trình nghiên cứu, phân tích, giá trị xử lý chúng và sử dụng các kết quả đó.
Các dòng thông tin này được xác định bởi số lượng các cảm biến, các thiết bị hiển thị thông tin,
các thuật toán xử lý thông tin, dung lượng bộ nhớ máy tính.
Trong công nghiệp có 3 mức khác nhau trong sơ đồ chung TĐH ĐK XN
- TĐH ĐK QTCN;
-
TĐH ĐK ở mức độ sản xuất (TĐH ĐK QTSX);
- TĐH ĐK ở mức độ (TĐH ĐK
XN).
Ở mức 1 giải quyết các bài toán kỹ thuật: theo dõi chế độ hoạt động quá trình công

nghệ

chế độ

vận hành thiết bị đúng đắn. Việc TĐH đảm bảo ổn định các thông số quá trình, đạt
được sự tối ưu về hiệu suất sử dụng các thiết bị trong điều kịên cho trước. Ở mức này

sử dụng
các hệ thống cục bộ điều chỉnh thông số quá trình, sử dụng một phần các thiết bị máy tính, các
tín hiệu cảnh báo tự động, các chế độ bảo vệ, khóa chế độ hoạt động và ghi nhận.
Ở mức 2 trên cơ sở kinh tế xác đinh sự phân bổ khối lượng làm việc giữa các phân xưởng
và khu vực, xác định chế độ làm việc tối ưu của quá trình công nghệ, phát tín hiệu điều khiển và
chuyển tín hiệu điều khiển cho HT TĐH ở mức dưới Để thực

hiện việc này sử dụng hệ thống
trung tâm thu thập thông tin, các thiết bị tính toán để phân tích hoạt động sản xuất và đưa ra
các bài toán cho hệ thống ở mức cao hơn.
Mức 3 để giải quyết các bài toán kỹ thuật kinh tế. Kế hoạch hóa sản xuất các phân xưởng
và các khu vực riêng biệt, thực hiện các công việc thống kê, thực hiện việc điều khiển các
phương tiện vận chuyển, kho bãi, nguồn năng lượng, xác định các thông số cho điều khiển vận
hành, mà các thông số này sẽ được chuyển xuống HT TĐH ở mức 2. Ở mức

này sử dụng các hệ
thống thu thập thông tin về sự làm việc của quá trình sản xuất chính và sản xuất phụ trơ, các
máy tính được sử dụng để phân tích sự hoạt động của toàn xí nghiệp, kế hoạch hóa, kế toán,
vận hành điều khiển, in ấn các tài liệu thống kê.
Thành phần cơ bản của hệ thống tự động hóa điều khiển
Hệ thống tự động hóa
là hệ người và máy (thiết bị tính toán kỹ thuật và thiết bị tự
động hóa) có chức năng thu thập, xử lý thông tin cần thiết để thực hiện các chức năng điều
khiển.
Chỉ tiêu điều khiển
có thể là các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế hay các chỉ tiêu công nghệ.
Trong thành phần của hệ thống Tự động hóa bao gồm các thành phần cơ bản sau:
Đảm bảo kỹ thuật:
16

- Tổ hợp các thiết bị tính toán (hệ thống máy tính mức cao, hệ thống máy tính mức thấp, vị
trí nhân viên vận hành hệ thống, các kênh liên lạc và các thiết bị dự trữ).
- Tổ hợp các thiết bị kỹ thuật đặc biệt (thiết bị điều chỉnh cục bộ, thiết bị thu nhận thông
tin trạng thái đối tượng điều khiển, cơ cấu cấp hành, cảm biến và các thiết bị kiểm tra và chỉnh
định hệ thống).
Đảm bảo chương trình:
- Chương trình phần mềm chung như hệ điều hành, hệ thống mạng cục bộ, mạng toàn hệ
thống, chương trình phục vụ cho các thiết bị kỹ thuật.
- Chương trình phần mềm đặc biệt bao gồm các chương trình kiểm tra và điều khiển.
Đảm bảo thông tin:
- Thông tin ngoài: là hệ thống mã phân loại và các dữ liệu cho trước.
- Thông tin trong: là cơ sở thông tin và dòng thông tin.
Đảm bảo tổ chức :
- Bao gồm các chỉ dẫn hướng dẫn nhân viên vận hành
Đảm bảo ngôn ngữ
3 2. CÁC NGUYÊN TẮC TỰ ĐỘNG HOÁ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
3.2.1. CÁC NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Cơ sở của tổ chức quá trình sản xuất trong xí nghiệp là sự phối hợp 1 cách hợp lý trong
không gian và thời gian các quá trình sản xuất chính, các quá trình sản xuất phụ trợ và các quá
trình phục vụ.
1. Nguyên tắc chuyên môn hóa
Chuyên môn hóa là dạng phân bổ tập thể lao động, có nghĩa là phân chia xí nghiệp, phân
xưởng, các khu vực thực hiện việc sản xuất ra 1 sản phẩm cố định hoặc thực hiện các quá trình
cụ thể nào đó. Mức độ chuyên môn hoá xí nghiệp và các chi nhánh được xác định bởi sự phối
hợp giữa 2 yếu tố chính - khối lượng sản xuất và độ phức tạp của sản phẩm.
2. Nguyên tắc cân đối
Tất cả phân xưởng sản xuất, các nhóm thiết bị máy móc, chỗ làm việc cần có sức sản xuất
cân đôi trong một đơn vị thời gian. Khả năng sản xuất cân đối đảm bảo sản xuất ra sản phẩm 1
cách đồng đều khi sử dụng các thiết bị máy móc.
3. Nguyên tắc đồng thời

Việc thực hiện đồng thời các thao tác khác nhau của quá trình sản xuất giảm thời gian của
chu kỳ sản xuất. Sự đồng thời được thể hiện trong cấu trúc của thao tác công nghệ trong việc
phối hợp các thao tác sản xuất chính và các thao tác sản xuất phụ trợ.
4. Nguyên tắc đường thẳng
Sản phẩm được chế tạo bởi xí nghiệp phải được thực hiện theo con đường ngắn nhất từ
dạng vật liệu đầu vào đến sản phẩm đầu ra. Có nghĩa không sử dụng các thao tác quay hồi,
ngược chiều hay đan chéo nhau. Nguyên tắc này để thực hiện việc xếp đặt vị trí các phân
xưởng, các thiết bị máy móc, xây dựng các quá trình công nghệ.
Ví dụ: cần bố trí vị trí các máy móc, thiết bị phân xưởng cho một nhà máy sản xuất đồ
chơi bằng gỗ cho trẻ em ntn?
5. Nguyên tắc liên tục
Sự ngắt đoạn trong sản xuất (sự ngắt đoạn giữa các thao tác, sự ngắt đoạn giữa các ca sản
xuất) cần phải được loại trừ hay giảm thiểu.
17

6. Nguyên tắc nhịp nhàng
Quá trình sản xuất cần được tổ chức sao cho trong các khoảng thời gian như nhau phải sản
xuất ra cùng số lượng sản phẩm.
3.2.2. CÁC NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC TỰ ĐỘNG HOÁ ĐIỀU KHIỂN
Các nguyên tắc này xác định quy trình điều khiển trong điều kiện của HT TĐH ĐK
1. Tăng hiệu quả kinh tế của sản xuất:
Bằng cách tăng hiệu quả của hệ thống điều khiển xí nghiệp.
2. Sắp xếp chung
Sắp xếp các quy trình công nghệ, các quá trình điều khiển, cấu trúc và dòng thông tin, các
phương pháp điều khiển, trách nhiệm của mỗi người. Nhờ đó việc tổ chức sản xuất sẽ được
nâng lên mức chất lượng cao hơn.
3. Nguyên tắc đáp ứng
Đó là sự đáp ứng giữa yêu cầu của đối tượng TĐH và các khả năng của HT TĐH ĐK
QTCN.
4. Nguyên tắc đồng nhất

Có nghĩa là thống nhất hóa và tiêu chuẩn hóa các phần tử của HT TĐH ĐK QTCN. Việc
thống nhất hoá sẽ làm đơn giản và giảm giá thành các quá trình thiết kế, quá trình vận hành,
giảm bớt khó khăn trong việc xây dựng các hệ thống TĐH ĐK mới.
3.2.3. PHÂN CẤP HỆ THỐNG TĐH ĐK QTSX
Mục đích chính của việc phân cấp là chia hệ thống thành các phần riêng có độ phức tạp ít
hơn với mục đích đảm bảo điều kiện để phân tích, tổng hợp hệ thống, thiết kế, xây dựng, ứng
dụng, vận hành và hiện đại hóa hệ thống điều khiển.
Vấn đề đầu tiên

trong việc phân cấp hệ thống điều khiển là chia hệ thống thành các phần
với số lượng phần tử ít hơn, mối liên hệ ít hơn, các thông số ít hơn. Thông thường hệ thống
được chia thành các hệ ít hơn, con tùy theo phân loại nào đó (ví dụ theo chức năng điều khiển,
theo vùng điều khiển). Cần tính đến phân cấp tự nhiên, phân cấp này có sự biểu hiện của chúng
trong cấu trúc điều khiển hiện có, trong các bộ phận chức năng, được ghi trong các tài liệu kỹ
thuật. HT TĐH ĐK QTCN cần được thiết kế sao cho tất cả hệ thống con đều có mục đích cục
bộ riêng, mà các mục đích đó được lựa chọn phụ thuộc theo mục đích chung của toàn hệ thống.
Vấn đề thứ 2
của phân cấp, phân quyền hệ thống là phân tiêu chuẩn, chỉ tiêu, có nghiã là
tìm tiêu chuẩn tối ưu cục bộ, chỉ tiêu hoạt động của hệ con. Sự cần thiết của điều này là do tiêu
chuẩn hiệu quả của toàn bộ hệ thống quá tổng quát chung. Sự lựa chọn các tiêu chuẩn phụ cho
hệ con hướng cho hoạt động của các hệ con tối ưu đơn giản hơn mà không trùng với tối ưu của
toàn hệ thống.
Vấn đề thứ 3

của phân cấp phân quyền là đánh giá tác động tối ưu của hệ con, mức độ sai
lệch của kết quả nhận được với yêu cầu của cả hệ thống.
Vấn đề thứ 4

là liên kết các hệ con để thành hệ thống chung.
Vấn đề thứ 5

là lựa chọn chiến lược hoạt động của hệ thống. Để điều khiển hiệu quả cần tổ
hợp các phương pháp điều khiển được xây dựng với các tính toán chiến lược chung. Có hàng
loạt vấn đề liên quan đến hoạt động tin cậy của hệ con, liên quan đến trao đổi thông tin giữa
chúng với nhau và liên quan đến sự tham gia của con người trong hệ thống.
3 3. CÁC DẠNG ĐẢM BẢO CỦA HT TĐH ĐK QTSX
Có 4 dạng đảm bảo chính trong HT TĐH ĐK QTSX:
3.3.1. ĐẢM BẢO TỔ CHỨC
18

Bao gồm sự mô tả chức năng hoạt động, kỹ thuật cơ cấu tổ chức của hệ thống, chỉ dẫn và
quy chế để cho nhân viên vận hành làm việc trong HT TĐH ĐK QTCN. Đảm bảo bao gồm tổ
hợp các quy định, chỉ thị đảm bảo mối liên hệ cần thiết giữa nhân viên và với thiết bị kỹ thuật.
Ngoài ra trong đảm bảo tổ chức còn cần phải kể đến sự tổng hợp thao tác TĐH CN của kỹ
sư công nghệ để điều khiển đối tượng công nghệ và người vận hành HT TĐH ĐK QTCN để
đảm bảo hoạt động của toàn hệ thống. Nhân viên vận hành có thể làm việc trong hoặc ngoài
vòng điều khiển. Nếu trong khu vực điều khiển thì nhân viên vận hành thực hiện chức năng
điều khiển theo các chỉ dẫn kỹ thuật. Ở ngoài vòng điều khiển nhân viên vận hành đặt các chế
độ làm việc cho hệ thống, kiểm tra sự làm việc của hệ thống và khi cần thiết có thể dùng quyền
để điều khiển đối tượng công nghệ.
3.3.2. ĐẢM BẢO THÔNG TIN
Bao gồm mã hóa thông tin công nghệ và thông tin kỹ thuật kinh tế, thông tin tra cứu và
thông tin thao tác vận hành. Bao gồm mô tả tất cả các tín hiệu và mã hóa tín hiệu trong việc
truyền tin liên lạc của các thiết bị kỹ thuật. Mã tín hiệu được sử dụng cần phải có số lượng ký tự
ít nhất, có cấu trúc logic và đảm bảo với tất cả các yêu cầu mã hóa. Dạng tài liệu sử dụng và
hiển thị thông tin cần phải đơn giản trong việc sử dụng chúng.
3.3.3. ĐẢM BẢO CHƯƠNG TRÌNH
Bao gồm các chương trình phần mềm chung, được cấp kèm theo các phần cứng, các phần
mềm tổ chức, chương trình phần mềm điều phối, chương trình dịch, hệ điều hành, thư viện các
chương trình chuẩn. Các chương trình phần mềm đặc biệt được sử dụng trong hoạt động của hệ
thống đó (như driver), đảm bảo hoạt động của các thiết bị kỹ thuật.

3.3.4. ĐẢM BẢO KỸ THUẬT
Đảm bảo kỹ thuật bao gồm:
- Thiết bị nhận thông tin về trạng thái của đối tượng điều khiển và thiết bị nhập dữ liệu vào
hệ thống;
- Thiết bị biến đổi và truyền thông tin trong hệ thống;
- Thiết bị điều chỉnh và điều khiển cục bộ;
-
Thiết bị tính toán;
- Thiết bị hiển thị thông tin cho người vận hành;
- Các cơ cấu chấp hành;
- Các thiết bị truyền thông tin trong các vùng liên quan và các cấp khác của HT TĐH ĐK.
3.4. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Hệ thống - là tổ hợp các phần tử và mối liên hệ của chúng với nhau. Hệ thống có các tính
chất mà các phần tử của chúng không có được.
Thiết kế HT TĐH ĐK QTCN là chia toàn bộ hệ thống thành các hệ con và khi chia có tính
đến tính chất của các hệ con và mối liên hệ của chúng với nhau.
Các hướng nghiên cứu khoa học và thiết kế hệ thống:
3.4.1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG
Đó là hướng nghiên cứu liên quan đến thiết kế tổ hợp các vấn đề về phương pháp, khoa
học và ứng dụng trong việc phân tích và tổng hợp các hệ thống phức tạp. Trong lý thuyết này có
sử dụng các lĩnh vực sau: ký hiệu, lý thuyết số nhiều, đại số trừu tượng, động lực học Các bài
toán trên trong một chừng mực nào đó cho phép trả lời một số câu hỏi.
3.4.2. KỸ THUẬT HỆ THỐNG
19

Là nghiên cứu các câu hỏi về vấn đề kế hoạch hóa, thiết kế, hoạt động của hệ thống thông
tin phức tạp. Các nguyên tắc chính trong thiết kế hệ thống phức tạp là:
- Hiệu quả lớn nhất: Tiêu chuẩn hiệu quả là mối .quan hệ giữa các giá trị nhận được trong
quá trình hoạt động của hệ thống với chi phí cho việc xây dựng hệ thống. Khi đánh giá hiệu quả
cần sử dụng các phương pháp phân tích các đánh giá của chuyên gia, các tính toán trực tiếp, các

mô hình toán học.
- Phối hợp với các chỉ tiêu riêng: Để hệ thống hoạt động tối ưu cần tối ưu hoá sự việc của
mỗi hệ con trong hệ thống và để đạt được mục đích chung cần kết hợp giữa các chỉ tiêu hiệu quả
của các hệ con với nhau.
- TĐH tối ưu: Tất cả các bài toán cần được giải quyết một cách tự động. Mức độ tự động
hóa cần được xác định trên cơ sở chỉ tiêu hiệu quả của chúng.
- Tập trung hóa thông tin: Hệ thống điều khiển và ra quyết định sẽ hiệu quả khi thông tin được thu
thập, lưu trữ và xử lý trên cơ sở dữ liệu duy nhất và có thể phân quyền được;
- Xác xuất xuất hiện nhỏ: Không đặt lại vấn đề của bài toán chính và các đặc tính cơ bản của hệ
thống không được phép thay đổi đáng kể để cho hoạt động của hệ thống chấp nhận được cả vào những
trường hợp có ít xác xuất xuất hiện.
3.4.3. NGHIÊN CỨU TỪNG BƯỚC
Các hướng nghiên cứu và thiết kế hệ thống được dựa trên các mô hình toán học và hiện tượng thực.
Phương pháp nghiên cứu từng bước phù hợp cho nghiên cứu và thiết kế tổ chức hệ thống hơn cả. Nhưng
có thể sử dụng chúng khi thiết kế hệ thống điều khiển quá trình công nghệ trong giai đoạn đặt vấn đề, xác
định chỉ số hiệu quả, phân tích mô hình toán học.
3.4.4. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
Phân tích hệ thống chính là phương pháp nghiên cứu tính chất và mối quan hệ đối tượng khó theo
dõi và khó giải thích. Phân tích hệ thống được sừ dụng để đánh giá dự án các hệ thống TĐH phức tạp, các
hệ thống công nghiệp, các quá trình kế hoạch hóa.
Chúng ta hãy xem các bước phân tích hệ thống được sử dúng khi thiết kế hệ thống tổ chức và hệ
thống điều khiển công nghệ.
- Đặt vấn đề bài toán, xác định đối tượng nghiên cứu, đặt mục đích thực hiện, đặt chỉ tiêu để điều
khiển đối tượng tốt hơn.
Xác đinh giới hạn nghiên cứu hệ thống và câu trúc hóa của hệ thống. Các đối tượng và quá trình
được chia thành các hệ thống nghiên cứu và môi trường ngoài. Quá trình cấu trúc hóa là chỉ ra các phần
tử hợp thành của hệ thống và các tác động ngoài ảnh hưởng tới hệ thống có thể.
Thiết lập mô hình toán học của hệ thống nghiên cứu. Cần thiết mô tả các phần từ của hệ thống và
các tác động chính lên hệ thống bằng các tham số. Sau đó xác định mối liên quan giữa các tham số đó với
nhau.

- Khảo sát mô hình nghiên cứu đã thiết lập bằng các phương pháp mô hình hóa và mô phỏng nhờ
việc sử dụng máy tính.
3.5. HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HT TĐH ĐK QTCN
Hiệu quả kinh tế là mối quan hệ giữa các kết quả sản xuất nhận được (sản phẩm, phục vụ) và chi
phí lao động, chi phí phương tiện sản xuất.
Hiệu quả kinh tế của việc ứng dụng HT TĐH ĐK QTCN là do tăng hiệu quả sử dụng TĐH sản
xuất, được xác định bởi tăng chất lượng và độ tin cậy của điều khiển, giảm tổn thất và tăng năng suất.
Khi nghiên cứu tính kinh tế của HT TĐH ĐK QTCN người ta tách riêng các phần thông tin, phần tổ
chức, phần toán học, phần kỹ thuật.
3.5.1. TÍNH KINH TẾ CỦA THÔNG TIN
20

Hiệu quả lớn nhất có thể nhận được là khi sử dụng điều khiển thông tin chiếm ít chi phí nhất. Giá trị
kinh tế cần cho thông tin được tối thiểu bằng cách rút gọn khối lượng thông tin do lựa chọn dạng hiển thị
và mã hóa tốt nhất.
3.5.2. TÍNH KINH TẾ CỦA TỔ CHỨC
TĐH đưa đến hiệu quả lao động do sử dụng các thiết bị kỹ thuật, giảm nhân công trong công việc.
Hiệu quả kinh tế (tăng chất lượng điều khiển quá trình công nghệ) do khi sử dụng HT TĐH DK QTCN có
chế độ điều khiển nhanh) ra quyết định kịp thời lựa chọn giải pháp tối ưu, và hiện thực hóa được, Ngoài
ra còn tăng độ tin cậy điều khiển nhờ giảm thời gian hệ thống không làm việc giảm số lần sự cố khi ra
quyết định.
3.5.3. TÍNH KINH TẾ CỦA ĐẢM BẢO TOÁN HỌC
Đó là chi phí cho việc thiết kế hệ thống và đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Chi phí cho việc
xây dựng đảm bảo toán học phụ thuộc vào khối lượng của đảm bảo toán học, phụ thuộc vào sự tồn tại của
các chương trình phục vụ chất lượng, hệ điều hành, các khả năng TĐH thiết kế.
3.5.4. TÍNH KINH TẾ CỦA THIẾT BỊ KỸ THUẬT
Trong giá trị xây dựng HT TĐH ĐK QTCN chi phí nhiều nhất là chi phí cho thiết bị kỹ thuật. Việc
ứng dụng thiết bị kỹ thuật trong HT TĐH ĐK QTCN phải được xác định bởi mức độ tương ứng theo yêu
cầu, mà yêu cầu đó liên quan đến sự tương thích thông tin của các thiết bị kỹ thuật, tương ứng cấu trúc
của tổ hợp thiết bị và công nghệ làm việc của HT TĐH ĐK QTCN, giải quyết nhanh chóng bài toán TĐH

QTCN, đơn giản hóa sự giao tiếp giữa người vận hành với thiết bị kỹ thuật, có khả năng thay đổi tổ hợp
thiết bị kỹ thuật khi chi phí không cao.
Hiệu quả hoạt động HT TĐH ĐK QTCN được quyết định bởi các yếu tố sau:
- Thực hiện với tốc độ cao trong việc truyền, xử lý thông tin về các thông số trạng thái của quá
trình, đưa ra các lệnh điều khiển;
- Kiểm tra nhanh chóng trạng thái QTCN, đảm bảo thời gian biểu xuất xưởng sản phẩm nhờ phân
bổ đồng đều giữa các khu vực sản xuất;
- Tác động nhanh chóng lên các tham số QTCN, lựa chọn chế độ làm việc tối ưu của thiết bị máy
móc và khu vực;
- Kiểm tra thường xuyên trạng thái kỹ thuật của thiết bị, ngăn ngừa các trường hợp hỏng hóc;
- Kiểm tra nhanh chóng chất lượng sản phẩm đầu ra.
Do đó nhờ việc ứng dụng HT TĐH ĐK QTCN mà có thể tăng hiệu quả sản xuất bởi:
- Trên công suất sản xuất hiện có tăng số lương sản phẩm đầu ra nhờ việc tối ưu hóa chương trình
sản xuất;
- Tăng năng suất lao đọng nhờ giảm bớt tổn thất về thời gian làm việc và thời gian không làm việc
của thiết bị kỹ thuật;
- Giảm thời hạn thiết kế các quá trình công nghệ mới nhờ sử dụng thiết bị kỹ thuật tính toán, máy
tính;
- Xác định mức dư trữ nguyên vật liệu tối ưu;
- Tăng chất lượng sản phẩm;
- Giảm các chi phí từ tài chính khác;
Một vài thông số cơ bản về hiệu quả kinh tế của HT TĐH ĐK QTCN:
1. Sự tiết kiệm trong năm Tc từ việc giảm giá thành sản phẩm
Được xác định theo tất cả các giai đoạn quá trình công nghệ bằng công thức sau:
Ec = Tổng(ei-ze)
21

Ei-sự tiết kiệm nhờ sử dụng các phần tử quá trình công nghệ tốt hơn;
Ze-chi phí cho việc bảo dưỡng HT TĐH ĐK QTCN.
2. Hiệu quả kinh tế trong năm Eg:

Được xác định theo công thức sau:
Eg Ec-EnKa
En - hệ số định mức hiệu quả kinh tế chi phí vào HT TĐH ĐK QTCN (En=0,15);
Ka - chi phí cho việc xây dựng và ứng dụng HT TĐH ĐK QTCN.
3. Hệ số hiệu quả kinh tế Er và thời gian hoàn vốn chi phí Tr trong HT TĐH ĐK QTCN
El Ec/Ka
Tr Ka/Ec
Giá trị của Er và Tr được so sánh với giá trị định mức En và Tn cho ngành tương đương. Nếu Er> =
En và Tr<=Tn thì chi phí cho việc xây dựng HT TĐH ĐK QTCN có thể được cho là hiệu quả.
Các chi phí đồng thời cho việc dựng và ứng dụng HT TĐH ĐK QTCN được xác định theo công
thức sau:
Ka = Kp + Ko + Km + Kr + Kl + Kv
Kp – chi phí ban đầu (các chi phí cho việc thiết kế HT TĐH ĐK QTCN);
Ko – chi phí cho việc đầu tư cho các thiết bị tính toán, máy tính;
Km – chi phí cho lắp ráp thiết bị;
Kr – chi phí cho nâng cấp thiết bị;
Kl – giá trị còn lại sau khi loại bỏ thiết bị;
Kv - giá trị còn lại sau khi bán lại thiết bị;
Chi phí cho việc vận hành HT TĐH ĐK QTCN được xác định theo công thức sau:
Ze=Za+Zr+Zop+Zen+Zn
Za - chi phí cho hao mòn thiết bị;
Zr - chi phí cho việc sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị kỹ thuật;
Zop - tiền lương cho nhân viên;
Zen - chi phí cho điện năng;
Zn - chi phí vận chuyển.
3.6. ĐỘ TIN CẬY CỦA HT TĐH ĐK QTCN
Độ tin cậy là tính chất của đối tượng thực hiện được các chức năng định trước và trong thời gian đó
phải đảm bảo độ sai lệch của các tham số quá trình trong phạm vi cho phép, tương ứng với các chế độ làm
việc khác nhau, tương ứng với các điều kiện sử dụng và bảo dưỡng kỹ thuật.
Độ tin cậy là tổ hợp tính chất của đối tượng bao gồm tính chất sau:

- Hoạt động không ngừng: là tính chất của đối tượng liên tục đảm bảo khả năng làm việc trong
khoảng thời nào đó.
- Có thể sửa chữa: là tính chất của đối tượng trong việc phát hiện nguyên nhân dừng hoạt động, và
được loại bỏ trong quá trình sửa chữa và bảo dưỡng kỹ thuật.
- Đảm bảo duy trì: là tính chất của đối tương vẫn giữ nguyên được khả nămg làm việc sau thời gian
vận chuyển và sau khi lưu kho.
22

- Lâu bền: là tính chất của đối tượng đảm bảo khả năng làm việc đến thời điểm trạng thái tới hạn
trong khi hệ thống duy trì chế độ bảo dưỡng.
Mỗi tính chất này của hệ thống liên quan đến giá trị ngẫu nhiên nào đó phụ thuộc vào thời gian
(thời gian làm việc không ngừng, thời gian phục hồi khả năng làm việc sau khi ngừng hoạt động, thời
gian duy trì các đặc tính kỹ thuật trong khi hoạt động và sau khi lưu kho).
HT TĐH ĐK QTCN là đối tượng cần nghiên cứu độ tin cậy có các đặc thù sau:
- Độ phức tạp (có số lượng lớn các thiết bị kỹ thuật và nhân viên);
- Đa chức năng;
- Nhiều cách sử dụng các phần từ trong hệ thống (một phần tử có thể tham gia thực hiện một vài
chức năng của hệ thống);
- Nhiều dạng ngừng hoạt động nguyên nhân xảy ra, hậu quả);
- Sự liên quan giữa độ tin cậy và hiệu quả kinh tế (tăng độ tin cậy cần các chi phí phụ làm giảm hiệu
quả kinh tế).
- Độ tin cậy phụ thuộc vào sự vận hành kỹ thuật;
- Độ tin cậy phụ thuộc vào tổ hợp các thiết bị kỹ thuật và cấu trúc thuật toán;
- Ảnh hưởng của nhân viên đến độ tin cậy của hệ thống.
Mức độ vận hành tin cậy của HT TĐH ĐK QTCN được xác định bởi các yếu tố sau:
- Thành phần và cấu trúc các thiết bị kỹ thuật được sử dụng;
- Chế độ và các tham số bảo dưỡng và phục hồi;
- Điều kiện vận hành hệ thống và các thành phần riêng của chúng;
- Thành phần, tổ chức, cấu trúc thực hiện các thuật toán điều khiển;
- Đặt vấn đề bài toán và tổ chức hoạt động của các nhân viên.

Sử dụng trong HT TĐH ĐK QTCN các tính chất chính về độ tin cậy của hệ thống là hoạt động
không ngừng và có khả năng sửa chữa. Điều này cần được ghi trong tài liệu kỹ thuật của hệ thống. Tính
chất duy trì và lâu bền không phải là thông số chính và được Xác định băng các yêu tố lão hoá môi trường
trong thực tế, Những vấn đề đã xem xét trên đây về độ tin cậy của hệ thống được dựa trên cách nhìn nhận
thực hiện chức năng chung. Trong đó độ tin cậy của HT TĐH ĐK QTCN được thể hiện là tổ hợp các đặc
tính và thông số theo toàn bộ chức năng của hệ thống. Liệt kê các chức năng này được ghi trong tài liệu
kỹ thuật HT TĐH ĐK QTCN và theo mỗi chức năng được phân biệt theo hai trạng thái có thể : khả năng
làm việc và không có khả năng làm việc.
Đối với chức năng HT TĐH ĐK QTCN chỉ ra các loại ngưng hoạt động chính sau:
- Ngừng hoạt động một cách ổn định;
- Ngừng hoạt động bất ngờ và dần dần;
- Ngừng hoạt động dẫn đến dừng hoạt động quá trình và gây sự cố;
Các phương pháp tăng độ tin cậy của hệ thống kỹ thuật:
- Sử dụng các thành phần có cùng mục đích với độ tin cậy cao;
- Có độ dư thừa để dự trữ về cấu trúc và thông tin;
- Tăng cường bảo dưỡng kỹ thuật thiết bị;
- Nâng cao chất lượng điều kiện vận hành;
Các phương pháp tăng khả năng sửa chữa được của thiết bị:
- Sử dụng các thành phần với mức độ sửa chữa được cao;
23

- Tăng số lượng và khả năng nghề nghiệp của đội ngũ sửa chữa;
- Hợp lý hóa trong việc phân bổ các thiết bị kỹ thuật;
- Sử dụng các thiết bị kiểm định đặc biệt.
Các phương pháp chống sai lệch của thiết bị kỹ thuật:
- Sử dụng các thành phần với mức chống nhiễu cao;
- Tăng khả năng chống nhiễu của vị trí đặt thiết bị;
- Đưa thông tin và thuật toán phụ vào hệ thống.
Trong các quá trình xây dựng HT TĐH ĐK QTCN có 2 vấn đề cơ bản cần được xem xét đồng thời
về độ tin cậy và hiệu quả kinh tế:

1. Dự đoán mức độ hiệu quả kinh tế có tính đến độ tin cậy.
2. Tối ưu hóa yêu câu vê độ tin cậy của HT TĐH ĐK QTCN theo chỉ tiêu lớn nhất về hiệu quả kinh
tế.
Những tình huống sau là điều kiện tiên quyết (về lý thuyết về khả năng tối ưu mức độ tin cậy của
HT TĐH ĐK QTCN theo chỉ tiêu kinh tế:
1. Tăng độ tin cậy với chi phí cố định;
2. Tăng độ tin cậy làm giảm tổn thất bởi ngừng hoạt động hệ thống.
3.7. MỨC ĐỘ KHOA HỌC KỸ THUẬT CỦA HT TĐH ĐK QTCN
Mức độ khoa học kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTSX được hiểu là mức độ phù hợp tương ứng của hệ
thống được đánh giá với bài toán đặt ra hay xu hướng phát triển tiên tiến khoa học kỹ thuật.
Mục đích chính trong việc đánh giá mức độ khoa học kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTCN là:
- Đón nhận dự đoán đánh giá sự phát triển HT TĐH ĐK QTCN;
- Kế hoạch hóa các mức của hệ thống đã xây dựng;
- Điều khiển quá trình xây dựng và ứng dụng HT;
- Đánh giá hiệu quả hoạt động;
- Xác định phương hướng phát triển tiếp theo của HT.
Chỉ số mức độ khoa học của hệ thống được thể hiện qua hàm số
Y=f(Xi, Ai)
Trong đó :
Xi: là giá trị riêng của chỉ số đánh giá hệ thống đạt được tại thời điểm xem xét;
Ai: hệ số quan trọng của thông số Xi; .
Có sự phân biệt giữa mức độ khoa học kỹ thuật lý tưởng, mức độ khoa học kỹ thuật dự đoán, mức
độ khoa học kỹ thuật dự án, mức độ khoa học kỹ thuật đạt được của HT TĐH ĐK QTCN
3.7.1. MỨC ĐỘ KHOA HỌC LÝ TƯỞNG
Là mức độ khi chức năng hoạt động Y đạt đến giá trị điểm cực (cực trị), Sự xác định giá trị Xi tại
điểm cực cho phép đánh giá tiềm năng phát triển của HT TĐH ĐK QTCN
3.7.2. MỨC ĐỘ KHOA HỌC KỸ THUẬT DỰ ĐOÁN
Được xác định khi thiết kế HT TĐH ĐK QTCN với mức độ cao trong điều kiện và thời gian hạn
chế. Mức độ này được tính bởi việc đặt vào trong hàm số giá trị của các phương án thành phần HT TĐH
ĐK QTCN và so sánh mức độ khoa học kỹ thuật dự đoán với mức lý tưởng. Từ đó lựa chọn phương án

gần với mức độ khoa học kỹ thuật lý tưởng nhất.
24

3.7.3. MỨC ĐỘ KHOA HỌC KỸ THUẬT DỰ ÁN
Được xác định bởi điều kiện xây dựng và chức năng hoạt động của HT TĐH ĐK QTCN cụ thể. Đó
chính là chi phí ít nhất cho xây dựng và vận hành hệ thống. Về lý thuyết sẽ có mối tương quan sau:
Y Dự án < Y dự đoán < Y lý tưởng
3.7.4. MỨC ĐỘ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐẠT ĐƯỢC
Được xác định bởi chỉ số phần tử và điều kiện làm việc của HT TĐH ĐK QTCN. Được chỉ ra nhờ
phân tích chức năng HT TĐH ĐK QTCN trong điều kiện sản xuất.
Như vậy sự đánh giá mức độ khoa học kỹ thuật tạo điều kiện xác định các đặc tính tốt nhất của HT
TĐH ĐK QTCN hay các thành phần riêng của chúng.
Để đánh giá mức độ khoa học kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTCN cần :
- Lựa chọn các chỉ số riêng của mức độ khoa học kỹ thuật;
- Xác định giá trị của các chỉ số đó;
- Xác định chỉ số tổng hợp của mức độ khoa học kỹ thuật, có tính đến mức độ quan trọng của các
chỉ số riêng cho mỗi phương án cụ thể của HT TĐH ĐK QTCN.
Chỉ số đánh giá mức độ khoa học kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTCN cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Mỗi chỉ số cần có nét đặc trưng tổ hợp của các thành phần mà các thành phần đó phụ thuộc vào
cấp HT TĐH ĐK QTCN và các chỉ số này cần nhạy với ặ thay đổi của mỗi chỉ số riêng;
- Mỗi chỉ số cần chứa về đánh giá số lượng;
- Số lượng các chỉ số cần hạn chế để đảm bảo việc lựa chọn và xử lý chúng một cách đơn giản;
- Chỉ số mức độ khoa học kỹ thuật cần kích thích việc sử dụng đa dạng các thành phần khác nhau
cho HT TĐH ĐK QTCN.
Ngoài ra còn phải đánh giá mức độ kỹ thuật-kinh tế của HT TĐH ĐK QTCN.
Sự khác biệt với mức độ khoa học kỹ thuật là mức độ kỹ thuật-kinh tế không phản ánh tương ứng
hệ thống được đánh giá với sự phát triển của khoa học kỹ thuật mà phản ánh mức độ tương ứng của đối
tượng điều khiển. Nhờ vào mức độ kinh tế-kỹ thuật các thiết kế viên, ban lãnh đạo dự án, phía đặt hàng có
thể đánh giá chất lượng công việc xây dựng HT TĐH ĐK QTCN, có thể so sánh các thiết kế khác và đảm
bảo nguyên tắc: tăng hiệu quả kinh tế của sản xuất.

Mức độ kinh tế-kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTCN được xác định bằng tổng các thông số của các
phần HT TĐH ĐK QTCN như sau:
Y=Ye+Yo+Yi+Ym+Yt
Ye - chỉ số kinh tế của HT TĐH ĐK QTCN;
Yo - chỉ số tổ chức của HT TĐH ĐK QTCN;
Yi - chỉ số thông tin của HT TĐH ĐK QTCN;
Ym - chỉ số toán học của HT TĐH ĐK QTCN;
Yt - chỉ số kỹ thuật của HT TĐH ĐK QTCN.
Mỗi chỉ số này được xác định bởi sự so sánh các yêu cầu nhận được từ việc phân tích tham số đối
tượng TĐH và dựa vào đặc điểm của các hệ thống đã thiết kế.
CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG 3
1.

Nêu các thành phần cơ bản của HT TĐH ĐK.
2.

Các nguyên tắc TĐH ĐK QTSX
3.

Hiệu quả kinh tế của HT TĐH ĐK QTSX.
4.

Độ tin cậy của hệ thống TĐH ĐK QTCN.
5.

Mức độ khoa học của HT TĐH ĐK QTCN.
25

CHƯƠNG 4. ĐẢM BẢO THÔNG TIN TRONG HT TĐH ĐK QTCN
4.1. HƯỚNG DẪN HOÁ TRONG HT TĐH ĐK QTCN

Lý thuyết HT TĐH là môn khoa học về những nét chung của quá trình và hệ thống các hệ thống
thiết bị các quá trình xử lý thông tin như biến đổi, truyền dẫn, thu nhận, lưu trữ.
Trong bất kỳ quá trình điều khiển nào đều có sự truyền tin và xử lý tín hiệu đầu vào đưa ra tín hiệu
đầu ra thông qua hệ thống điều khiển. Khi đó cần có sự kiểm tra và điều chỉnh. Đó chính là sự so sánh
thông tin về quá trình hoạt động ở giai đoạn trước với thông tin trong điều kiện tương ứng. Tiếp đó có sự
đánh giá về độ sai lệch giữa chúng và đưa ra tín hiệu hiệu chỉnh. Sự sai lệch là do các nhiễu trong và
nhiễu ngoài tác động một cách ngẫu nhiên. Quá trình truyền dẫn thông tin được nhờ có nguồn phát và
nhận thông tin.
Trong hệ thống điều khiển QTCN để đảm bảo tốt cho sự tham gia của con người thì thông tin cần
được phân loại, chỉ dẫn, chú thích đầy đủ. Để phân tích hệ thống cần tích lũy dữ liệu bằng cách ghi nhận
các trạng thái giá trị tham số quá trình theo thời gian.
Trên cơ sở đó kiểm tra, theo dõi quá trình, chất lượng sản phẩm, kiểm tra thao tác của nhân viên
trong các tình huống sự cố, từ đó có thể tìm các phương hướng hoàn thiện quá trình điều khiển.
Khi xây dựng đảm bảo thông tin HT TĐH ĐK QTCN (có liên quan đến hướng dẫn và ghi nhận)
cần:
- Xác định dạng, vị trí tham số cần ghi nhận;
- Lựa chọn thời gian sự kiện ghi nhận;
- Tối thiểu hóa số lượng tham số ghi nhận theo mục tiêu cần và đủ để thao tác, vận hành và phân
tích hệ thống.
Khi thiết kế hệ thống tài liệu cần quy chuẩn các dạng văn bản, cấu trúc của chúng. Cần chú ý đến
việc trình bày 1 cách dễ nhìn nhờ sử dụng các dạng bảng biểu. Giải quyết các vấn đề về phân loại tài liệu
và phân bổ tài liệu như thế nào. Xác định khối lượng thông tin trong các tài liệu, vị trí của chúng và thời
gian cần lưu trữ.
4.2. DÒNG THÔNG TIN TRONG CÁC KÊNH LIÊN LẠC CỦA HT TĐH ĐK QTCN
Hệ thống cần truyền những thông tin trung thực từ vị trí xử lý an vị trí thu và sử dụng. Để thực hiện
điều này cần thoả mãn các điều kiện sau:
- Thông tin cần truyền đến nơi 1 cách kịp thời;
- Độ tin cậy của việc truyền tin (không bị mất thông tin hay thông tin bị sai lệch);
- Hoạt động 1 cách tin cậy;
- Đồng nhất về thời gian trong hệ thống;

- Có khả năng thực hiện hóa về mặt kỹ thuật;
- Đảm bảo sử dụng được 1 cách kinh tế các yêu cầu về thông tin.
Ngoài ra hệ thống cần có khả năng:
- Điều chỉnh dòng thông tin;
- Có khả năng liên lạc với bên ngoài;
- Có khả năng mở rộng HT TĐH ĐK QTCN;
- Thuận tiện cho người sử dụng trong phân tích và điều khiển quá trình.
Các dòng thông tin có những đặc điểm chính sau:
- Đối tượng điều khiển (nguồn thông tin);
- Mục đích thông tin;