Hệ thống điều khiển lưu lượng

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG CÔNG NGHIỆP – MVTECHNOLOGY

Trong các dây chuyền sản xuất, lưu lượng là một thông số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, năng suất và độ ổn định của quá trình. Việc kiểm soát chính xác lưu lượng chất lỏng, khí hoặc hơi giúp nhà máy duy trì tỷ lệ phối trộn, định lượng nguyên liệu, tối ưu năng lượng và nâng cao mức độ tự động hóa.

MVTECHNOLOGY cung cấp giải pháp hệ thống điều khiển lưu lượng công nghiệp, kết hợp lưu lượng kế (Flow Meter), bộ điều khiển, PLC/HMI, van điều khiển, bơm, biến tần và các thiết bị tự động hóa phù hợp với từng ứng dụng.

1. Hệ thống điều khiển lưu lượng là gì?

Hệ thống điều khiển lưu lượng là hệ thống dùng để đo, giám sát và tự động điều chỉnh lưu lượng của môi chất theo giá trị đặt (Setpoint – SP).

Một hệ thống cơ bản gồm:

* Lưu lượng kế (Flow Meter).

* Flow Transmitter.

* Bộ điều khiển PID hoặc PLC.

* Van điều khiển.

* Bơm và biến tần (VFD).

* HMI/SCADA.

* Tủ điều khiển.

Nguyên lý điều khiển vòng kín:

Flow Meter → Flow Transmitter → PID/PLC → Van/Bơm/VFD → Quá trình → Flow Meter

Lưu lượng thực tế (PV) được đo liên tục và truyền về bộ điều khiển. Bộ điều khiển so sánh PV với SP, sau đó điều chỉnh thiết bị chấp hành để duy trì lưu lượng ổn định.

2. Lưu lượng kế trong hệ thống điều khiển

Lưu lượng kế là thiết bị đo chính của hệ thống. Việc lựa chọn Flow Meter phụ thuộc vào loại môi chất, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, độ nhớt, độ dẫn điện và yêu cầu độ chính xác.

Lưu lượng kế điện từ

Magnetic Flow Meter phù hợp với chất lỏng có độ dẫn điện như nước, hóa chất, nước thải và nhiều loại dung dịch công nghiệp. Ưu điểm là không có bộ phận chuyển động, tổn thất áp suất thấp và có thể lựa chọn vật liệu liner, điện cực phù hợp với môi chất.

Lưu lượng kế Coriolis

Coriolis Flow Meter đo trực tiếp lưu lượng khối lượng và có thể cung cấp thông tin về khối lượng riêng tùy cấu hình. Thiết bị phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và định lượng chất lỏng.

Lưu lượng kế chênh áp

Lưu lượng kế dạng chênh áp sử dụng Orifice Plate, Venturi hoặc Flow Nozzle để tạo chênh lệch áp suất và xác định lưu lượng. Giải pháp này được sử dụng cho chất lỏng, khí và hơi.

Lưu lượng kế Vortex và siêu âm

Vortex Flow Meter thường được sử dụng cho hơi, khí và chất lỏng công nghiệp.

Ultrasonic Flow Meter phù hợp với nhiều ứng dụng chất lỏng và có thể lựa chọn dạng lắp clamp-on tùy yêu cầu.

3. Điều khiển lưu lượng bằng van

Control Valve – van điều khiển là một trong những phương pháp phổ biến để điều chỉnh lưu lượng.

Cấu hình:

Flow Meter → PID/PLC → Positioner → Actuator → Control Valve

Flow Meter đo lưu lượng thực tế. Khi lưu lượng thấp hơn giá trị đặt, bộ điều khiển tăng tín hiệu để mở van. Khi lưu lượng cao hơn yêu cầu, độ mở van được giảm xuống.

Việc lựa chọn van cần dựa trên lưu lượng min/normal/max, DN, áp suất, nhiệt độ, môi chất, vật liệu và đặc tính dòng chảy của van.

4. Điều khiển lưu lượng bằng biến tần

Đối với hệ thống sử dụng bơm, điều khiển lưu lượng bằng biến tần (VFD) cho phép thay đổi tốc độ bơm theo nhu cầu thực tế.

Sơ đồ:

Flow Meter → PID/PLC → VFD → Motor → Pump → Đường ống

Khi lưu lượng thấp hơn Setpoint, PLC tăng tần số biến tần để tăng tốc độ bơm. Khi lưu lượng đạt yêu cầu, tốc độ bơm được điều chỉnh để duy trì giá trị ổn định.

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

5. Điều khiển lưu lượng bằng PLC/HMI

Điều khiển lưu lượng bằng PLC phù hợp với các dây chuyền cần tự động hóa và giám sát tập trung.

PLC có thể nhận tín hiệu từ Flow Meter, thực hiện thuật toán PID và điều khiển van, bơm hoặc biến tần.

Thông qua HMI, người vận hành có thể:

* Cài đặt lưu lượng Setpoint.

* Theo dõi lưu lượng tức thời.

* Theo dõi tổng lưu lượng.

* Điều khiển Auto/Manual.

* Theo dõi trạng thái bơm và van.

* Cài đặt cảnh báo lưu lượng cao/thấp.

* Hiển thị Trend.

* Ghi nhận dữ liệu vận hành.

Hệ thống có thể mở rộng kết nối SCADA khi cần quản lý nhiều dây chuyền.

6. Ứng dụng hệ thống điều khiển lưu lượng

Hệ thống điều khiển lưu lượng công nghiệp được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

* Hóa chất: định lượng và phối trộn nguyên liệu.

* Nhà máy sơn: cấp nhựa, dung môi và phụ gia.

* Thực phẩm – đồ uống: nước, syrup, dầu và nguyên liệu lỏng.

* Dược phẩm: định lượng nguyên liệu và kiểm soát quá trình.

* Xử lý nước: nước cấp, nước thải và hóa chất xử lý.

* Dầu khí: đo dầu, khí và các môi chất công nghệ.

* Hệ thống hơi: đo và kiểm soát lưu lượng hơi.

* Năng lượng: nước làm mát, dầu tải nhiệt và các môi chất phụ trợ.

7. Giải pháp của MVTECHNOLOGY

MVTECHNOLOGY cung cấp giải pháp đo lường và điều khiển lưu lượng gồm: Flow Meter – Flow Transmitter – PID/PLC – HMI – Control Valve – Actuator – Positioner – Pump – VFD – Tủ điều khiển.

Thiết bị được lựa chọn dựa trên môi chất, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, độ nhớt, độ dẫn điện, kích thước đường ống, vật liệu và yêu cầu độ chính xác.

Giải pháp giúp nhà máy kiểm soát lưu lượng ổn định, nâng cao độ chính xác định lượng, tối ưu nguyên liệu và năng lượng, đồng thời tăng mức độ tự động hóa.

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