Hệ thống điều khiển áp suất

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT CÔNG NGHIỆP – MVTECHNOLOGY

Trong sản xuất công nghiệp, hệ thống điều khiển áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của quá trình, bảo vệ thiết bị và nâng cao mức độ tự động hóa. Áp suất cần được kiểm soát chính xác trong nhiều hệ thống như đường ống, bơm, máy nén, hơi nước, khí nén, bồn chứa và dây chuyền công nghệ.

MVTECHNOLOGY cung cấp giải pháp điều khiển áp suất công nghiệp với các thiết bị như cảm biến áp suất, Pressure Transmitter, bộ điều khiển PID, PLC/HMI, van điều khiển, Actuator, Positioner, bơm, biến tần và tủ điều khiển.

1. Hệ thống điều khiển áp suất là gì?

Hệ thống điều khiển áp suất là hệ thống tự động dùng để đo, giám sát và điều chỉnh áp suất của quá trình theo giá trị đặt (Setpoint – SP).

Hệ thống hoạt động theo nguyên lý điều khiển vòng kín (Closed-loop Control). Cảm biến hoặc Pressure Transmitter đo áp suất thực tế (Process Variable – PV) và truyền tín hiệu về bộ điều khiển. Bộ điều khiển so sánh PV với SP, sau đó phát tín hiệu đến thiết bị chấp hành để điều chỉnh áp suất.

Sơ đồ cơ bản:

Pressure Transmitter → PID/PLC → Thiết bị chấp hành → Quá trình → Phản hồi áp suất

Thiết bị chấp hành có thể là van điều khiển, bơm, biến tần hoặc máy nén tùy từng ứng dụng.

2. Pressure Transmitter trong hệ thống điều khiển áp suất

Pressure Transmitter là thiết bị quan trọng trong hệ thống đo và điều khiển áp suất. Thiết bị chuyển đổi áp suất của môi chất thành tín hiệu điện để bộ điều khiển xử lý.

Các tín hiệu phổ biến gồm 4–20 mA, 0–10 V, HART và Modbus RS485.

Pressure Transmitter có thể sử dụng cho nước, dầu, hóa chất, khí, hơi nước và khí nén. Khi lựa chọn thiết bị cần xem xét:

* Dải đo và áp suất làm việc.

* Nhiệt độ môi chất.

* Đặc tính môi chất.

* Vật liệu tiếp xúc.

* Kết nối quá trình.

* Độ chính xác.

* Cấp bảo vệ và yêu cầu chống cháy nổ.

Đối với môi trường hóa chất ăn mòn hoặc nhiệt độ cao, vật liệu phần tiếp xúc môi chất cần được lựa chọn phù hợp.

3. Điều khiển áp suất công nghiệp bằng PID và PLC

Trong các hệ thống yêu cầu kiểm soát chính xác, bộ điều khiển PID được sử dụng để điều chỉnh tín hiệu đầu ra theo sai lệch giữa PV và SP.

PID gồm ba thành phần:

* P – Proportional: điều khiển theo sai lệch hiện tại.

* I – Integral: xử lý sai lệch tích lũy.

* D – Derivative: phản ứng theo tốc độ thay đổi của sai lệch.

Đối với hệ thống lớn, điều khiển áp suất bằng PLC cho phép kết hợp nhiều thiết bị và chức năng tự động hóa. PLC có thể nhận tín hiệu từ Pressure Transmitter, thực hiện thuật toán PID và điều khiển bơm, van hoặc biến tần.

Kết hợp PLC với HMI, người vận hành có thể cài đặt Setpoint, theo dõi áp suất, điều khiển Auto/Manual, cảnh báo áp suất cao/thấp và theo dõi Trend.

4. Điều khiển áp suất bằng biến tần

Đối với hệ thống sử dụng bơm, điều khiển áp suất bằng biến tần (VFD) là giải pháp phổ biến.

Sơ đồ:

Pressure Transmitter → PID/PLC → VFD → Motor → Pump → Đường ống

Khi áp suất giảm, biến tần tăng tần số để tăng tốc độ bơm. Khi áp suất đạt giá trị đặt, tốc độ bơm được điều chỉnh giảm để duy trì áp suất.

Giải pháp này phù hợp với hệ thống cấp nước, bơm tăng áp, bơm hóa chất, hệ thống RO, hệ thống tuần hoàn và các đường ống công nghệ.

5. Điều khiển áp suất bằng van điều khiển

Trong hệ thống hơi, khí và chất lỏng, Control Valve – van điều khiển có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng và kiểm soát áp suất.

Cấu hình điển hình:

Pressure Transmitter → PID/PLC → Positioner → Actuator → Control Valve

Khi áp suất thay đổi, bộ điều khiển điều chỉnh độ mở van để thay đổi lưu lượng môi chất và đưa áp suất về giá trị yêu cầu.

Việc lựa chọn van cần dựa trên DN, PN/Class, lưu lượng, áp suất trước/sau van, nhiệt độ, môi chất, vật liệu và kiểu truyền động.

6. Ứng dụng hệ thống điều khiển áp suất

Hệ thống được ứng dụng rộng rãi trong:

* Nhà máy hóa chất: đường ống, bồn phản ứng và hệ thống cấp hóa chất.

* Nhà máy sơn: bồn phối trộn, cấp nguyên liệu và hệ thống khí nén.

* Thực phẩm – đồ uống: đường ống công nghệ, bồn chứa và hệ thống CIP.

* Hệ thống hơi: điều khiển áp suất hơi và thiết bị trao đổi nhiệt.

* Hệ thống nước: bơm cấp nước, bơm tăng áp và hệ thống RO.

* Khí nén: duy trì áp suất ổn định cho dây chuyền sản xuất.

7. Giải pháp điều khiển áp suất của MVTECHNOLOGY MVTECHNOLOGY cung cấp giải pháp đo lường và điều khiển áp suất công nghiệp gồm:

Cảm biến áp suất – Pressure Transmitter – PID/PLC – HMI – Control Valve – Actuator – Positioner – Bơm – Biến tần – Tủ điều khiển.

Thiết bị được lựa chọn dựa trên áp suất, nhiệt độ, môi chất, vật liệu, độ chính xác, lưu lượng và yêu cầu tự động hóa của từng dây chuyền.

Giải pháp hệ thống điều khiển áp suất của MVTECHNOLOGY hướng đến việc duy trì áp suất ổn định, nâng cao hiệu quả vận hành, bảo vệ thiết bị, giảm thao tác thủ công và tăng khả năng giám sát quá trình sản xuất.

MVTECHNOLOGY – Giải pháp đo lường, điều khiển và tự động hóa cho nhà máy.

​