DFG

1. 1
ĐỀ CƯƠNG ÔN THI TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
Câu 1: Trình bày các chức năng và cấu trúc phân cấp hệ thống tự động quản
lý và điều khiển quá trình công nghệ của hệ thống tự động hoá quá trình công
nghệ?
1. Hệ thống tự động hoá quá trình công nghệ có các chức năng sau:
- Kiểm tra các thông số của quá trình công nghệ: có thể thực hiện trực tiếp tại các
thiết bị công nghệ hoặc các bảng điều khiển bằng các thiết bị tự chỉ thị, tự ghi kiểu
tương tự hoặc số, làm việc liên tục hoặc theo chu kỳ. Các thông số của quá trình
công nghệ bao gồm: Nhiệt độ, áp suất, mức, vị trí, khối lượng, lưu lượng .v.v
- Gia công các số liệu: Báo hiệu sai lệch các thông số của quá trình so với các giá
trị đặt trước, thực hiện một số chức năng tính toán một số chỉ tiêu, lưu trữ các số liệu
của quá trình .v.v.
- Điều chỉnh tự động các tham số của quá trình: ổn định các tham số công nghệ,
điều khiển theo chương trình, điều khiển tầng ...
- Điều khiển xa và thông báo các trạng thái của máy móc và thiết bị công nghệ.
- Bảo đảm sự hoạt động đồng bộ, an toàn cho hệ thống các thiết bị.
- Thực hiện điều khiển tối ưu các tham số hoặc các chỉ tiêu kinh tế & kỹ thuật của
quá trình công nghệ.
2. Cấu trúc phân cấp hệ thống tự động quản lý và điều khiển quá trình công
nghệ.
- Ngày nay với sự phát triển cao về thiết bị kỹ thuật, hệ thống tự động quản lý và
điều khiển quá trình sản xuất có thể được xây dựng. Các quá trình công nghệ trong
một phân xưởng hoặc trong toàn bộ xí nghiệp có thể tiến hành nối tiếp hoặc song
song hoặc có quan hệ chéo nhau, thực hiện liên tục với những tốc độ khác nhau. Cho
nên, cần có các khâu tổ chức, đồng bộ hoá, điều phối thích hợp để đảm bảo thực hiện
kế hoạch đúng tiến độ.
- Khâu tổ chức là tác động toàn diện theo kế hoạch quá trình công nghệ bao gồm
việc phân bố các thiết bị công nghệ, nhân lực, vật lực đảm bảo cho kế hoạch sản xuất
được tiến hành có hiệu quả với tốc độ cao nhất.

2. 2
- Đồng bộ hoá là tác động đảm bảo sự phối hợp về thời gian khi tiến hành các quá
trình công nghệ nối tiếp nhau theo yêu cầu, nhiệm vụ kế hoạch.
- Điều phối là tác động đảm bảo sự làm việc song song của một số quá trình công
nghệ sao cho hiệu quả sản xuất là cao nhất.
Để thực hiện các khâu chức năng đó, cần có một cấu trúc hệ thống sản xuất
hợp lý. Hệ thống sản xuất là tổ hợp các quá trình công nghệ, được tổ chức có định
hướng đảm bảo thực hiện nhiệm vụ sản xuất ra những sản phẩm với chất lượng định
trước.
Mức 1: Đối tượng điều khiển được hiểu là đối tượng cơ bản, nghĩa là một quá trình
đơn giản nhất được đặc trưng bởi một đại lượng cần điều khiển. Mức này tương ứng
với một vòng điều khiển một tham số công nghệ. Ví dụ: Điều khiển nhiệt độ, mức,
tốc độ một động cơ .v.v
Mức 2: Đối tượng là một thiết bị công nghệ có một số đại lượng cần điều khiển. Ví
dụ: Một tháp chưng cất dầu mỏ, một hệ thống băng tải cấp liệu, một lò công nghiệp
.v.v
Mức 3: Đối tượng là một công đoạn công nghệ, có nhiều cụm thiết bị khác nhau. Ví
dụ: Một phân xưởng cán, phân xưởng kéo sợi, một công đoạn nghiền của nhà máy
xi măng .v.

3. 3
Câu 2: Trình bày những tiêu chuẩn về nguồn cung cấp khí nén trong các hệ
thống thiết bị điều khiển và thiết bị tự động. Giải thích sơ đồ công nghệ sấy
không khí nén dùng cho hệ thống tự động như sau:
Các thiết bị tự động thuộc hệ điều khiển bằng khí nén thường dùng không khí
nén từ các máy nén khí (air - compressor), nhưng không khi nén lấy trực tiếp từ máy
nén khí không thể dùng ngay cho các thiết bị tự động vì có độ ẩm, nhiệt độ cao, bị
bẩn do bụi và dầu mỡ, không đảm bảo độ bền và độ tin cậy cho các thiết bị. Cho nên
phải thiết kế một hệ thống cung cấp khí nén riêng cho hệ thống thiết bị tự động khí
nén cho phép giảm độ ẩm, dầu mỡ đến một giới hạn cho phép loại trừ được hiện
tượng tạo thành các hạt dầu và nước trong các ống dẫn và các chi tiết cơ khí của thiết
bị ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Đồng thời trong các điều kiện vận hành thực
tế phải đảm bảo độ sạch của khí nén khỏi bị bụi và nhiệt độ của không khí nén phải
trong phạm vi cho phép.
- Để cung cấp khí nén liên tục cho hệ thống, cần dự kiến đến khả năng chuyển tạm
thời sang nguồn khí nén dự trữ khi có sự cố.
- Không khí nén dùng trong các hệ thống điều khiển thường có các thông số sau đây:
+ Nhiệt độ cho phép: 15 – 500
+ áp suất danh định: 1.4 Kg/cm2
+ Độ ẩm ứng với nhiệt độ sương - 40oC tương ứng với độ ẩm tuyệt đối 0.177 g/m2.

4. 4
- Để đảm bảo các chỉ tiêu thông số nói trên, áp suất không khí nén ra khỏi máy nén
thường phải vào khoảng 5 - 8Kg/cm2.
- Việc chuẩn bị khí nén cho hệ thống thiết bị tự động thường được tiến hành theo
quy trình sau:
+ Làm sạch không khí từ ngoài vào khỏi các tạp chất và bụi. Nén đến áp suất cần
thiết (5 - 8Kg/cm2 ).
+ Làm nguội khí nén đến nhiệt độ định trước.
+ Làm sạch khí nén khỏi hơi dầu mỡ.
+ Sấy khô.
+ Lọc không khí đã được sấy.
+ Tích tụ khí nén trong bình góp
+ Phân phối khí nén cho các thiết bị.
+ Lọc lại một lần nữa trước khi đưa vào thiết bị.
+ Điều áp đến áp suất sử dụng của thiết bị.
Giải thích sơ đồ:
1. Bình chứa đệm đầu vào.
2. Bộ trao đổi nhiệt.
3. Tách dầu và nước kiểu li tâm.
4. Bộ lọc hai ngăn.
5. Bộ sấy khô bằng cách làm lạnh đến nhiệt độ sương.
6. Bộ lọc tinh.
7. Bình chứa đệm đầu ra.
Từ máy nén, không khí nén với áp suất 8Kg/cm2 được đưa vào bình chứa 1.
Từ bình chứa, khí nén với nhiệt độ 60oC được đưa vào bộ trao đổi nhiệt 2 (dùng
nước) làm nguội đến 20oC . Sau đó được dẫn vào bộ tách hơi dầu và nước kiểu li
tâm 3. Khí nén từ bộ tách này được đưa đến bộ lọc 4 để lọc tiếp các hơi dầu va ẩm
còn lại. Bộ lọc 4 gồm hai ngăn, làm việc theo chu kỳ (mỗi ngăn dùng 1 - 2 tháng),
sau đó đưa ra thay chất hấp thụ (bột than cốc, than hoạt tính ). Khí nén đã lọc được
đưa tiếp đến bộ phận làm khô bằng cách làm lạnh đến nhiệt độ sương (-40oC), sau
đó đến bộ lọc bụi tinh 6 cho phép lọc với độ sạch cao các bụi cơ học.

5. 5
Câu 3: Trình bày những tiêu chuẩn về nguồn cung cấp điện trong các hệ thống
thiết bị điều khiển và thiết bị tự động?
- Trong các xí nghiệp hiện nay, nguồn điện được sử dụng là hệ thống 3 pha có điện
áp 380/220V có nối đất.
- Để cung cấp điện cho các thiết bị tự động, các điện áp chuẩn thường được chọn
giống như điện áp mạng cung cấp để tránh thêm các thiết bị phụ. Khi cần những
nguồn có điện áp riêng, không chuẩn, phải dùng các máy biến áp hạ áp, hoặc khi
dùng điện một chiều thì có các nguồn chỉnh lưu riêng.
- Độ sai lệch điện áp cho phép đối với các thiết bị trong hệ thống điều khiển tự động
như sau:
- Để hệ thống điều khiển làm việc tin cậy cần chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, đảm
bảo nguồn điện liên tục, điều kiện vận hành thuận lợi và an toàn.
- Yêu cầu độ tin cậy về cung cấp điện đối với các quá trình sản xuất và đối tượng
công nghệ được chia thành 3 cấp:
+ Cấp 1: Dành cho các thiết bị mà việc ngừng cấp điện sẽ gây tổn thất lớn về kinh
tế, nguy hiểm cho con người, có thể gây cháy nổ.
+ Cấp 2: Dành cho các thiết bị mà việc ngừng cấp điện sẽ gây thiệt hại cho kế hoạch
sản xuất hoặc vận chuyển.
+ Cấp 3: Các trường hợp còn lại.

6. 6
- Trên mạng cần phải có các thiết bị, khí cụ điện đóng/ cắt bảo vệ khỏi ngắn mạch
và quá tải. Các dây dẫn được tính chọn sao cho không bị dòng điện chạy qua nung
nóng.
- Ngoài ra, các dây dẫn cần phải đủ bền về cơ học, chịu được tác động của môi
trường tại nơi đặt.

7. 7
Câu 4: Trình bày các yêu cầu chung của công tác lắp ráp hệ thống và đường
dẫn điện trong tự động hóa quá trình công nghệ.

8. 8

9. 9
Câu 5: Trình bày các yêu cầu chung của công tác lắp ráp hệ thống và hệ thống
chiếu sáng trong tự động hóa quá trình công nghệ.

10. 10

11. 11
Câu 6: Tại sao nói nồi hơi là 1 đối tượng phi tuyến nhiều chiều? Anh/chị hãy
đưa ra ý tưởng để giải quyết bài toán đó ?
Câu 7: Trình bày các đặc điểm công nghệ và thiết bị của nồi hơi. Giải thích
nguyên lý của nồi hơi có sơ đồ cấu trúc sau:
Câu 8: Trình bày nồi hơi xét về mặt điều khiển?

12. 12
Câu 9: Trình bày hệ thống điều khiển cung cấp lưu lượng nhiên liệu và không
khí cho buồng đốt của nồi hơi.

13. 13
Câu 10: Trình bày hệ thống điều chỉnh lưu lượng không khí cung cấp để đốt
cháy nhiên liệu, áp suất trong buồng đốt và điều chỉnh lưu lượng nước cung
cấp.
Câu 11: Trình bày đặc điểm công nghệ và thiết bị quá trình sản xuất xi măng.
Câu 12: Trình bày cấu trúc hệ thống phân cấp điều khiển nhà máy xi măng?

14. 14
Câu 13: Nêu các yêu cầu cơ bản của hệ thống g điều khiển nghiền vật liệu ?
Trình bày quá trình điều chỉnh độ ẩm của phối liệu?
Câu 14: Trình bày hệ thống điều chỉnh tổng lượng các phối liệu và tỉ lệ các ô
xít cơ bản nạp vào máy nghiền.

15. 15
Câu 15: Trình bày quá trình điều khiển hệ thống nạp liệu vào két cân và từ két
cân cấp liệu cho lò nung clinke
Câu 16: Trình bày hệ thống điều khiển lưu lượng nhiên liệu và điều chỉnh áp
suất trên đường ống dẫn lò nung clinke?

16. 16
Câu 17: Trình bày nguyên lý hoạt động của trạm trộn bê tông xi măng và
nguyên tắc điều khiển phối liệu?