Báo cáo Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón

bcn VĐT-TH-TĐH bộ công nghiệp Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội ------- ------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón mã số dự án: KC.03.da01 Th.S. Mai Văn Tuệ 5860 06/6/2006 Hà Nội, 05-2004 bộ công nghiệp Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá 156A Quán thánh, Ba đình, Hà nội ------- ------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón thuộc ch−ơng trình khoa học công nghệ cấp nhà n−ớc về tự động hoá Kc.03 Chủ nhiệm Dự án: Th.S. Mai Văn Tuệ. Chức vụ: Phó Viện tr−ởng. Cơ quan: Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá. Điện thoại: 04.7164841, fax: 04.7164842 Các cơ quan phối hợp chính: 1. Công ty Cơ khí Ôtô và Xe máy Công trình. 2. Viện NC Thiết kế Chế tạo Máy Nông nghiệp. Hà Nội, 05-2004 Tài liệu này đ−ợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện Dự án SXTN cấp Nhà n−ớc mã số KC.03.DA01 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 i Danh sách những ng−ời thực hiện chính STT Tên Học vị Cơ quan 1 Mai Văn Tuệ, Chủ nhiệm Dự án Thạc sỹ Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 2 Trần Văn Tuấn Thạc sỹ Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 3 Nguyễn Bá Đạt Kỹ s− Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 4 Âu Văn Võ Kỹ s− Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 5 Trần Mạnh Thắng Kỹ s− Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 6 Nguyễn Vũ D−ơng Kỹ s− Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 7 Đặng Ngọc ánh Kỹ s− Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 ii tóm tắt nội dung báo cáo Dự án sản xuất thử nghiệm KC.03.DA1 là giai đoạn hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 (nghiệm thu vào năm 2000 với kết quả là một số mẫu hệ thống điều khiển định l−ợng đã đ−ợc đ−a vào ứng dụng) để tạo ra sản phẩm th−ơng mại đáp ứng nhu cầu sản xuất. Điểm đặc biệt của Dự án là các sản phẩm đ−ợc đều đặn đ−a vào ứng dụng và đây là điều kiện rất thuận lợi để hoàn thiện hoá, làm cho sản phẩm sau tốt hơn sản phẩm tr−ớc. Các nội dung mà Dự án đã thực hiện bao gồm: • Hoàn thiện thuật toán định l−ợng theo mẻ và hoàn thiện chức năng kiểm tra hệ thống (ch−ơng 2); • Cải tiến cơ chế đồng bộ giữa các quá trình song song và cải tiến kết cấu cân băng định l−ợng (ch−ơng 2); • Tạo ra các sản phẩm t−ơng ứng với các kiểu công nghệ khác nhau đối với mỗi dòng sản phẩm (ch−ơng 3); • Tạo nhiều khả năng lựa chọn phần cứng khác nhau đối với mỗi loại sản phẩm (ch−ơng 4); Trong hơn hai năm thực hiện, Dự án đã đ−a vào ứng dụng đ−ợc hơn 30 sản phẩm thuộc các dòng APC, CPC, CFPC và BFC với tổng giá trị hơn 6 tỷ đồng. Có thể nói hàm l−ợng chất xám trong n−ớc đối với các sản phẩm của Dự án là 100% và điều này tạo ra tính −u việt (qua chế độ bảo trì vĩnh viễn) tr−ớc các sản phẩm nhập ngoại. Do tính tổng quát của bài toán định l−ợng và tính nhất quán trong cấu trúc hệ thống, các sản phẩm của Dự án có thể ứng dụng cho mọi ngành công nghiệp nh− luyện kim, hoá chất, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, công nghiệp d−ợc, công nghiệp thực phẩm v.v. Có thể khẳng định hiện nay các sản phẩm của Dự án đã qua giai đoạn hoàn thiện và trở thành sản phẩm hàng hoá luôn sẵn sàng cung cấp cho ng−ời sử dụng với Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 iii giá thành rẻ (chỉ bằng khoảng 50% giá của n−ớc ngoài), chất l−ợng cao, chế độ bảo hành bảo trì −u việt. Việc ứng dụng các sản phẩm của Dự án đã giúp các cơ sở sản xuất giảm đ−ợc nhiều đầu t− ban đầu cũng nh− đầu t− th−ờng xuyên trong khi có đ−ợc chất l−ợng t−ơng đ−ơng các sản phẩm nhập khẩu từ các n−ớc công nghiệp. Đó chính là một trong những thành công chính của Dự án. Các đánh giá về −u điểm, chỉ tiêu kỹ thuật, các ý kiến của ng−ời sử dụng... đ−ợc tổng hợp trong ch−ơng 5. Phần Phụ lục giới thiệu các tài liệu liên quan đến việc đánh giá sản phẩm của Dự án bao gồm: các chứng nhận Hiệu chuẩn và Đăng kiểm Nhà N−ớc; Biên bản nghiệm thu kỹ thuật của cơ sở ứng dụng và ý kiến đánh giá của các khách hàng. Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 iv mục lục Mục Tên Tr Danh sách những ng−ời thực hiện chính i Tóm tắt nội dung báo cáo ii Mục lục iv Danh mục các hình và bảng vii Chú giải viii Lời mở đầu 1 Ch−ơng 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nội dung nghiên cứu 4 1.1. Khảo sát nhu cầu ứng dụng các hệ thống ĐKGS 4 1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong n−ớc 5 1.3. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu 6 1.4. Sản phẩm của dự án: 7 1.5. Sự cần thiết phải hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1. 8 1.6. Quy trình hoàn thiện và đa dạng hoá sản phẩm. 10 1.6.1. Quy trình hoàn thiện một hệ thống ĐKGS 10 1.6.2. Quy trình tạo ra một kiểu mới của sản phẩm 11 1.6.3. Quy trình tạo ra một cấu hình mới của một sản phẩm 12 1.7. Mục tiêu và nội dung thực hiện của dự án 13 1.7.1. Mục tiêu của Dự án 13 1.7.2. Nội dung của Dự án: 13 Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất l−ợng sản phẩm 15 2.1. Hoàn thiện thuật toán định l−ợng theo mẻ 15 2.1.1. Nguyên lý cân định l−ợng theo mẻ và thuật toán bù động đơn giản. 15 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 v 2.1.2. Các yếu tố gây sai số cân định l−ợng và tính chấtcủa chúng. 17 2.1.3. Ph−ơng pháp định l−ợng bù động. 18 2.1.4. Kết quả cụ thể. 19 2.2. Hoàn thiện chức năng kiểm tra hệ thống. 22 2.2.1. Tự động phát hiện lỗi bì cân 22 2.2.2. Lỗi bộ đặt thời gian trộn. 23 2.2.3. Lỗi phần bấm trên bảng hiển thị /phím bấm 23 2.2.4. Lỗi bảng tham số hệ thống. 23 2.2.5. Lỗi tín hiệu báo đóng/mở cửa xả thùng trộn 24 2.2.6. Bổ sung thêm CTHT dự phòng cho điểm đợi của xe Skip 24 2.2.7. Xử lý khi mất điện . 25 2.3. Cải tiến cơ chế điều khiển đồng bộ các quá trình song song trong hệ thống CPC. 26 2.4. Cải tiến kết cấu cơ khí cân định l−ợng băng tải. 28 Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau cho sản phẩm 31 3.1. Các kiểu trạm trộn bê tông xi măng. 31 3.1.1. Kiểu CSS: Cân và đ−a cốt liệu lên thùng trộn bằng xe skip. 31 3.1.2. Kiểu CBB: Cân cốt liệu trên băng tải và đ−a lên bằng băng tải xiên. 33 3.1.3 Kiểu CBS: Cân cốt liệu trên băng tải và đ−a lên bằng xe Skip 34 3.2. Các kiểu dây chuyền thức ăn chăn nuôi (TACN) 35 3.2.1. Kiểu NCT: Nghiền - Cân -Trộn 35 3.2.2. Kiểu CNT: Cân - Nghiền - Trộn: 37 Ch−ơng 4: Xây dựng sản phẩm với các phần cứng khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển 39 4.1. Các khả năng lựa chọn phần cứng. 39 4.2. Quá trình phát triển/ hoàn thiện phần mềm điều khiển. 41 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 vi Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án 45 5.1. Kết quả ứng dụng các sản phẩm của dự án 45 5.2. Đánh giá các sản phẩm của dự án 47 5.2.1. Đánh giá của các cơ quan chức năng về chất l−ợng và chỉ tiêu kỹ thuật đối với sản phẩm 47 5.2.2. Đánh giá các sản phẩm của Dự án so với các sản phẩm t−ơng đ−ơng của n−ớc ngoài 49 5.2.3. Đánh giá của các khách hàng chính sử dụng sản phẩm của Dự án. 50 5.3. Khả năng ứng dụng các sản phẩm của Dự án. 51 5.4. Đánh giá toàn diện Dự án so với đề c−ơng Thuyết minh. 52 5.4.1. Nhứmg kết quả đã đạt đ−ợc 52 5.4.2. Những mặt ch−a đạt. 52 Kết luận và kiến nghị 54 A Tính sáng tạo của Dự án 54 B Hiệu quả kinh tế của Dự án 55 C ý nghĩa xã hội của Dự án 56 D Kiến nghị 57 Lời cám ơn 58 Tài liệu tham khảo 59 Phụ lục A: Các chứng nhận Hiệu chuẩn và Đăng kiểm Nhà N−ớc Phụ lục B: Biên bản nghiệm thu kỹ thuật của cơ sở ứng dụng. Phụ lục C: ý kiến đánh giá của các khách hàng. Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 vii danh mục các hình và bảng Số Tên Trang Hình 1-1 Quy trình hoàn thiện sản phẩm 10 Hình 1-2 Quy trình tạo kiểu công nghệ mới của sản phẩm 11 Hình 1-3 Quy trình tạo sản phẩm trên phần cứng mới 12 Hình 2-1 Sơ đồ cơ cấu cân Si lô và biểu đồ thời gian tín hiệu cân của mẻ 15 Hình 2-2 Trang báo lỗi bì cân ở trạm bê tông nhựa 22 Hình 2-3. Trang báo mất điện ở trạm bê tông nhựa 24 Hình 2-4. Biểu đồ thời gian cân/trộn hệ thống APC 25 Hình 2-5. Băng định l−ợng kiểu cũ 27 Hình 2-6. Băng định l−ợng kiểu mới. 28 Hình 3-1. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CSS 31 Hình 3-2. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CSS 31 Hình 3-3. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBB 32 Hình 3-4. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBB 32 Hình 3-5. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBS 33 Hình 3-6. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBS 33 Hình 3-7. L−u đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu NCT 34 Hình 3-8. Sơ đồ công nghệ dây chuyền TACN kiểu Nghiền-Cân-Trộn. 35 Hình 3-9. L−u đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu CNT 36 Hình 3-10 Sơ đồ công nghệ dây chuyền TACN kiểu Cân- Nghiền-Trộn. 37 Bảng 2-1 Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn tr−ớc 20 Bảng 2-2 Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn sau 21 Bảng 4-1. Các khả năng lựa chọn phần cứng của các dòng sản phẩm 40 Bảng 4-2. Các phiên bản phần mềm điều khiển của các sản phẩm 41 Bảng 5-1. Danh sách các sản phẩm của Dự án đã đ−a vào ứng dụng 45 Bảng 5-2. Số l−ợng thống kê theo loại sản phẩm 47 Bảng 5-3. Đánh giá các chỉ tiêu chất l−ợng đã đạt đ−ợc 49 Bảng 5-4. So sánh sản phẩm Dự án với sản phẩm của n−ớc ngoài 49 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 viii chú giải Cụm ký hiệu ý nghĩa APC Asphalt Plant Control System Hệ thống ĐKGS trạm trộn bê tông nhựa BFC Belt Feeding Control System Hệ thống ĐKGS dây chuyển định l−ợng liên tục bằng băng tải CFPC Livestock Feed Plant Control System Hệ thống ĐKGS dây chuyển thức ăn chăn nuôi CPC Concrete Plant Control System Hệ thống ĐKGS trạm trộn bê tông xi măng CTHT Công tắc hành trình CSS Concret plant with type Skip-Skip Trạm bê tông xi măng kiểu Skip-Skip CBB Concret plant with type Belt-Belt Trạm bê tông xi măng kiểu Belt-Belt CBS Concret plant with type Belt-Skip Trạm bê tông xi măng kiểu Belt-Skip CNT Dây chuyền TACN kiểu Cân – Nghiền – Trộn ĐKGS Điều khiển giám sát KHCN Khoa học Công nghệ NC Nghiên cứu NCT Dây chuyền TACN kiểu Nghiền – Cân – Trộn OP Operation Terminal Thiết bị thao tác vào/ra PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển lôgic khả trình TSHT Tham số hệ thống TACN Thức ăn chăn nuôi VIELINA Vietnam Institute of Electronics, Informatics and Automation Viện NC Điện tử Tin Học và Tự động hoá Lời mở đầu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 1 Lời mở đầu Căn cứ để thiết lập Dự án: Dự án này đ−ợc tiến hành trên cơ sở kết quả nghiên cứu, ứng dụng của các công trình: • Đề tài cấp Nhà n−ớc mã số KHCN-04-07-03 “ Nghiên cứu chế tạo và đ−a vào ứng dụng hệ thống SCADA trong các công trình dân dụng” đã đ−ợc Hội đồng khoa học cấp Nhà n−ớc đánh giá Xuất sắc và nghiệm thu ngày 23/09/1999. Sản phẩm nghiên cứu của đề tài là hệ thống thiết bị SCD473 đ−ợc sử dụng làm cơ sở phần cứng để xây dựng các hệ thống Điều khiển Giám sát. • Dự án sản xuất thử nghiệm mã số KHCN-04-DA1 “Chế tạo thử nghiệm các bộ đo và xử lý các thông số công nghiệp” đã đ−ợc Hội đồng khoa học cấp Nhà n−ớc đánh giá Xuất sắc và nghiệm thu ngày 27/12/2000. Sản phẩm của Dự án là các hệ thống Điều khiển Giám sát đ−ợc ứng dụng trong các trạm trộn bê tông nhựa, bê tông xi măng, dây chuyền sản xuất phân bón NPK v.v. Các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 đã đáp ứng các yêu cầu cơ bản của bài toán định l−ợng nh−ng mới chỉ dừng ở mức độ sản phẩm mẫu. Để có thể đáp ứng nhu cầu đa dạng và các yêu cầu khắt khe của thực tế của sản xuất đối với chất l−ợng của các hệ thống thiết bị công nghiệp, các sản phẩm trên bắt buộc phải qua giai đoạn hoàn thiện và mở rộng. Đó chính là cơ sở để Bộ KHCN phê duyệt (QĐ số 2634/QĐ-BKHCNMT ngày 21/11/2001) cho triển khai thực hiện Dự án sản xuất thử nghiệm KC.03.DA1 với nội dung là hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN- 04-DA1 nhằm mục tiêu tạo ra nhiều dòng sản phẩm công nghiệp với nhiều cấu hình khác nhau đáp ứng các nhu cầu cải tạo, nâng cấp, trang bị mới của các cơ sở sản xuất trong giai đoạn hiện đại hoá. Lời mở đầu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 2 Với mục tiêu trên, Dự án đã khẩn tr−ơng thực hiện quy trình hoàn thiện xuất phát từ chính các sản phẩm của giai đoạn tr−ớc (KHCN-04-DA1) đang hoạt động theo quá trình xoắn ốc nâng cao: thông tin từ thực tế hoạt động của các sản phẩm đã đ−a vào ứng dụng (độ ổn định, độ tin cậy, độ chính xác, các dạng sự cố sảy ra...) -> bổ sung + hiệu chỉnh + cải tiến trong sản phẩm tiếp theo -> đ−a vào ứng dụng và lại tiếp tục thu thập thông tin để tiếp tục hoàn thiện ở mức cao hơn v.v. Điểm đặc biệt của Dự án là các sản phẩm d−ợc đều đặn đ−a vào ứng dụng và đây là điều kiện rất thuận lợi để hoàn thiện hoá, làm cho sản phẩm sau tốt hơn sản phẩm tr−ớc. Phần trích l−ợc từ Thuyết minh Dự án: Sau đây là những thông tin chính trích l−ợc từ Thuyết ming Dự án KC.03.DA01 để tiện cho việc đối chiếu. 1. Tên dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón. 2. Thuộc ch−ơng trình: cấp Nhà n−ớc giai đoạn 2001-2005 “Nghiên cứu khoa học và Phát triển công nghệ Tự động hoá”, mã số KC.03 3. Mã số: KC.03.DA01 4. Cấp quản lý: Nhà n−ớc. 5. Thời gian thực hiện: 24 tháng (từ 10/2001 đến 10/2003) 6. Cơ quan chủ quản: Bộ Công nghiệp. 7. Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Điện tử Tin học và Tự động hoá. 8. Chủ nhiệm dự án: Thạc sĩ Mai Văn Tuệ. Chức vụ: Phó Viện tr−ởng Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học và Tự động hoá. 9. Cơ quan phối hợp chính: - Viện Nghiên cứu Thiết kế Chế tạo Máy nông nghiệp, Bộ Công nghiệp - Công ty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình, Bộ Giao thông vận tải 10. Kinh phí: - Kinh phí thực hiện dự án: 7068 triệu đồng. Trong đó: + Từ ngân sách sự nghiệp khoa học : 1900 triệu đồng. + Từ các nguồn vốn khác : 5168 triệu đồng. Lời mở đầu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 3 - Kinh phí thu hồi: 1330 triệu đồng ( 70% kinh phí hỗ trợ từ ngân sách SNKH). Nội dung chính của báo cáo gồm các ch−ơng sau: Ch−ơng 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nội dung nghiên cứu. Ch−ơng 2: Hoàn thiện, cải tiến để nâng cao chất l−ợng sản phẩm Dự án. Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau cho sản phẩm. Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với các phần cứng khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển. Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 4 Ch−ơng 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nội dung nghiên cứu Ch−ơng này trình bày nhu cầu của sản xuất trong n−ớc về ứng dụng các hệ thống ĐKGS, tình hình nghiên cứu trong n−ớc để đáp ứng nhu cầu trên, khẳng định sự đúng đắn của việc lựu chọn đối t−ợng nghiên cứu của Dự án giai đoạn tr−ớc và đồng thời khẳng định sự cần thiết phải hoàn thiện và đa dạng hoá các sản phẩm trong giai đoạn này để đạt hiệu quả mọi mặt của sự đầu t− cho nghiên cứu. Quy trình hoàn thiện và đa dạng hoá sản phẩm đ−ợc đ−a ra. Cuối cùng là mục tiêu của Dự án và các nội dung cần thực hiện. 1.1. Khảo sát nhu cầu ứng dụng các hệ thống ĐKGS Hiện nay trong điều kiện kinh tế mở cửa, nền kinh tế b−ớc vào giai đoạn Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá, nhu cầu ứng dụng Hệ thống ĐKGS chắc chắn sẽ rất lớn. Phân tích nhu cầu ứng dụng Hệ thống ĐKGS trong n−ớc, chúng tôi thấy có các đặc điểm sau: ♦ Các công trình 100% thiết bị nhập từ n−ớc ngoài, với thiết bị và kỹ thuật tiên tiến và đồng bộ, nói chung đều đã có Hệ thống ĐKGS nh− một phần của công trình đ−ợc tính đến ngay khi thiết kế công trình (ví dụ các nhà máy điện mới xây dựng, các công trình nhà cao tầng v.v...). ♦ Các công trình có các thiết bị ngoại nh−ng thiết bị lạc hậu, nói chung ch−a có Hệ thống ĐKGS hoặc nếu có thì ở mức độ rất thấp, bán tự động. ♦ Các cơ sở Công nghiệp lớn, hầu hết đều có trang thiết bị, công nghệ lạc hậu (Các nhà máy nhiệt điện, xi măng, luyện kim, phân bón, khai thác mỏ, công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng v.v...), các thiết bị đo, các bộ điều tiết phần lớn vẫn dùng loại Analog. Nh−ng trong cơ chế mở, cạnh tranh cùng hàng hoá n−ớc ngoài (nhất là khi Việt Nam đã gia nhập các khối thị tr−ờng kinh tế tự do) việc cải tạo, nâng cấp, hiện đại hóa để nâng cao chất l−ợng và năng xuất, hạ giá Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 5 thành sản phẩm đang trở nên sống còn đối với các doanh nghiệp này. Nh−ng khó khăn gặp phải là vấn đề đầu t−, trong khi Nhà n−ớc không thể có kinh phí để đổi mới hoàn toàn trang thiết bị và công nghệ. ♦ Các cơ sở chế tạo máy trong n−ớc đã bắt đầu tự chế tạo các hệ thống thiết bị với quy mô vừa và nhỏ, nh− các trạm trộn bê tông asphalt, bê tông xi măng, chế biến thức ăn gia súc, sản xuất phân bón v.v... Các nhà chế tạo này đều có nhu cầu ứng dụng các Hệ thống ĐKGS, với yêu cầu chất l−ợng đảm bảo và giá thành hạ, để có thể cạnh tranh với các hãng n−ớc ngoài ở ngay tại thị tr−ờng Việt Nam. 1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong n−ớc Các hệ thống ĐKGS hay SCADA là sự tích hợp của các ngành kỹ thuật hiện đại: điện tử; đo l−ờng; điều khiển tự động; xử lý số, truyền số liệu; cơ sở dữ liệu; phần mềm đồ hoạ v.v. Trong công nghiệp, hệ thống SCADA làm nhiệm vụ thu thập thông tin của cả một nhà máy trong thời gian thực; trên cơ sở thông tin đã thu thập đ−ợc tiến hành xử lý, điều khiển, thông báo, l−u trữ và thể hiện thông tin ở dạng các trang đồ hoạ trên màn hình mô tả sơ đồ công nghệ của nhà máy trong thời gian thực, giúp cho nhà sản xuất, nhà quản lý có đ−ợc cái nhìn toàn diện, tổng hợp về nhà máy mình, trên cơ sở đó quyết định những ph−ơng án sản xuất tối −u để đạt đ−ợc hiệu quả cao nhất về năng suầt, chất l−ợng sản phẩm. Tại các n−ớc phát triển, các hệ SCADA quy mô nhỏ đã đ−ợc ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, trong đó có các dây chuyền sản xuất có khâu định l−ợng. Tại mỗi n−ớc phát triển đều có những công ty chuyên chế tạo các loại trạm trộn bê tông, bê tông nhựa, thức ăn gia súc, phân bón v.v. Những năm tr−ớc đây (tr−ớc năm 1995) Việt nam đã phải nhập các hệ thống thiết bị trên từ Nhật bản, EEC, Hàn quốc với giá rất cao - trong đó giá của hệ thống ĐKGS chiếm phần khá lớn, từ đó đẩy đầu t− trang thiết bị lên cao trong khi các doanh nghiệp của chúng ta đang thiếu vốn mà lĩnh vực nào cũng cần đầu t−. Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 6 Để giải quyết vấn đề trên nhằm mục tiêu tạo ra sản phẩm công nghệ cao giá rẻ với chất xám trong n−ớc, từ năm 1997 đã có dự án cấp Nhà n−ớc KHCN-04- DA1 trong Ch−ơng trình Tự động hoá KHCN-04 do Viện NC Điện tử Tin Học và Tự động hoá chủ trì với nội dung nghiên cứu chế tạo thử nghiệm các hệ thống Điều khiển Giám sát (mà nhiệm vụ điều khiển chính là thực hiện khâu định l−ợng) trên cơ sở phần cứng là kết quả nghiên cứu của Đề tài cấp Nhà n−ớc mã số KHCN-04- 07-03. Sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 đã đ−ợc ứng dụng nhiều trong các trạm trộn bê tông nhựa asphalt, bê tông xi măng, dây chuyền sản xuất phân bón v.v.. Chỉ tính đến thời điểm nghiệm thu Dự án (12/2000), 22 sản phẩm của Dự án đã đ−ợc đ−a vào hoạt động. Mặc dù đã đạt đ−ợc kết quả khả quan nh−ng các sản phẩm trên mới chỉ ở dạng loạt sản phẩm mẫu mà ch−a qua giai đoạn hoàn thiện. Ngoài Dự án KHCN-04-DA1, một số cơ sở R&D khác cũng có triển khai nghiên cứu và ứng dụng hệ thống định l−ợng nh−ng nhìn chung đều là tự phát theo những hợp đồng đơn lẻ nên các vấn đề kỹ thuật không đ−ợc giải quyết triệt để, không mang tính hệ thống và tính tổng quát nên ch−a đ−a ra đ−ợc các hệ thống mang tính hàng hoá để cung cấp cho thị tr−ờng. Để khuyến khích sản xuất trong n−ớc và tăng c−ờng nội lực, hiện nay Nhà n−ớc ta đã có chính sách hạn chế hoặc cấm nhập các loại trạm trộn bê tông, bê tông nhựa, thức ăn gia súc, phân bón v.v. là những mặt hàng trong n−ớc đã có thể thay thế hàng nhập. 1.3. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu Vấn đề định l−ợng đã đ−ợc lựa chọn làm đối t−ợng nghiên cứu và việc lựa chọn này đã đ−ợc lý giải trong báo cáo của Dự án KHCN-04-DA1. Khâu định l−ợng các loại vật liệu đầu vào của một dây chuyền sản xuất là một trong những công đoạn quan trọng nhất, quyết định chất l−ợng và năng suất của sản phẩm đầu ra của dây chuyền. Vấn đề này có những đặc điểm sau: Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 7 ♦ Đây là vấn đề định l−ợng động ngay trong quy trình sản xuất với nhiễu lớn và nhiều thành phần nhiễu mang tính ngẫu nhiên. Vì vậy muốn đạt đồng thời độ chính xác cao và năng suất cao là vấn đề không đơn giản. Để giải quyết vấn đề này cần dùng đến các ph−ơng pháp xử lý tín hiệu số nh−: lọc số, giá trị trung bình, điều khiển thống kê, PID, điều khiển có điều kiện ràng buộc v.v..., tức là hàm l−ợng chất xám trong sản phẩm sẽ lớn. Khi giải quyết tốt đ−ợc vấn đề thì sản phẩm của dự án sẽ có sức cạnh tranh về mặt giá thành so với thiết bị nhập ngoại, vì phần chất xám trong các thiết bị của các n−ớc phát triển luôn có giá rất cao. ♦ Đây là vấn đề có tính tổng quát cao và nếu giải quyết tốt có thể ứng dụng rộng rãi cho nhiều ngành Công nghiệp khác nhau nh− luyện kim, hoá chất, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, công nghiệp d−ợc, công nghiệp thực phẩm v.v. Chính các đặc điểm này góp phần tạo ra nét độc đáo trong các sản phẩm của Dự án, đó là tính dễ chuyển đổi để tạo ra một dòng sản phẩm mới cho một ngành sản xuất khác từ dòng sản phẩm đã có mà sự thay đổi chỉ nằm ở giao diện với ng−ời vận hành (quy tình thao tác, sơ đồ công nghệ, tên vật liệu và công thức phối trộn ...) hay ng−ời quản lý (các chức năng quản lý, bảng biểu thống kê...) 1.4. Sản phẩm của dự án: Sản phẩm của Dự án chính là các sản phẩm của giai đoạn tr−ớc (Dự án KHCN.04.DA1) ở mức độ hoàn thiện mang tính th−ơng mại. Đó là các hệ thống điều khiển giám sát (ĐKGS) mà chức năng chính là điều khiển định l−ợng. Dự án sẽ tập trung nghiên cứu để hoàn thiện và phát triển hai dòng sản phẩm t−ơng ứng với hai kiểu định l−ơng nh− sau: 1. Hệ thống ĐKGS các dây chuyển sản xuất định l−ợng theo mẻ. ứng dụng điển hình của hệ thống này là các trạm trộn bê tông xi măng CPC, bê tông nhựa APC, thức ăn gia súc CFPC., Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 8 2. Hệ thống ĐKGS các dây chuyền sản xuất định l−ợng liên tục bằng băng tải, ứng dụng điển hình của hệ thống này là dây chuyền sản xuất phân bón tổng hợp NPK. 1.5. Sự cần thiết phải hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1. Mặc dù các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 đã b−ớc đầu đáp ứng phần nào nhu cầu của thị tr−ờng và đã đ−ợc thị tr−ờng chấp nhận, nh−ng nếu chỉ dừng ở mức độ đó thì lập tức các sản phẩm này sẽ mất dần khả năng cạnh tranh và hiệu quả của Dự án KHCN-04-DA1 sẽ bị hạn chế vì các sản phẩm ch−a đ−ợc hoàn thiện, ch−a trở thành sản phẩm th−ơng mại thực sự. Các sản phẩm này cần phải đ−ợc tiếp tục phát triển và hoàn thiện trong giai đoạn này vì những lý do sau: • Hiện nay phần lớn các trạm trộn đều đ−ợc dùng để đấu thầu thi công các công trình mà vốn đầu t− của n−ớc ngoài, do phía n−ớc ngoài quản lý và giám sát theo các tiêu chuẩn quốc tế. Vì vậy các trạm trộn (mà trong đó hệ thống điều khiển là chính) phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế ngày càng cao về độ chính xác, độ ổn định. Các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 mặc dù cũng đã đ−ợc t− vấn n−ớc ngoài chấp nhận đ−a vào khai thác, nh−ng các chỉ tiêu chất l−ợng (độ chính xác, độ ổn định) mới chỉ ở mức vừa đủ để đạt yêu cầu. Chúng ta cần hoàn thiện các thuật toán xử lý tín hiệu cũng nh− các ph−ơng pháp xử lý sai số để giảm sai số định l−ợng, phấn đấu đạt t−ơng đ−ơng các chỉ tiêu chất l−ợng của các hệ thống n−ớc ngoài (phụ lục 9). Nh− vậy mới có thể cạnh tranh với các trạm trộn của n−ớc ngoài. • Trong thiết kế ban đầu cho các sản phẩm chỉ có thể l−ờng tr−ớc đ−ợc một số tình huống bất th−ờng t−ơng đối rõ ràng. Còn phần lớn các tình huống bất th−ờng chỉ xuất hiện khi đ−a hệ thống vào hoạt động, có những tình huống mà xác xuất sảy ra rất thấp. Để các sản phẩm có độ ổn định cao thì các tình huống bất th−ờng phải đ−ợc phân tích tìm biện pháp xử lý triệt để, làm cho mức độ thông minh (mức độ xử lý tự động để duy trì sản xuất) của hệ thống ngày một cao hơn. Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 9 • Các doanh nghiệp đầu t− mua các hệ thống thiết bị đều đang trong giai đoạn phấn đấu để đ−ợc cấp chứng chỉ quản lý chất l−ợng theo hệ thống chứng chỉ quốc tế ISO9000. Dự án KHCN-04-DA1 mới chỉ tập trung vào giải quyết nhiệm vụ chính của hệ thống điều khiển là vấn đề định l−ợng tự động và giám sát hoạt động của dây chuyền. Nay cần tập trung hoàn thiện chức năng l−u trữ quản lý số liệu sản xuất để tạo cơ sở cho việc triển khai thực hiện quản lý tập trung. • Dự án KHCN-04-DA1 mới chỉ đ−a ra những sản phẩm với kiểu công nghệ tiêu biểu nhất. Do những yêu cầu đa dạng của thị tr−ờng về kiểu của các hệ thống định l−ợng, việc tiếp tục đầu t− nghiên cứu để phát triển các kiểu khác nhau cho các dòng sản phẩm hiện đang có là điều bắt buộc phải làm. • Dự án KHCN-04-DA1 mới chỉ đ−a ra những sản phẩm dựa trên cơ sở phần cứng là hệ SCD473 do VIELINA tự nghiên cứu chế tạo. Do những yêu cầu, thói quen cụ thể của ng−ời sử dụng về phần cứng (ví dụ việc nâng cấp cho một hệ thống với điều kiện dùng lại hệ phần cứng là một loại PLC thông dụng nào đó), việc nghiên cứu để phát triển nhiều khả năng lựa chọn phần cứng khác nhau cho mỗi sản phẩm với giá thành khác nhau cũnglà việc cần thiết phải làm. Tính cấp thiết của Dự án càng rõ ràng khi hiện nay chúng ta đang phải chuẩn bị cho quá trình hội nhập nền kinh tế với các n−ớc khu vực và sau đó là toàn cầu, chúng ta không những phải nghĩ tới vấn đề không để cho các n−ớc chiếm mất thị tr−ờng của chính mình mà còn phải nghĩ tới vấn đề chuyển giao công nghệ ra n−ớc ngoài, tr−ớc mắt là các n−ớc lân cận trong ASEAN. Việc thực hiện Dự án sẽ góp phần tạo ra đội ngũ chuyên gia đủ năng lực gánh vác trọng trách trên. Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 10 1.6. Quy trình hoàn thiện và đa dạng hoá sản phẩm. 1.6.1. Quy trình hoàn thiện một hệ thống ĐKGS Hình 1-1. Quy trình hoàn thiện sản phẩm Bản thiết kế ban đầu Tài liệu kỹ thuật Từ khảo sát thực tế các hệ thống đang hoạt động rút ra: - Các tình huống ch−a tính đến, - Các chỉ tiêu kỹ thuật cần nâng cao - Các chức năng cần bổ sung Điều chỉnh Phần mềm quản lý, giám sát Phần mềm điều khiển Thiết kế phần cứng Thiết kế cơ khí Thiết bị hiện tr−ờng Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Tập kết thiết bị Gia công chế tạo Tập kết vật t−, linh kiện, PLC Thử OFF LINE Kiểm tra chất l−ợng Lắp đặt các thiết bị chấp hành Lắp ráp các bảng phối ghép Thử OFF LINE Lắp ráp hiệu chỉnh các module Nạp CT ĐK, chạy kiểm tra bộ ĐK và các thiết bị ngoại vi Lắp đặt toàn hệ thống tại hiện tr−ờng Chạy kiểm tra hệ thống tại phòng thí nghiệm với tín hiệu giả đầu vào Chạy thử không tải, hiệu chỉnh Kiểm chuẩn các kênh đo Chạy thử có tải, hiệu chỉnh Đào tạo, h−ớng dẫn sử dụng Nghiệm thu bàn giao Theo dõi hoạt động tại hiện tr−ờng Bản thiết kế hoàn chỉnh Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 11 1.6.2. Quy trình tạo ra một kiểu mới của sản phẩm Hình 1-2. Quy trình tạo kiểu công nghệ mới của sản phẩm Bản thiết kế kiểu ban đầu Tài liệu kỹ thuật Điều chỉnh Phần mềm quản lý, giám sát Phần mềm điều khiển Thiết kế phần cứng Thiết kế cơ khí Thiết bị hiện tr−ờng Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Điều chỉnh Tập kết thiết bị Gia công chế tạo Tập kết vật t−, linh kiện, PLC Thử OFF LINE Kiểm tra chất l−ợng Lắp đặt các thiết bị chấp hành Lắp ráp các bảng phối ghép Thử OFF LINE Lắp ráp hiệu chỉnh các module Nạp CT ĐK, chạy kiểm tra bộ ĐK và các thiết bị ngoại vi Lắp đặt toàn hệ thống tại hiện tr−ờng Chạy kiểm tra hệ thống tại phòng thí nghiệm với tín hiệu giả đầu vào Chạy thử không tải, hiệu chỉnh Kiểm chuẩn các kênh đo Chạy thử có tải, hiệu chỉnh Đào tạo, h−ớng dẫn sử dụng Nghiệm thu bàn giao Qua hoàn thiện Bản thiết kế hoàn chỉnh cho kiểu mới Từ yêu cầu công nghệ kiểu mới rút ra: - Sự thay đổi chu trình điều khiển, - Các thiết bị bổ sung liên quan (sensor, chấp hành) - Các nhiệm vụ điều khiển bổ sung - Các tình huống liên quan, - Các chức năng cần bổ sung Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 12 1.6.3. Quy trình tạo ra một cấu hình mới của một sản phẩm Hình 1-3. Quy trình tạo sản phẩm trên phần cứng mới Bản thiết kế theo hệ phần cứng ban đầu Tài liệu kỹ thuật Phần mềm quản lý, giám sát Phần mềm điều khiển Thiết kế phần cứng Thiết kế cơ khí Thiết bị hiện tr−ờng Điều chỉnh theo kích th−ớc mới của thiết bị Điều chỉnh theo thiết bị mới Chuyển sang ngôn ngữ của hệ điều khiển mới Thay giao diện cổng COM với CPU mới Điều chỉnh Tập kết thiết bị Gia công chế tạo Tập kết vật t−, linh kiện, PLC Thử OFF LINE Kiểm tra chất l−ợng Lắp đặt các thiết bị chấp hành Lắp ráp các bảng phối ghép Thử OFF LINE Lắp ráp hiệu chỉnh các module Nạp CT ĐK, chạy kiểm tra bộ ĐK và các thiết bị ngoại vi Lắp đặt toàn hệ thống tại hiện tr−ờng Chạy kiểm tra hệ thống tại phòng thí nghiệm với tín hiệu giả đầu vào Chạy thử không tải, hiệu chỉnh Kiểm chuẩn các kênh đo Chạy thử có tải, hiệu chỉnh Đào tạo, h−ớng dẫn sử dụng Nghiệm thu bàn giao Qua hoàn thiện Bản thiết kế hoàn chỉnh cho phần cứng mới Từ hệ phần cứng mới rút ra: - Sự thay đổi kiểu lập trình (theo sự kiện hay theo vòng quét nh− PLC) - Sự thay đổi trong tập lệnh, - Sự thay đổi các tài nguyên hệ thống - Sự thay đổi dặc tính I/O Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 13 1.7. mục tiêu và nội dung thực hiện của dự án (trích l−ợc từ thuyết minh Dự án) 1.7.1. Mục tiêu của Dự án ♦ Hoàn thiện về mọi mặt (độ ổn định, tin cậy, chính xác, kiểu dáng công nghiệp...) các sản phẩm hiện đang ứng dụng để tạo ra sản phẩm công nghiệp chất l−ợng cao, nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn và hệ thống định l−ợng. ♦ Tạo ra các loại sản phẩm mới để mở rộng phạm vi ứng dụng. ♦ Tạo ra nhiều cấu hình khác nhau với nhiều khả năng lựa chọn phần cứng cho mỗi loại sản phẩm để đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị tr−ờng, mở rộng ứng dụng trong n−ớc. Sẵn sàng cạnh tranh với hàng của n−ớc ngoài mà tr−ớc mắt là khu vực AFTA, nhắm tới xuất khẩu trong AFTA khi Việt nam hội nhập. 1.7.2. Nội dung của Dự án: Nghiên cứu ph−ơng án cải tiến, hoàn thiện thiết kế cả phần cứng và phần mềm đối với các sản phẩm của KHCN-04-DA1 để nâng cao chất l−ợng cũng nh− bổ sung thêm các chức năng cho các sản phẩm. Các nội dung cần hoàn thiện đối với các sản phẩm của Dự án cụ thể nh− sau: Về phần điều khiển: - Hoàn thiện các phần mềm xử lý số đối với các tín hiệu cân trong môi tr−ờng nhiễu lớn do rung động. - Hoàn thiện phần mềm xử lý sai số định l−ợng để tính toán l−ợng bù thích hợp, cho phép giảm sai số định l−ợng động trong điều kiện các thông số vật liệu thay đổi (độ ẩm, độ dính bết...). - Đ−a thêm các tình huống mới vào xử lý bằng phần mềm để giảm sự gián đoạn trong sản xuất, giảm phế phẩm, tăng tính dễ sử dụng của hệ thống. - Hoàn thiện chức năng kiểm tra (Diagnose) hệ thống và các thiết bị ngoại vi. - Tạo ra các phiên bản cho các cấu hình mới đối với mỗi loại sản phẩm. - Tạo ra và hoàn thiện các phiên bản phần mềm cho các họ PLC sẽ sử dụng làm cơ sở phần cứng. Ch−ơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 mục tiêu và nội dung nghiên cứu. VIELINA-HTC-06/2004 14 Về phần mềm quản lý giám sát: - Hoàn thiện giao diện với ng−ời vận hành để việc vào số liệu thuận tiện, tránh sai sót. - Hoàn thiện các cấu trúc hệ thống để tăng độ ổn định, tăng tốc độ xử lý đồ thị màu trên các màn hình đua phỏng. - Tạo ra các cấu hình khác nhau đối với mỗi loại sản phẩm. Về thiết kế phần cứng: - Hoàn thiện thiết kế mạch nguyên lý, mạch in cho các modul chức năng của họ SCD473 - cơ sở phần cứng cho hầu hết các sản phẩm của Dự án, tập trung hoàn thiện các mạch CPU, A-IN, DAQC... - Xây dựng hệ thống phần cứng trên cơ sở các hệ PLC của n−ớc ngoài (OMRON, SIEMENS...) cho tất cả các dòng sản phẩm APC, CMC, CFPC, BFC nhằm mục đích đáp ứng nhu cầu cụ thể của các khách hàng trong n−ớc và cũng để chuẩn bị cho việc xuất khẩu sản phẩm sang thị tr−ờng các n−ớc lân cận. Về các vấn đề khác: - Cải tiến thiết kế về khung vỏ máy để tạo kiểu dáng công nghiệp cho các hệ thống điều khiển. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 15 Ch−ơng 2: hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất l−ợng sản phẩm Ch−ơng này trình bày các vấn đề kỹ thuật đã đ−ợc hoàn thiện và cải tiến để nâng cao độ chính xác, độ ổn định của hệ thống ĐKGS. Việc giải quyết những vấn đề này cũng làm tăng mức độ tự động hoá của hệ thống, duy trì đ−ợc sản xuất và đảm bảo chất l−ợng sản phẩm ngay cả khi xảy ra tình huống bất th−ờng, từ đó đảm bảo đ−ợc năng suất thiết kế của dây chuyền sản xuất. 2.1. Hoàn thiện thuật toán định l−ợng theo mẻ 2.1.1. Nguyên lý cân định l−ợng theo mẻ và thuật toán bù động đơn giản. Thùng chứa Thùng cân Van cân Van xả Loadcell h t0 t1 t2 t3 t40 Định mức Tín hiệu KL cân t e t : mở van cân0 t : đóng van cân2 Hình 2-1. Sơ đồ cơ cấu cân Si lô và biểu đồ thời gian tín hiệu cân của một mẻ. Quá trình cân một mẻ của một thành phần thể hiện trên biểu đồ thời gian và gồm những thời điểm sau: Van cân mở ở thời điểm t0, do độ trễ mạch lọc mà tín hiệu cân tăng từ t1. Thời điểm t2 là lúc đóng van cân nh−ng tín hiệu cân tiếp tục tăng đến t3 vì cột vật liệu ngay sau khi đóng van cân tiếp tục tác động. Sau đó tín hiệu cân ổn định ở thời điểm t4 với sai lệch è so với định mức. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 16 Mục tiêu của bài toán điều khiển là tính toán thời điểm đóng van cân t2 để sao cho sai lệch è càng nhỏ càng tốt. Ta có thể thấy rằng kể từ t2 cho đến t4, quá trình thay đổi của khối l−ợng cân hoàn toàn do vật liệu và cơ cấu cân ( thùng cân, van cân ) quyết định. Nh− vậy nếu các yếu tố này là ổn định giữa các mẻ thì ta có thể tính toán l−ợng bù εn theo è của các mẻ tr−ớc để èn+1 → min (với n là số thứ tự của mẻ cân). ở đây l−ợng bù ε là giá trị hiệu chỉnh từ định mức (setpoint) tính ra ng−ỡng cắt để điều khiển đóng van cân: Ng−ỡng cắt = Định mức - ε. Khi khối l−ợng cân = Ng−ỡng cắt → đóng van cân. Trong tr−ờng hợp đơn giản nhất khi các điều kiện của các mẻ hoàn toàn nh− nhau thì dễ dàng có đ−ợc ε bằng cách: ở mẻ thứ 1 cho ε1= 0 ⇒ sai lệch là è1. ở mẻ thứ 2 ε2 = ε1+è1= è1 ⇒ sai lệch è2=0. ở mẻ thứ 3 : ε3 = ε2+è2 = ε2 = è1 ⇒ sai lệch è3=0. Nh− vậy l−ợng bù là hằng số và sai số các mẻ n ≥ 2 là bằng zero. Đây chính là nguyên lý bù của các hệ thống định l−ợng thô sơ, kể cả các hệ thống định l−ợng của các trạm bê tông nhập của Nhật, Đức từ tr−ớc năm 90. Trong sản phẩm dự án KHCN.04.DA01, l−ợng bù của mẻ sau chi dựa trên sai số và l−ợng bù của mẻ tr−ớc tức là: εn+1= εn +èn. ( n ≥1 ) ε1 = giá trị gán tr−ớc. ở đây ε1 có giá trị cố định đ−ợc đặt theo kinh nghiệm của ng−ời vận hành để ngay từ mẻ đầu tiên đã đạt sai số nhỏ. Thuật toán bù động này đơn giản và trong điều kiện vật liệu và cơ cấu cân ổn định ( tốc độ dòng chảy của vật liêu, thời gian đáp ứng của van cân khi đóng...) thì cũng cho kết quá đáp ứng yêu cầu về độ chính xác tứcèn ≤ è ( giới hạn cho phép). Trên thực tế điều kiện ổn định này th−ờng bị phá vỡ, ví dụ có khi do cấp liệu không kịp mà trên thùng chứa bị hết vật liệu ở mẻ thứ n, khi đó èn sẽ lớn hơn nhiều phạm vi cho phép. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 17 Để xây dựng thuật toán tốt tính l−ợng bù trong điều kiện các yếu tố gây sai số không ổn định, ta cần phân tích cặn kẽ các yếu tố này và tính chất của chúng. 2.1.2. Các yếu tố gây sai số cân định l−ợng và tính chất của chúng a>Đầu tiên phải kể đến các loại nhiễu trong bản thân tín hiệu cân. Vì dây cáp đầu cân th−ờng kéo dài từ silô cân vào cabin. Nguồn nhiễu chính gồm: + Nhiễu từ nguồn cấp do một trạm trộn gồm nhiễu động cơ công suất lớn (nh− thùng trộn, băng gầu, tời kéo....). Dạng nhiễu này mang tính ổn định và tập trung ở một dải tần số nhất định. +Nhiễu điện từ tr−ờng từ các thiết bị đóng cắt công suất lớn: nhiễu này có thể gây ra những xung nhọn ngẫu nhiên có biên độ lớn. +Nhiễu do rung cơ khí của thùng cân tác động trực tiếp lên đầu cân bao gồm những rung động đều đều của sàng rung, băng tải, thùng trộn... gây ra và những rung động đột ngột do sự khởi động/ dừng của một thiết bị nào đó . Do tính chất nhiễu nh− trên, ngoài việc xử lý thô tín hiệu cân bằng các bộ lọc Analog ở đầu vào, ph−ơng pháp xử lý mềm đ−ợc lựa chọn là ph−ơng pháp Trung bình tr−ợt (Moving Average) có loại trừ giá trị Min và Max, tức là: Trong đó: xi (n- m+1 ≤ i ≤n) là giá trị lấy mẫu của x tại các thời điểm i. m: số mẫu cần xét (m>2) xmin ,xmax là các giá trị nhỏ nhất và lớn nhất trong m mẫu trên. yn: giá trị TB của x tại thời điểm n. Ph−ơng pháp trên cho phép làm giảm ảnh h−ởng của các nhiễu ổn định cũng nh− các loại nhiễu dạng xung ngẫu nhiên. b>Các yếu tố ảnh h−ởng đến quan hệ ε→è. ở đây ta xét các vấn đề liên quan khi đóng van cân xem chúng ảnh h−ởng tới tín hiệu cân thế nào. Có thể thấy khi van cân đã đóng, cột vật liệu (từ bề mặt vật liệu trong thùng cân tới d−ới cửa van cân) chính là thành phần ch−a có trong tín hiệu cân    −−−= ∑+−= n mni in xxxm y 1 maxmin2 1 Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 18 nh−ng sẽ quyết định sự thay đổi tiếp theo của tín hiệu cân (từ thời điểm t2 đến t4 trên hình 2-1). Các yếu tố liên quan đến cột vật liệu này bao gồm: + L−u l−ợng dòng vật liệu lúc đóng (t2). L−u l−ợng này phụ thuộc độ mịn, độ ẩm của vật liệu, độ cao của vật liệu trên thùng chứa và tiết diện cửa van cân. Đối với vật liệu có độ ẩm cao ví dụ cát −ớt, dòng chảy sẽ không đều và dễ đóng vòm trên thùng chứa. Khi độ ẩm vật liệu thấp ví dụ các thành phần cốt liệu trong trạm bê tông nhựa thì dòng chảy t−ơng đối đều.Van cân th−ờng không bị kẹt nên cửa mở van cân không ảnh h−ởng đáng kể. Yếu tố ảnh h−ởng lớn nhất ở đây là vật liệu trên thùng chứa. L−u l−ợng dòng chảy sẽ khác nhau hoàn toàn giữa hai tr−ờng hợp: trên thùng chứa có sẵn và không có sẵn vật liệu. Ví dụ tốc độ rót vật liệu cát, đá khi thùng chứa có sẵn vật liệu là khoảng 50ữ100kg/s. Nh−ng khi thùng chứa không có sẵn mà vật liệu đ−ợc cấp thẳng từ sàng thì tốc độ cấp chỉ khoảng d−ới 10kg/s. Nh− vậy có thể thấy yếu tố l−u l−ợng dòng vật liệu phải tham gia vào thuật toán bù động. + Độ cao h của cột vật liệu thay đổi (giảm dần) trong quá trình cân nh−ng với một định mức thì giá trị của h tại thời điểm t2 của các mẻ sẽ t−ơng đối giống nhau. Đối với cân cộng dồn nhiều thành phần phối liệu trên một thùng cân, khi thứ tự cân giống nhau giữa các mẻ thì độ cao h đối với một loại vật liệu cũng sẽ sai khác nhau không nhiều. + Động năng cột vật liệu phụ thuộc vào độ cao h, l−u l−ợng cấp vật liệu và bản thân vật liệu. Cũng giống với độ cao h, yếu tố này t−ơng đối ổn định nếu l−u l−ợng cấp ổn định. + Độ trễ của hệ thống đo gồm loadcell, mạch đo (mạch lọc, mạch khuếch đại, ADC) là một yếu tố mang tính ổn định. Cũng t−ơng tự nh− thế là độ trễ của cơ cấu chấp hành, ví dụ cụm van cân gồm Rơle trung gian, van điện khí, xi lanh khí và cửa van. Độ trễ cơ khí phụ thuộc vào áp lực khí và độ dơ mòn cơ khí của các cơ cấu truyền động. Khi áp lực khí không đổi thì độ trễ này t−ơng đối ổn định. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 19 2.1.3. Ph−ơng pháp định l−ợng bù động. Từ các phân tích trên ta thấy đa phần các yếu tố gây sai số mang tính ổn định, tức là sai số có hàm phân bố xác suất tập trung cao quanh giá trị trung bình ngoại trừ l−u l−ợng dòng vật liệu. Vì vậy ph−ơng pháp tính l−ợng bù động ε là ph−ơng pháp thống kê trung bình cộng sai số của một số m mẻ gần nhất với điều kiện ràng buộc là l−u l−ợng dòng vật liệu phải nằm trong dải bình th−ờng (tức thùng chứa có sẵn vật liệu). Khi l−u l−ợng dòng vật liệu nhỏ làm cho cột vật liệu gây sai số không đáng kể thì không dùng ph−ơng pháp này mà có thể điều khiển cắt trực tiếp với l−ợng bù ε= ε0 (ε0 có thể bằng 0). 2.1.4. Kết quả cụ thể. Có thể thấy hiệu quả của việc áp dụng những ph−ơng pháp tính toán trên qua sự so sánh các bảng in kết qủa định l−ợng từng mẻ lấy từ các trạm bê tông nhựa của các giai đoạn nh− trong các bảng 2-1 và bảng 2-2 ở các trang tiếp theo. Kết luận: Việc áp dụng ph−ơng pháp Trung bình tr−ợt để xử lý tín hiệu cân và ph−ơng pháp tính l−ợng bù động mới đã làm giảm ảnh h−ởng của các yếu tố gây nhiễu, làm tăng độ chính xác định l−ợng của các sản phẩm trong điều kiện nhiễu lớn và vật liệu không ổn định (độ bết, l−u l−ợng dòng cấp...) Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 20 Bảng 2-1: Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn tr−ớc ( Trạm 80T số 12, Công ty 56 Bộ Quốc phòng , số liệu ngày 07/07/2001) Số TT Cốt liệu 1 Cốt liệu 2 Cốt liệu 3 Cốt liệu 4 Phụ gia Nhựa Tổng Định mức 412 247 237 39 18.0 47.0 1000.0 1 429 236 236 41 17.1 47.4 1006.5 2 411 247 238 12 18.2 46.8 973.0 3 413 249 258 20 17.6 47.1 1004.7 4 425 238 239 14 17.7 46.9 980.6 5 414 245 257 20 18.3 47.1 1001.4 6 427 246 236 12 17.5 46.9 985.4 7 413 223 270 25 18.5 47.1 996.6 8 423 242 238 12 17.3 46.9 979.2 9 416 244 262 27 18.1 47.2 1014.3 10 424 238 239 14 18.0 46.8 979.8 11 418 242 259 34 17.9 47.2 1018.1 12 423 240 237 13 17.9 46.9 977.8 13 414 248 235 38 18.6 46.9 1000.5 14 425 238 237 18 19.0 47.0 984.0 15 414 247 254 27 18.4 47.0 1007.4 Tổng 6289 3623 3695 327 270.1 705.2 14909.3 Sai số +17, -2 +1, -24 +33, -2 +2, -27 +1.0, -0.9 +0.4, -0.2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Cốt liệu 1 Cốt liệu 2 Cốt liệu 3 Cốt liệu 4 Phụ gia Nhựa Đánh giá: sai số còn lớn; có đột biến ở mẻ số 7 do Cốt liệu 2 bị thiếu Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 21 Bảng 2-2: Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn sau ( Trạm 80T số 25, Công ty Bình Minh, Sơn tây , số liệu ngày 10/03/2003) Số TT Cốt liệu 1 Cốt liệu 2 Cốt liệu 3 Cốt liệu 4 Phụ gia Nhựa Tổng Định mức 394 300 163 40 51.0 52.0 1000.0 1 390 311 153 49 50.4 52.1 1005.5 2 396 298 160 43 50.9 51.8 999.7 3 398 298 162 35 51.2 52.1 996.3 4 393 298 159 36 50.7 52.0 988.7 5 397 297 162 40 51.2 52.1 999.3 6 396 300 162 41 50.9 52.0 1001.9 7 396 297 164 42 50.8 52.0 1001.8 8 390 300 160 50 51.6 52.0 1003.6 9 391 295 162 48 50.5 52.0 998.5 10 396 298 162 40 50.9 52.0 998.9 11 390 302 158 48 50.9 51.9 1000.8 12 396 304 158 43 51.6 52.0 1004.6 13 393 301 162 32 50.6 52.0 990.6 14 387 308 157 44 51.4 52.0 999.4 15 396 298 162 43 50.7 52.0 1001.7 Tổng 5905 4505 2403 634 764.3 780.0 14991.3 Sai số +4, -7 +8, -5 +1, -10 +10, -8 +0.6, -0.6 +0.1, -0.2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Cốt liệu 1 Cốt liệu 2 Cốt liệu 3 Cốt liệu 4 Phụ gia Nhựa Đánh giá: sai số nhỏ; ổn định Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 22 2.2. Hoàn thiện chức năng kiểm tra hệ thống. Chức năng kiểm tra hệ thống đã đ−ợc chú ý trong giai đoạn KHCN03.DA1 nh−ng mới chỉ l−ờng tr−ớc đ−ợc những tình huống t−ơng đối t−ờng minh. Khi đ−a các sản phẩm vào hoạt động nhiều tình huống bất th−ờng khác dần dần xuất hiện. Trong đó có các tình huống th−ờng xảy ra (nh− lỗi các công tắc hành trình), nh−ng cũng có những tình huống mà xác suất xảy ra rất ít (nh− lỗi bộ nhớ tham số cấu hình hệ thống). Mỗi khi xảy ra một tình huống bất th−ờng mới tại hiện tr−ờng, mọi thông tin liên quan đ−ợc tập hợp, phân tích xác định nguyên nhân và đ−a ra h−ớng giải quyết. Việc xử lý các tình huống bất th−ờng để đ−a toàn hệ thống trở lại trạng thái làm việc bình th−ờng, tránh gián đoạn sản xuất, tránh phế phẩm dựa trên các nguyên tắc sau: - Phải có cơ chế giám sát, kiểm tra để hệ thống tự động phát hiện tình huống bất th−ờng (gọi ngắn gọn là lỗi). - áp dụng các biện pháp t−ơng ứng để ngăn chặn ảnh h−ởng của lỗi bằng các cách: + Sử dụng ph−ơng án dự phòng và thông báo lỗi cho ng−ời vận hành (ví dụ dùng giá trị mặc định nếu bộ đặt thời gian trộn hỏng), nh− vậy quá trình sản xuất vẫn tự động bình th−ờng. + Thông báo cho ng−ời vận hành biết và yêu cầu can thiệp để xử lý lỗi, sau khi lỗi đ−ợc khắc phục thì hệ thống tự động tiếp tục. Trong quá trình hoàn thiện các sản phẩm, khá nhiều tình huống lỗi xảy ra và đ−ợc xử lý bằng phần cứng, phần mềm hoặc kết hợp cả hai. D−ới đây chỉ liệt kê một số vấn đề chính đã đ−ợc xử lý. 2.2.1. Tự động phát hiện lỗi bì cân: Giá trị bì của cân định l−ợng là căn cứ để đánh giá cân có bình th−ờng không. Khi sự sai khác giữa giá trị bì hiện tại và giá trị bì thực v−ợt giới hạn cho phép thì hệ thống không cho phép làm việc mà có thông báo vơí các số liệu cụ thể để ng−ời vận hành phán đoán nguyên nhân và tìm biện pháp thích hợp để xử lý. Các nguyên nhân làm sai lệch khối l−ợng bì có thể do có vật liệu sẵn trong thùng cân; Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 23 do thùng cân bị chạm, kênh; do lỗi đầu cân; do đứt chập dây cáp tín hiệu hoặc do phần mạch khuếch đại/xử lý tín hiệu tại trung tâm đo/điều khiển. Hình 2-2. Trang báo lỗi bì cân ở trạm bê tông nhựa 2.2.2. Lỗi bộ đặt thời gian trộn. Các hệ thống APC, CPC đều sử dụng bộ đặt thời gian trộn độc lập ở ngoài bộ điều khiển trung tâm. Khi bộ timer này bị hỏng thì hệ thống tự động phát hiện và dùng timer mềm thay thế với thời gian trộn mặc định để sản xuất không bị gián đoạn, đảm bảo không bị phế phẩm. 2.2.3. Lỗi phần bấm trên bảng hiễn thị /phím bấm Đối với các hệ thống dùng phần cứng SCD473, việc thay đổi chế độ làm việc start/stop có thể thực hiện trên bảng hiện thị /phím bấm. Nh− vậy nếu các tín hiệu phím có lỗi thì hệ thống sẽ làm việc không đúng mà phải đ−ợc phát hiện sớm và xử lý : ví dụ có thể bỏ qua các phím bị lỗi để vẫn làm viêc bình th−ờng . 2.2.4. Lỗi bảng tham số hệ thống. Đối với mỗi dòng sản phẩm, bảng TSHT là mảng bộ nhớ l−u giá trị các tham số của các loadcell, cơ cấu cân, tỷ số truyền lực, các giá trị ng−ỡng để kiểm tra, các giá trị khoảng thời gian... liên quan đến công nghệ và cấu hình của từng dòng sản phẩm và từng kiểu công nghệ. Vì vậy các giá trị trong bảng TSHT ảnh h−ởng đến Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 24 toàn bộ hoạt động của hệ thống mà không thể có sai lệch. Bảng TSHT đ−ợc lập một lần sau khi đã hiệu chuẩn cả hệ thống và chỉ có thay đổi khi có thay đổi liên quan đến cân (thay loadcell loại khác,thay dàn cân..) hay quy trình công nghệ. Vì đ−ợc l−u trong EEPROM hoặc RAM có pin mà có thể xẩy ra sự thay đổi giá trị những lúc tắt/bật nguồn hệ thống. Sự thay đổi này đ−ợc phát hiện ngay và thông báo cho ng−ời quản lý biết để xử lý mà không cho phép làm việc. 2.2.5. Lỗi tín hiệu báo đóng/mở cửa xả thùng trộn Đối với các dòng sản phẩm định l−ợng theo mẻ nh− APC, CPC, CFPC, các công tắc hành trình th−ờng hay có lỗi nh− tiếp điểm không tiếp xúc hoặc bị dính. Vai trò của các tín hiệu này rất quan trọng quyết định đến việc điều khiển thùng trộn đúng theo quy trình: Trộn→ Mở cửa xả→ Xả→ Đóng cửa xả→ Cấp vật liệu mẻ tiếp theo vào thùng trộn→ Trộn... Vì vậy nếu tín hiệu báo đóng hay mở cửa xả bị lỗi có thể dẫn đến các sự cố sau: + Mở cửa xả mà không đóng lại + Đóng cửa xả mà không cấp mẻ tiếp theo + Cấp mẻ tiếp theo khi mẻ tr−ớc ch−a xả gây quá tải thùng trộn và làm cả hai mẻ trộn thành phế phẩm. + Cấp mẻ tiếp theo khi ch−a đóng cửa xả nên vật liệu ch−a trộn chút thẳng xuống xe chứa thành phẩm làm cho cả xe thành phẩm bị hỏng (ví dụ hệ thống APC trong trạm bê tông nhựa). Các sự cố trên đều gây ra phế phẩm và phải dừng sản xuât vừa mất thời gian gây lãng phí lớn mà còn có thể gây hỏng thiết bị hoặc mất an toàn lao động. Trong các hệ thống, lỗi này đã đ−ợc tự động phát hiện kịp thời, tự động dùng ph−ơng án thay thế để duy trì sản xuất đối với một vài tình huống và thông báo cho ng−ời vận hành can thiệp trong những tình huống còn lại để tránh gây ra sự cố hay phế phẩm. 2.2.6. Bổ sung thêm CTHT dự phòng cho điểm đợi của xe Skip Trong dòng CPC kiểu skip, tín hiệu báo skip đã tới điểm đợi rất quan trọng cho cả an toàn lao động và an toàn thiết bị nên tín hiệu này không đ−ợc phép lỗi. Việc bổ sung thêm một CTHT dự phòng và thuật toán phát hiện lỗi của tất cả các Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 25 CTHT báo vị trí trên lộ trình của xe skip đã giúp ngăn chặn các sự cố do skip có thể gây ra. 2.2.7. Xử lý khi mất điện . Mất điện là sự cố th−ờng xẩy ra đối với các trạm trộn. Xử lý sự cố này để giảm thiểu phế phẩm cũng là việc rất quan trọng và việc này đã đ−ợc thực hiện trong các sản phẩm của dự án. Khi mất điện, hệ thống tự động phát hiện và báo cho ng−ời vận hành tình trạng hiện thời của các quá trình cân, trộn để ng−ời vận hành quyết định ph−ơng án xử lý: đợi có điện để tiếp tục hoặc kết thúc. Hình 2-3. Trang báo mất điện ở trạm bê tông nhựa Các số liệu hiện thời đ−ợc l−u lại để khi có điện lại tự động tiếp tục từ điểm bị dừng của các quá trình cân/trộn, nh− đối với hệ thống CFPC. Kết luận: Việc đ−a hầu hết các tình huống bất th−ờng vào xử lý một cách tối −u để duy trì hoạt động bình th−ờng của cả hệ thống trạm trộn ngay cả trong tình huống bình th−ờng làm cho hệ thống thông minh hơn, về Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 26 thực chất chính là làm nâng cao mức độ tự động hoá của cả trạm trộn. Trong hệ thống nh− vậy ng−ời vận hành chỉ đóng vai trò là một bộ phận xử lý/chấp hành và tham gia vào hoạt động của hệ thống khi đ−ợc cần yêu cầu can thiệp. Một hệ thống nh− vậy không đòi hỏi ng−ời vận hành có nhiều kinh nghiệm, cho phép nâng cao năng suất dây chuyền, giảm phế phẩm, nâng cao an toàn lao động và an toàn thiết bị. 2.3. Cải tiến cơ chế điều khiển đồng bộ các quá trình song song trong hệ thống CPC. Hệ thống CPC đ−ợc phát triển từ hệ thống APC nên ban đầu có chu trình điều khiển cân / trộn gần giống với APC. ở hệ thống APC, các chu trình định l−ợng cốt liệu, nhựa, phụ gia có thời gian cân/xả gần nh− nhau nên bắt đầu cùng một lúc nh− hình 2-3. Cốt liệu Nhựa Phụ gia Cân START Xả Cân Xả Cân Xả Trộn Tmẻ Cân Xả Cân mẻ1 Cân mẻ2 Cân Xả Cân Xả Trộn Xả Hình 2-4. Biểu đồ thời gian cân/trộn hệ thống APC ở đây chỉ cần một modul phần mềm điều khiển cân/xả cho cả ba cân mà có thể coi APC chỉ có một quá trình cân/xả. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 27 Đối với hệ thống CPC, các chu trình định l−ợng cốt liệu, xi măng, n−ớc có những đặc điểm sau: • N−ớc cân nhanh với khối l−ợng nhiều nh−ng xả dần dần vào thùng trộn với thời gian xả lớn (khoảng 15s) • Xi măng cân với khối l−ợng lớn bằng vít nên thời gian cân lớn (có khi trên 40s) nh−ng lại xả rất nhanh vào thùng trộn. • Cốt liệu cân nhanh (10s) nh−ng thời gian đ−a lên thùng trộn lại lớn (15-20s) phụ thuộc vào kiểu đ−a cốt liệu lên của trạm dùng skip hay băng tải xiên. Các sản phẩm mẫu CPC trong giai đoạn đầu quan niệm việc đ−a cốt liệu vào thùng trộn nằm trong chu trình cân cốt liệu và cả ba chu trình cân/xả là một quá trình do một modul phần mềm điều khiển. Điều này dẫn tới tình trạng để bắt đầu xả một mẻ vào thùng trộn thì th−ờng phải đợi ximăng cân đủ, còn để bắt đầu cân mẻ tiếp theo thì lại phải đợi n−ớc mẻ tr−ớc xả hết, vì thế nên kéo dài thời gian T cho một mẻ và từ đó làm giảm năng suất trạm. Vì vậy trong các hệ thống CPC giai đoạn này, các chu trình các cân độc lập với nhau và là các quá trình song song đ−ợc đồng bộ với nhau ở thời điểm xả vào thùng trộn. Còn việc cân cho mẻ sau đ−ợc bắt đầu ngay khi việc xả xuống thùng trộn của cân đó đã hoàn thành. Làm nh− thế sẽ tận dụng đ−ợc hết thời gian, giảm thiểu các khoảng chờ bất hợp lý và từ đó làm cho trạm trộn đạt năng suất thiết kế. Đối với mỗi kiểu trạm khác nhau thì việc điều khiển các quá trình cân/xả cũng khác nhau và đ−ợc thể hiện cụ thể trong ch−ơng III. Kết luận: Việc điều khiển các quá trình cân độc lập và song song đã loại bỏ những thời gian chờ bất hợp lý giữa các quá trình. Khi đó chu trình của quá trình dài nhất sẽ quyết định chu trình cả hệ thống tức quyết định năng suất dây chuyền. Điều này giúp cho việc tính toán khi thiết kế năng suất của từng cụm thiết bị cơ khí sao cho phù hợp với nhau và phù hợp với năng suất toàn dây chuyền, tránh lãng phí không cần thiết. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 28 2.4. Cải tiến kết cấu cơ khí cân định l−ợng băng tải. Hai dây chuyền sản xuất NPK đầu tiên sử dụng cân định l−ợng với kết cấu nh− trong hình 2-4. Dao cân Load cell Thùng chứa liệu L Khung băng tải Hình 2-5. Băng định l−ợng kiểu cũ. Với điều kiện cột vật liệu trong thùng chứa không ảnh h−ởng đến đầu cân, khi đó mật độ vật liệu phân bố trên băng sẽ phụ thuộc vào chiều dài hiệu dụng L của băng và khối l−ợng M của vật liệu đ−ợc tính từ tín hiệu cân sau khi đã trừ bì. ở đây lực do bì tác động lên đầu cân khoảng hơn 100 kg còn lực do vật liệu tác động chỉ khoảng 20 đến 30 kg. - Ưu điểm: • Cả băng tải, động cơ, hộp xích đều đ−ợc cân nên sự căng chùng, độ phẳng, độ lệch của băng không ảnh h−ởng đến tín hiệu cân. Con lăn bị kẹt cũng không ảnh h−ởng. • Cả băng tải có chiều chiều dài khoảng 1,5m là đ−ợc nên có kết cấu gọn. - Nh−ợc điểm: • Cột vật liệu trong thùng chứa gây ảnh h−ởng. • Điểm rơi vật liệu ở cuối băng thay đổi theo độ bết của vật liệu, độ cao của mở làm ảnh h−ởng đến tham số L. Khi chỉnh hay thay băng cũng làm tham số L thay đổi phải điều chỉnh lại. Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 29 • Khối l−ợng bì là cả băng cân nên có nhiều yếu tố ảnh h−ởng. Và sự thay đổi nhỏ của bì tính theo tỉ lệ % cũng dẫn tới ảnh h−ởng lớn đến tín hiệu cân và từ đó gây sai số cho việc tính khối l−ợng vật liệu M. Để khắc phục các nh−ợc điểm trên, băng định l−ợng trong các dây chuyền NPK do dự án cung cấp đã đ−ợc cải tiến với cấu trúc nh− trong hình 2-5. Load cell Thùng chứa liệu L Khung băng tảiCon lăn cân L Hình 2-6. Băng định l−ợng kiểu mới. -Ưu điểm: • Ưu điểm khác biệt ở đây là vật liệu chỉ đ−ợc cân trên một đoạn băng với chiều dài 2L≈800mm giữa hai con lăn với một con lăn cân ở giữa. Trong tr−ờng hợp này khối l−ợng bì chỉ còn rất nhỏ khoảng d−ới 10 Kg (là khối l−ợng của đoạn băng 2L và con lăn cân) nên ảnh h−ởng của sự thay đổi của bì tới M là không đáng kể • Chiều dài đoạn băng cân L là cố định . -Nh−ợc điểm: • Mặt trên ba con lăn trong đoạn 2L phải phẳng để băng tải luôn tiếp xúc trên cả ba con lăn. • Các con lăn này phải trơn không đ−ợc kẹt . Ch−ơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 nâng cao chất l−ợng sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 30 • Băng bị lệch quá ảnh h−ởng đến tín hiệu cân. • Chiều dài cả băng tối thiểu là 1800mm . Tuy nhiên ba nh−ợc điểm đầu có thể khắc phục đ−ợc ngay trong khi chế tạo băng để đạt các yêu cầu kỹ thuật. Kết luận: Việc cải tiến nguyên lý cân băng đã nâng cao độ ổn định và độ chính xác của băng định l−ợng. Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 31 Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau cho sản phẩm Ch−ơng này trình bày về các kiểu chu trình công nghệ khác nhau của trạm bê tông xi măng và dây chuyền TACN. Với mỗi kiểu công nghệ này, Dự án đã tạo ra một một sản phẩm t−ơng ứng thuộc các dòng sản phẩm CPC và CFPC. 3.1. Các kiểu trạm trộn bê tông xi măng. 3.1.1. Kiểu CSS: Cân và đ−a cốt liệu lên thùng trộn bằng xe skip. Đây là kiểu hay đ−ợc sử dụng nhất cho trạm có năng suất 20m3/h dến 60m3/h vì có kết cấu gọn, chiếm ít mặt bằng phù hợp với điều kiện đô thị. Sơ đồ công nghệ và l−u đồ thời gian điều khiển các quá trình đ−ợc trình bày trên hình 3-1 và 3-2. Trong trạm bê tông xi măng nói chung, chất phụ gia chiếm tỷ lệ rất nhỏ (vài lít trên một khối bê tông) nên không định l−ợng bằng cân mà bằng bình định l−ợng theo thể tích nh−ng việc điều khiển đ−ợc tích hợp vào hệ thống điều khiển chung và đ−ợc xả vào thùng cân n−ớc sau khi đã cân xong để hoà tan đều tr−ớc khi xả vào thùng trộn. ở những trạm có năng suất lớn hơn 100m3/h có thể có cân riêng cho phụ gia. Trong trạm bê tông xi măng kiểu CSS, quá trình cân Cốt liệu đ−ợc ghép vào quá trình của xe Skip thành một quá trình. Chu trình của thùng trộn th−ờng nhỏ hơn chu trình của Skip nên có thể dùng thùng trộn kiểu hành tinh (có thời gian xả lớn). Chu trình của trạm đ−ợc tính theo chu trình của Skip. Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 32 mở Đóng xm cốt liệu xm n−ớc trạm trộn bê tông sơ đồ công nghệ 1 2 3 Hình 3-1. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CSS Cân n−ớc Xả n−ớc StarT Cân phụ gia Xả phụ gia Cân xi măng Xả xi măng CL1 CL2 CL3 Cân cốt liệu Skip Thùng trộn Cửa xả thảm Đỉnh Đỉnh TDLNC TXNC 2 TCXM 2 TDLXM TXXM TCXM TCCL TDL1 TLN TSTOP ĐáyXuốngLên TXG TDL2 TCCL TDL1 TLN TSTOP TTrộn Topen TXả Tclose TSkip TCNC TCNC Lên Đáy Hình 3-2. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CSS Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 33 3.1.2. Kiểu CBB: Cân cốt liệu trên băng tải và đ−a lên bằng băng tải xiên. Trong trạm bê tông xi măng kiểu CBB, thời gian xả cốt liệu vào thùng trộn khá dài vì xả bằng băng tải xiên. Chu trình của trạm đ−ợc tính theo chu trình của thùng trộn nên th−ờng dùng thùng trộn kiểu hai trục có thời gian xả bê tông nhanh. trạm trộn bê tông sơ đồ công nghệ mở Đóng Hình 3-3. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBB Cân n−ớc Xả n−ớc Cân xi măng Xả xi măng Cân cốt liệu Xả cốt liệu Thùng trộn 2 CL1 CL2 CL3 CL1 CL2 CL3 CL1 CL2 CL3 Xả T START Xả CL Xả CL CNC TCNC TCNC TXNC TXNC TCXM TXXM TXXM TCL TCL TCL TXCL TXCL TTrộn XảTTrộn TCXM TCXM Hình 3-4. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBB Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 34 3.1.3. Kiểu CBS: Cân cốt liệu trên băng tải và đ−a lên bằng xe Skip Trong kiểu CSB, quá trình cân Cốt liệu độc lập với quá trình của Skip, trong lúc Skip đi lên thì đã có thể cân cốt liệu cho mẻ sau. Chu trình của trạm đ−ợc tính theo chu trình của Skip. xm n−ớc trạm trộn bê tông sơ đồ công nghệ mở Đóng Hình 3-5. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBS Cân n−ớc Xả n−ớc StarT Cân phụ gia Xả phụ gia Cân xi măng Xả xi măng Cân cốt liệu Skip Thùng trộn Cửa xả thảm Đỉnh Đỉnh TCNC TDLNC TXNC 2 TCNC TCXM 2 TDLXM TXXM TCXM TCCL TSTOP ĐáyXuống TTrộn Topen TXả TSkip Xả cốt liệu TTrộn Lên TXCL TDL1 TSTOPTLN TXG TCCL TXCL TDL2 TLN XuốngLên Đáy Tclose Hình 3-6. L−u đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBS Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 35 3.2. Các kiểu dây chuyền thức ăn chăn nuôi (TACN) 3.2.1. Kiểu NCT: Nghiền - Cân -Trộn. Kiểu này có l−u đồ thời gian điều khiển trên hình 3-7 và sơ đồ công nghệ trên hình 3-8. Các đặc điểm của kiểu NCT nh− sau: • Nghiền tr−ớc từng thành phần dạng hạt rồi đ−a lên thùng chứa để cân. Nh− vậy việc cấp vật liệu dạng hạt bao gồm cả thời gian nghiền nên kéo dài hàng chục phút và nếu không cấp kịp thời thì công đoạn định l−ợng sẽ thiếu vật liệu và phải đợi gây ảnh h−ởng tới năng suất. • Vật liệu cấp vào thùng chứa đã đ−ợc nghiền nên nếu không làm việc liên tục thì dễ bị ẩm mốc nên phải xả bỏ đi gây lãng phí. Vì vậy kiểu này phù hợp với dây chuyền năng suất nhỏ d−ới 5tấn/h. • Dầu béo đ−ợc định l−ợng bằng thời gian bơm. • Bột vi l−ợng đ−ợc cân trộn sơ bộ bằng tay rồi cấp thẳng vào thùng trộn hoặc đ−a vào định l−ợng trong một si lô cân nh− các thành phần khác. • Hai chu trình cân của hai si lô đ−ợc ghép trong một quá trình cân. Chu trình cả dây chuyền đơn giản vì các thùng cân nằm ngay trên thùng trộn nên các quá trình cân/trộn liên tiếp nhau. Silô 1 Silô 2 Thùng trộn Xả trộn Cân1 START Xả1 Mẻ1 Cân2 Xả2 Cân3 Cân1 Xả1 Cân2 Xả2 Cân3 Topen Mẻ2Mẻ1 Tmẻ Tclose Hình 3-7. L−u đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu NCT Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 36 Hình 3-8. Sơ đồ công nghệ dây chuyền TACN kiểu Nghiền-Cân-Trộn. Ch−ơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 cho sản phẩm VIELINA-HTC-06/2004 37 3.2.2. Kiểu CNT: Cân - Nghiền - Trộn: Kiểu này có l−u đồ thời gian điều khiển trên hình 3-9 và sơ đồ công nghệ trên hình 3-10. Các đặc điểm của kiểu CNT nh− sau: • Vật liệu dạng hạt đ−ợc cấp thẳng lên thùng chứa nên rất kịp thời và công đoạn định l−ợng sẽ không phải chờ vật liệu đầu vào. Điều này cũng cho phép vật liệu có thể để lâu ngày trong thùng chứa mà không bị ẩm mốc. Kiểu này phù hợp với dây chuyền năng suất từ 5tấn/h trở lên. • Dầu béo đ−ợc định l−ợng bằng thời gian bơm. • Bột vi l−ợng đ−ợc cân trộn sơ bộ bằng tay rồi cấp thẳng vào thùng trộn • Chu trình điều khiển cả dây chuyền phức tạp vì một mẻ gồm cả phối liệu dạng bột và phối liệu dạng hạt sau khi cân xong phải qua sàng để tách riêng thành dòng hạt và dòng bột; dòng bột đi thẳng sang khu trộn còn dòng hạt đi qua công đoạn nghiền mất khoảng 8 đến 10 phút rồi mới sang đến khu trộn. Nh− vậy trong một thời điểm có ba mẻ trên dây chuyền điều khiển: Cân mẻ n+2, Nghiền mẻ n+1 và Trộn mẻ n. Nếu kể cả hai công đoạn sau thì còn có hai mẻ nữa là ép viên mẻ n-1 và đóng bao mẻ n-2, tổng cộng là năm mẻ trên dây chuyền trong cùng một thời điểm. Vì vậy việc đồng bộ và liên động giữa các quá trình điều khiển và giữa các công đoạn sản xuất là rất quan trọng và phải đ−ợc xử lý thật linh hoạt và thông minh để đảm bảo an toàn thiết bị, giảm thiểu phế phẩm, đạt năng suất thiết kế và từ đó nâng cao hiệu suất lao động của cả dây chuyền. Việc xử lý tình huống trong hệ thống CFPC kiểu CNT đã đ−ợc thực hiện rất tốt để đáp ứng yêu cầu trên. 1 Ttrộn Txả Tbơm StarT 2 3 1 2 1 2 1 2 3 Hình 3-9. L−u đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu CNT Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 39 Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với các phần cứng khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển Với mỗi dòng sản phẩm, Dự án đã phát triển phần mềm trên cơ sở các hệ phần cứng khác nhau để tạo cho ng−ời sử dụng khả năng lựa chọn cấu hình phù hợp nhất với mục đích sử dụng và khả năng tài chính của mình. 4.1. Các khả năng lựa chọn phần cứng. Hầu hết các sản phẩm giai đoạn tr−ớc của Dự án đều đ−ợc xây dựng trên cơ sở hệ thống phần cứng SCD473 là sản phẩm của nhánh đề tài NC Nhà n−ớc KHCN- 04-07 giai đoạn 1996-2000. Hệ SCD473 bao gồm các modul chức năng thông dụng t−ơng tự các hệ PLC nh− CPU, D-IN, D-OUT, A-IN, A-OUT và các modul chức năng chuyên dụng nh− VIDEO (cho màn hình), DAQC (đo và điều khiển nhiều băng định l−ợng qua mạng RS485), D/K (bảng hiển thị LED 7 thanh + phím)... Có thể coi hệ SCD473 nh− một hệ PLC đầu tiên đ−ợc thiết kế chế tạo hoàn toàn trong n−ớc (trừ linh kiện, IC). Sự ổn định của các hệ thống qua nhiều năm hoạt động trong môi tr−ờng khắc nghiệt và sự tin t−ởng của ng−ời sử dụng đã chứng minh cho chất l−ợng của hệ SCD473. Việc sử dụng hệ SCD473 đã làm cho các sản phẩm có giá thành thấp, việc bảo trì rất kịp thời vì luôn chủ động về thiết bị và những điều này mang lại rất nhiều lợi ích cho ng−ời sử dụng. Hiện nay khoảng 2/3 trong số các sản phẩm Dự án đang hoạt động là dựa trên hệ SCD473. Đó chính là lý do giải thích việc hoàn thiện phần mềm điều khiển của các dòng sản phẩm đều đ−ợc thực hiện trên hệ SCD473 (xem bảng 4-2). Việc tạo ra một khả năng lựa chọn phần cứng mới cho một sản phẩm thực ra là việc chuyển tất cả thiết kế phần cứng và phần mềm từ hệ SCD473 sang hệ phần cứng mới (PLC ). Để mở rộng thị tr−ờng cho các sản phẩm, nhất là hai dòng APC (trạm BT nhựa nóng) và CPC (trạm BT t−ơi), Dự án cần chuẩn bị sẵn sàng để đáp ứng nhu cầu sử dụng. Trong thực tế nhu cầu này rất đa dạng cụ thể là: Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 40 • Các nhà chế tạo trạm khác nhau có yêu cầu sử dụng hệ PLC khác nhau, • Bản thân ng−ời sử dụng trạm mới có yêu cầu cụ thể về hệ PLC nào đó, • Các trạm cũ cần nâng cấp muốn tận dụng lại hệ PLC đang có để tiết kiệm, • Với mỗi loại PLC thì giao diện Ng−ời vận hành với hệ thống điều khiển, tức là thiết bị thao tác vào/ra số liệu (OP) cũng phải có nhiều khả năng lựa chọn để phù hợp với nhiều ng−ời sử dụng. Bảng 4-1. Các khả năng lựa chọn phần cứng của các dòng sản phẩm. Dòng sản phẩm PLC Thiết bị thao tác vào/ra số liệu (OP) có màn hình số liệu SCD473 (Việt nam) không màn hình số liệu TD200 – màn hiển thị số S7-200 (Đức) TP070 – màn cảm ứng NT2S - màn hiển thị số NT11 - màn hiển thị số NT31C – màn hình cảm ứng STN 8 màu, 5,6” APC CQM1H (Nhật) NT631C – màn hình cảm ứng TFT 8 màu, 12” có màn hình số liệu SCD473 (Việt nam) không màn hình số liệu TD200 – màn hiển thị số S7-200 (Đức) TP070 – màn cảm ứng NT2S - màn hiển thị số NT11 - màn hiển thị số NT31C – màn hình cảm ứng STN 8 màu, 5,6” CPC CQM1H (Nhật) NT631C – màn hình cảm ứng TFT 8 màu, 12” CFPC SCD473 (Việt nam) có màn hình số liệu BFC SCD473 (Việt nam) có màn hình số liệu Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 41 Ghi chú: Tất cả mọi sản phẩm đều có thể làm việc có máy tính tham gia hoặc độc lập không cần máy tính Vì những lý do thực tế trên, Dự án đã chọn hai hệ PLC thông dụng nhất trên thị tr−ờng Việt nam (và cũng là trên thế giới) là hệ CQM1H của OMRON (Nhật) và hệ S7-200 của SIEMENS (Đức) để phát triển các dòng sản phẩm. Hiện nay Dự án sẵn sàng cung cấp các sản phẩm với các khả năng lựa chọn nh− trong bảng 4-1. Kết luận: Việc phát triển mỗi dòng sản phẩm trên các phần cứng khác nhau đã đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị tr−ờng: từ việc cải tạo nâng cấp với đầu t− eo hẹp đến các trạm trộn mới với đầu t− lớn. Hiện nay đã có một số công ty th−ơng mại đặt vấn đề mua hệ thống CFPC của Dự án để lắp vào toàn bộ dây chuyền nhập để giảm giá thành và để chủ động trong việc bảo trì bảo d−ỡng. 4.2. quá trình phát triển/ hoàn thiện phần mềm điều khiển. Trong phần 4.1. đã nói đến việc phần mềm điều khiển của các dòng sản phẩm đều đ−ợc hoàn thiện tr−ớc hết trên hệ SCD473 và từ đó triển khai trên các hệ PLC khác. Bảng 4-2 liệt kê đầy đủ các phiên bản phần mềm trong quá trình phát triển/hoàn thiện theo thời gian của mỗi dòng sản phẩm trên hệ SCD473, qua đó phần nào nói lên quá trình thực hiện nội dung của Dự án và mức độ hoàn thiện của các sản phẩm. Bảng 4-2. Các phiên bản phần mềm điều khiển của các sản phẩm (tính từ tháng 10 năm 2001.) Sản phẩm Phiên bản phần mềm Thời gian đ−a vào sản phẩm Ghi chú stv94 07-10-2001 Sửa từ phiên bản STV93 stv95 27-10-2001 phụ gia tính 0.1kg APC - SCD473 stv96 09-11-2001 Sửa theo thay đổi A-IN Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 42 stv97 28-11-2001 Sửa ch−ơng trình ZEROING stv98 19-12-2001 Xử lý lỗi bảng TSHT stv99 26-2-2002 Sửa ch−ơng trình RECALC stv99b 24-09-2002 Sửa ch−ơng trình Video Update stv100 02-11-2002 Sửa ch−ơng trình MEARSIM stv101 12-12-2002 Sửa đầu vào CT RECALC stv102 12-12-2002 stv103 10-02-2003 Trừ bì tr−ớc mỗi mẻ stv104 09-09-2003 Điều chỉnh ch−ơng trình ADJUST cmc19 03-10-2001 Sửa từ phiên bản CMC18 cmc20 30-10-2001 Xử lý lỗi Skip cmc21 10-11-2001 Tính lại thời gian trộn từ xả XIM cmc22 27-12-2001 Bổ sung tg trễ cho Skip vào TSHT cmc23 27-12-2001 Sửa ch−ơng trình NXWEIGH CPC-CSS - SCD473 cmc24 04-02-2002 Cân xi măng ngay sau khi xả hết cmc25 04-02-2002 Sửa cơ chế Xim Start cmc26x 25-02-2002 Bổ sung Tg max (theo s) cho Skip vào TSHT để phát hiện lối Skip cmc26 27-02-2002 Sửa cơ chế Xim+Nuoc Start cmc27 01-03-2002 Sửa Tg Max Skip theo 0.1giây cmc28s 10-03-2002 N−ớc cân ngay sau khi xả hết cmc28 24-09-2002 cmc29 20-03-2003 Xử lý lỗi Timer trộn, lỗi thùng trộn; tích hợp bình phụ gia CPC-CBS - SCD473 cbs1 15-01-2002 Chuyển đổi từ phiên bản CMC24 của CSS Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 43 cbs2 01-03-2002 Tách cân cốt liệu khỏi Skip thành quá trình riêng csb3x 23-09-2002 Sửa ch−ơng trình MANUAL csb3 21-10-2002 csb4 21-02-2003 Sửa cơ chế trao đổi số liệu với PC cbb1 27-09-2002 Chuyển đổi từ phiên bản CSB3X của CBS cbb3 30-09-2002 Xử lý nhiễu khi đóng cửa xả XIM cbb4 03-10-2002 Số khối max = 99.9 cbb5 03-10-2002 Liên động thùng trộn + băng tải xiên với xả cốt liệu cbb6 09-10-2002 Xử lý khi xả vào thùng trộn kẹt CPC-CBB - SCD473 cbb7 19-03-2003 Kiểm tra các van xả khi bắt đầu. bfc6k 13-07-2002 Sửa từ BFC6J, bổ sung điều khiển bọc áo bfc7a 28-08-2002 Chuyển đổi từ BFC6J, thêm một băng định l−ợng bfc7b 05-10-2002 Bì tính theo 0.01kg bfc7c1 02-12-2002 Thêm chế độ lấy bì và CALIB bfc7c2 21-12-2002 Bổ sung Calib Time BFC- SCD473 bfc7m 17-11-2003 Bổ sung điều khiển bọc áo cfp18 02-10-2001 Sửa từ phiên bản CFP17S2, bổ sung bù thô vào bảng TSHT cfp19 14-01-2002 Sửa theo mạch A_IN cfp21 23-01-2002 Sửa SetVideo và màn hình số liệu cfp25 28-01-2002 Sửa ngắt cổng COM cfp26 26-02-2002 Hiển thị bì sau khi làm v iệc CFPC-NCT- SCD473 cfp26s1 16-07-2002 Si lô 2 xả tr−ớc tránh dính vi l−ợng Ch−ơng 4: Xây dựng các sản phẩm với cácphần cứng Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 44 cfp27 19-09-2002 Thêm 32 đ−ờng D-IN cfp28 13-11-2002 Sửa Video Update cfp28a 04-07-2003 Tăng Watchdog Time cfp29 11-02-2004 Chuyển đổi từ CFP28A cho kiểu Cân- Nghiền-Trộn CFPC-CNT- SCD473 cfp30 28-05-2004 Thêm chế độ tải giả nén thời gian Kết luận: Bảng trên cho thấy những sản phẩm “gốc” nh− APC, CPC kiểu CSS và CFPC kiểu NCT đ−ợc phát triển tiếp từ giai đoạn tr−ớc (10-2001), hoàn thiện rất nhiều trong năm 2002 nh−ng từ đầu năm 2003 cho đén nay đã ổn định hầu nh− không thay đổi gì đáng kể. Các sản phẩm này có thể nói đã đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, kinh tế của thị tr−ờng với thiết kế đã hoàn chỉnh . Các kiểu sản phẩm mới theo công nghệ mới hoặc theo hệ PLC mới đều đ−ợc phát triển từ những sản phẩm “gốc” đã hoàn chỉnh này nên kế thừa toàn bộ những điểm đã hoàn thiện của sản phẩm “gốc” và đ−ợc tiếp tục hoàn thiện trong quá trình hoàn thiện hoá của mỗi kiểu sản phẩm. Hoàn toàn có cơ sở để khẳng định rằng các sản phẩm của Dự án hiện nay đã qua giai đoạn hoàn thiện, trở thành sản phẩm hàng hoá đáp ứng nhu cầu lớn và đa dạng của thị tr−ờng trong n−ớc cũng nh− khu vực. Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 45 Ch−ơng 5: đánh giá kết quả của dự án Ch−ơng này trình bày kết quả ứng dụng các sản phẩm của Dự án cùng với các chỉ tiêu chất l−ợng đã đạt đ−ợc trên cơ sở các chứng nhận chất l−ợng của các cơ quan quản lý Nhà n−ớc cũng nh− các ý kiến nhận xét của các khách hàng chính (trong phần Phụ lục). Dự án cũng đ−a ra sự so sánh −u nh−ợc điểm của các sản phẩm Dự án với các sản phẩm của n−ớc ngoài, đồng thời chỉ ra khả năng ứng dụng rất rộng của các sản phẩm. Cuối cùng là đánh giá toàn diện những điểm đã đạt và ch−a đạt của Dự án. 5.1. kết quả ứng dụng các sản phẩm của dự án (Trong thời gian từ tháng 10/2001 đến tháng 06/2004) Chú thích tên các sản phẩm dùng trong danh sách: APC: Hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông nhựa nóng. CPC: Hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông xi măng CFPC: Hệ thống điều khiển giám sát dây chuyền thức ăn chăn nuôi. BFC: Hệ thống điều khiển giám sát dây chuyền NPK (định l−ợng liên tục) Bảng 5-1. Danh sách các sản phẩm của Dự án đã đ−a vào ứng dụng TT Khách hàng Hệ thống Hợp đồng Thời gian lắp Giá trị (tr. đ) 1 XN Công trình 1. Tổng Đ−ờng thuỷ APC80T/h 09/01_HTC/DA 11/2001 237.3 2 TCT Xây dựng Thăng long CPC30K/h 10/01_HTC/DA 12/2001 150 3 TCT Xây dựng Thăng long CPC30K/h 10/01_HTC/DA 04/2002 164 4 TCT Xây dựng Thăng long CPC30K/h 10/01_HTC/DA 03/2003 164 5 TCT Xây dựng Thăng long CPC30K/h 10/01_HTC/DA 04/2003 164 6 Cty Cổ phần XD Lào cai APC50T/h 12/01_HTC/DA 01/2002 187.8 7 Cty quản lý CTGT Quảng nam APC60T/h 01/02_HTC/DA 04/2002 237.3 8 Cty Vật t− VT&CTGT APC40T/h 02/02_HTC/DA 02/2002 187.8 9 Cty CTGT Lai Châu APC40T/h 03/02_HTC/DA 06/2002 187.8 10 CTy Xây dựng Lũng Lô APC50T/h 04/02_HTC/DA 03/2002 187.8 Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 46 11 Cty Bình Minh. Sơn Tây APC80T/h 05/02_HTC/DA 06/2002 237.3 12 Xí nghiệp TAGS Tây ninh CFPC 2.5T/h 06/02_HTC/DA 10/2002 168 13 Cty TNHH TAGS Đắc lắc CFPC 2.5T/h 07/02_HTC/DA 01/2003 168 14 Cty Công nghệ thực phẩm Phú thọ CFPC 2.5T/h 08/02_HTC/DA 02/2003 168 15 CTy SPPP và HC Lâm thao BFC7 141/SP-ĐN 10/2002 781.6 16 Cty CTGT Quảng Ninh APC50T/h 09/02_HTC/DA 07/2002 187.8 17 CTy CTGT Lâm đồng APC50T/h 10/02_HTC/DA 09/2002 187.8 18 CTy XD Quảng trị CPC45K/h 11/02_HTC/DA 10/2002 166.5 19 Cty CTGT Hà Tây APC80T/h 12/02_HTC/DA 11/2002 215.8 20 Cty CTGT Ninh bình APC40T/h 13/02_HTC/DA 01/2003 176.4 21 Cty CTGT Ninh bình APC40T/h 01/03_HTC/DA 02/2003 176.4 22 TCT Xây dựng Thăng long CPC60K/h 02/03_HTC/DA 04/2003 203.5 23 Cty CTGT Tây Ninh APC80T/h 03/03_HTC/DA 04/2003 215.8 24 APC80T/h 04/03_HTC/DA 05/2003 215.8 25 Cty CTGT Sơn La APC40T/h 05/03_HTC/DA 06/2003 176.4 26 Thanh Hoá CFPC 2.5T/h 06/03_HTC/DA 05/2004 168 27 APC80T/h 02/04_HTC/DA 02/2004 215.8 28 Nam Hà CFPC 5T/h 03/04_HTC/DA 05/2004 168 29 CFPC 2.5T/h 04/04_HTC/DA 06/2004 168 30 Cty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình CPC45K/h 05/04_HTC/DA 05/2004 145.5 31 Cty Vật t− TBvà Xây dựng Công trình GT APC80T/h 06/04_HTC/DA 06/2003 150.7 32 Cty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình APC40K/h 07/04_HTC/DA 06/2004 165.9 33 CTy SPPP và HC Lâm thao BFC3 /SP-ĐN 06/2004 318.1 Tổng: 6812.9 Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 47 Bảng 5-2. Số l−ợng thống kê theo loại sản phẩm Tên sản phẩm Đơn vị đo Số sản phẩm dăng ký Số thực hiện đ−ợc APC80 (trạm BT nhựa 60-104T/h) hệ thống 10 9 APC40 (trạm BT nhựa 40-50T/h) hệ thống 10 9 CPC (trạm BT xi măng) hệ thống 10 7 CFPC (dây chuyền thức ăn gia súc) hệ thống 2 6 BFC (dây chuyền SX NPK) hệ thống 2 2 Tổng số 34 33 5.2. đánh giá các sản phẩm của dự án 5.2.1. Đánh giá của các cơ quan chức năng về chất l−ợng và chỉ tiêu kỹ thuật đối với sản phẩm Mỗi sản phẩm của Dự án sau khi lắp đặt vào dây chuyền đều đ−ợc hiệu chuẩn hệ thống định l−ợng và các hệ thống đo khác (nh− nhiệt độ), chạy thử không tải và có tải toàn dây chuyền và làm biên bản nghiệm thu kỹ thuật sơ bộ giữa Dự án và nhà chế tạo dây chuyền. Sau khi dây chuyền đã đ−ợc lắp đặt tại nơi sử dụng, Cơ quan đăng kiểm Nhà N−ớc sở tại sẽ kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của dây chuyền trong đó có cả hệ thống ĐKGS là sản phẩm của Dự án và cấp giấy chứng nhận đăng kiểm hiệu chuẩn đạt yêu cầu để cho phép đ−a dây chuyền vào hoạt động. Công việc hiệu chuẩn lại hệ thống định l−ợng của các dây chuyền sản xuất là công tác th−ờng kỳ (hàng năm theo quy định của Nhà N−ớc), do cơ sở sản xuất cùng Chi cục Tiêu chuẩn Đo l−ờng chất l−ợng địa ph−ơng tiến hành với H−ớng dẫn quy trình hiệu chuẩn cụ thể mà Dự án đã cấp theo mỗi sản phẩm. Cho đến nay VELINA với t− cách là nhà chế tạo các sản phẩm (với hơn 80 hệ thống sản phẩm cho cả hai giai đoạn) ch−a lần nào phải trực tiếp tham gia việc đăng kiểm cũng nh− hiệu chuẩn lại các sản phẩm của mình tại các địa ph−ơng mà chỉ có vài tr−ờng hợp h−ớng dẫn quy trình hiệu chuẩn trực tiếp qua điện thoại. Do ít có liên hệ trực tiếp với bộ phận quản lý thuộc các cơ sở sản xuất nên việc tập hợp các giấy chứng nhận chất l−ợng liên quan đến sản phẩm của Dự án Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 48 không đ−ợc quan tâm thực hiện một cách hệ thống. Cơ sở để đánh giá về mặt định l−ợng các chỉ tiêu chất l−ợng của các sản phẩm Dự án là những tài liệu sau: • Giấy chứng nhận do Đăng kiểm Việt nam cấp ngày 15/05/2002 cho Trạm trộn bê tông xi măng trong đó có các chỉ tiêu kỹ thuật của Hệ định l−ợng – sản phẩm CPC; • Giấy chứng nhận hiệu chuẩn Hệ định l−ợng trạm trộn Bê tông asphalt (sản phẩm APC) do Trung tâm Đo l−ờng thuộc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo l−ờng chất l−ợng cấp ngày 22/04/2004; • Giấy chứng nhận hiệu chuẩn Hệ định l−ợng Dây chuyền Thức ăn chăn nuôi (sản phẩm CFPC) do Trung tâm Đo l−ờng thuộc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo l−ờng chất l−ợng cấp ngày 07/06/2004; • Sản phẩm BFC sử dụng các giấy chứng nhận hiệu chuẩn của giai đoạn tr−ớc và Biên bản Kiểm tra, Hiệu chỉnh thực tế cân băng định l−ợng sản phẩm BFC giai đoạn này làm cơ sở để đánh giá về các chỉ tiêu chất l−ợng của sản phẩm BFC của Dự án. Các tài liệu trên đ−ợc tập hợp trong Phụ lục A. Ngoài ra một cơ sở khác để đánh giá các chỉ tiêu chất l−ợng các sản phẩm đó là các biên bản nghiệm thu kỹ thuật của mỗi sản phẩm đ−ợc làm tr−ớc khi bàn giao cho cơ sở sử dụng trạm vì đây chính là sự công nhận đạt yêu cầu kỹ thuật của mỗi sản phẩm từ phía khách hàng. Một số biên bản nh− thế thuộc mỗi dòng sản phẩm đ−ợc tập hợp trong Phụ lục B. Các số liệu từ các Chứng nhận chất l−ợng trên đ−ợc tổng hợp lại trong bảng 5-3 để đánh giá so với mức đã đăng ký trong Thuyết minh Dự án nh− sau: Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 49 Bảng 5-3. Đánh giá các chỉ tiêu chất l−ợng đã đạt đ−ợc Mức chất l−ợng T T Tên sản phẩm và chỉ tiêu chất l−ợng chủ yếu Đơn vị đo Kế hoạch Thực hiện Hệ thống APC (trạm trộn BT nhựa) Số thành phần/ số cân 6tp/3cân 6/3cân Độ chia giá trị cân vạch 4000 4000 Sai số cân Cốt liệu % 0.25 0.1 Sai số cân Phụ gia % 0.1 0.05 Sai số cân Nhựa % 0.1 0.05 Sai số đo nhiệt độ 0C 5 5 1 Năng suất trạm T/h 120 104-120 Hệ thống CPC (trạm BT xi măng) Số thành phần/ số cân 5-7tp/3-4 5tp/3cân Độ chia giá trị cân vạch 4000 4000 Sai số cân Cốt liệu % 0.25 0.15 Sai số cân Xi măng % 0.1 0.07 Sai số cân N−ớc % 0.1 0.08 Sai số cân phụ gia % 0.1 (không cân) 2 Năng suất trạm m3/h 90 90 Hệ thống CFPC (Dây chuyền TAGS) Số thành phần/ số cân 10/2-3cân 10tp/2cân Độ chia giá trị cân vạch 4000 4000 Sai số cân phối liệu % 0.25 0.25 Sai số cân vi l−ợng % 0.1 (không cân) 3 Năng suất dây chuyền T/h 25 10-25 Hệ thống BFC (Dây chuyền NPK) Số băng cân định l−ợng 6-8 7 Độ chia giá trị cân vạch 4000 4000 Sai số cân định l−ợng động % 2.5 2 4 Năng suất dây chuyền T/h 30-45 35 5.2.2. Đánh giá các sản phẩm của Dự án so với các sản phẩm t−ơng đ−ơng của n−ớc ngoài Bảng 5-4. So sánh sản phẩm Dự án với sản phẩm của n−ớc ngoài Các Sản phẩm của Dự án Sản phẩm của n−ớc ngoài Chất l−ợng: độ chính xác, độ ổn định, độ bền Tốt Tốt Mức độ thông minh của hệ thống (mức độ tự động hoá của trạm) Có tính đến mọi tình huống có thể sảy ra khi gặp sự cố đối với các đầu Chỉ tính đến một số sự cố hay gặp. Th−ờng chỉ cảnh báo mà không có h−ớng dẫn Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 50 đo, các bộ báo tín hiệu trạng thái, các thiết bị chấp hành, và cả những thao tác sai của ng−ời vận hành. Kịp thời cảnh báo và có h−ớng dẫn cách xử lý. cách xử lý. Tính phù hợp với điều kiện sản xuất của Việt nam Có tính đến tính phi tiêu chuẩn của vật liệu đầu vào, cho phép can thiệp bằng tay linh hoạt, giảm thiểu phế phẩm... Đòi hỏi đầu vào phải tiêu chuẩn, không linh hoạt, nhiều khi phải dừng cả hệ thống vì một lỗi nhỏ mà trên thực tế có thể bỏ qua Khả năng duy trì sản xuất khi hệ thống điều khiển bị hỏng Có chế độ bằng tay hoàn toàn để duy trì sản xuất trong điều kiện cho phép Phải dừng sản xuất, th−ờng gây ảnh h−ởng không nhỏ. Ngôn ngữ trên màn hình, tài liệu kỹ thuật, thống kê, in ấn Tiếng Việt, rất chi tiết Tiếng Anh Trình độ ng−ời vận hành Công nhân bình th−ờng Cán bộ kỹ thuật, biết tiếng Anh Thời gian đào tạo, h−ớng dẫn sử dụng Rất nhanh, vì tất cả đều bằng tiếng Việt Đòi hỏi nhiều thời gian hơn Thời gian xử lý các hệ thống khi có sự cố H−ớng dẫn qua điện thoại để tự xử lý tại chỗ, trực tiếp đến hiện tr−ờng trong vòng 12 giờ hoặc gửi qua b−u điện trong vòng 48 giờ nếu không cần gấp. Sẽ mất nhiều thời gian để thông báo, mời chuyên gia nên th−ờng mất hàng tuần, thậm chí hàng tháng. Chi phí bảo trì, bảo d−ỡng Không đáng kể, chủ yếu là linh kiện thay thế Chi phí đi lại, trả công cho chuyên gia n−ớc ngoài rất tốn kém. Khả năng bổ sung, thay đổi, nâng cấp chức năng Đáp ứng kịp thời, linh hoạt đối với mọi yêu cầu hợp lý, khả thi của từng khách hàng Hầu nh− không có Giá thành Bằng 40 đến 60% giá của n−ớc ngoài Giá thành cao vì là sản phẩm chất xám 5.2.3. Đánh giá của các khách hàng chính sử dụng sản phẩm của Dự án. Các ý kiến nhận xét của khách hàng đ−ợc tập hợp trong Phụ lục C gồm: • Công ty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình ACMECO • Viện NC thiết kế chế tạo Máy Nông nghiệp RIAM Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 51 5.3. Khả năng ứng dụng các sản phẩm của Dự án. Cách lựa chọn vấn đề và các sản phẩm của Dự án đều xuất phát từ chính nhu cầu cấp bách từ thực tế sản xuất của các cơ sở công nghiệp trong n−ớc. Vì vậy mọi sản phẩm của Dự án đều đ−ợc đ−a ngay vào ứng dụng theo hai cách: cung cấp cho các nhà chế tạo thiết bị cơ khí trong n−ớc (đối với các công trình mới) hoặc trực tiếp đ−a vào lắp đặt cho các công trình cải tạo nâng cấp. Các nhà chế tạo thiết bị cơ khí trong n−ớc hiện đang dùng các sản phẩm của Dự án là: 1. Công ty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình sử dụng hệ thống APC cho các trạm trộn Asphalt và CPC cho các trạm trộn bê tông xi măng 2. Viện NC thiết kế chế tạo Máy Nông nghiệp sử dụng hệ thống CFPC cho các dây chuyền chế biến thức ăn gia súc, 3. Công ty Supe Phốt phát và Hoá chất Lâm thao sử dụng hệ thống BFC cho các dây chuyền sản xuất phân tổng hợp NPK, 4. Công ty Cơ khí và Xây dựng Thăng long thuộc TCT Xây dựng Thăng long sử dụng hệ thống CPC cho các trạm trộn bê tông xi măng. Do tính tổng quát của bài toán định l−ợng và tính nhất quán trong cấu trúc hệ thống của các sản phẩm, thiết kế cụ thể của các sản phẩm (cả phần cứng và phần mềm ) mang tính kế thừa rất cao. Vì vậy Dự án có thể đ−a ra một sản phẩm mới trong thời gian rất ngắn. Ví dụ phải mất 6 tháng cho hệ thống APC mẫu thì sau đó chỉ cần 1 tháng cho hệ thống CPC và 2 tháng cho hệ thống CFPC. Các sản phẩm của Dự án có thể ứng dụng cho các ngành công nghiệp khác nh− luyện kim, xi măng, vật liệu xây dựng, công nghiệp d−ợc v.v. Hiện nay VIELINA đã quyết định giảm giá bán tất cả các sản phẩm của Dự án từ 10% đến 25% để mở rộng thị phần, đẩy mạnh việc ứng dụng các sản phẩm đã qua hoàn thiện của Dự án, đẩy mạnh việc áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất và mang lại lợi ích trực tiếp cho các cơ sở sản xuất. Chiến l−ợc này cũng phù hợp với “Chỉ thị của Bộ tr−ởng bộ Công nghiệp” ngày 15/04/2004 về “Ưu tiên nghiên cứu, triển khai ứng dụng một số công nghệ trong ngành Công nghiệp, triển khai thực hiện chiến l−ợc của Chính phủ – Phát triển khoa học và công nghệ Việt nam Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 52 đến năm 2010” trong đó chỉ rõ các hệ thống định l−ợng trong công nghệ Tự động hoá và cơ điện tử. 5.4. Đánh giá toàn diện Dự án so với đề c−ơng Thuyết minh. 5.4.1. Những mặt đã đạt. So với đề c−ơng Thuyết minh mà những điểm chính đã đ−ợc trích l−ợc trong phần Lời mở đầu, có thể thấy các nội dung đã hoàn thành kế hoạch gồm: • Các nội dung hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các trạm trộn đã đ−ợc thực hiện tốt. Kết quả đạt đ−ợc của từng nội dung đã đ−ợc thể hiện rất rõ trong Kết luận của từng mục trong các ch−ơng 2, 3 và 4. • Các đánh giá định tính các chỉ tiêu chất l−ợng của các sản phẩm đã đ−ợc các cơ quan chức năng xác nhận và đều đạt kế hoạch. Ngoài ra ý kiến nhận xét của khách hàng cũng cho thấy phần nào những lợi ích kinh tế xã hội mà việc thực hiện Dự án đã và sẽ mang lại. • Kể cả bốn hợp đồng đang thực hiện, tổng số sản phẩm của Dự án đ−ợc đ−a vào ứng dụng tính đến hết tháng 6 năm 2004 là 33 sản phẩm với tổng doanh thu là 6813 triệu đồng. Trong khi đó kế hoạch trong Thuyết minh là Dự án phải đ−a vào ứng dụng đ−ợc 34 sản phẩm với tổng doanh thu 7068. Nh− vậy khối l−ợng thực hiện có thể nói đã hoàn thành kế hoạch. 5.4.2. Những mặt ch−a đạt. Mặt ch−a đạt so với Thuyết minh và Hợp đồng đã ký giữa cơ quan chủ trì Dự án với Ban Chủ nhiệm Ch−ơng trình KC.03 và Bộ KHCN là tiến độ thực hiện Dự án và tiến độ thu hồi vốn hỗ trợ từ Ngân sách SNKH mà theo Hợp đồng là phải hoàn thành t−ơng ứng vào cuối năm 2003 và tháng 4 năm 2004. Sự chậm trễ này đã làm cho việc nghiệm thu Dự án bị chậm lại và đồng thời việc thu hồi tiền bán sản phẩm để hoàn vốn cho Nhà N−ớc cũng bị ảnh h−ởng theo. Ch−ơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 53 Nguyên nhân của việc chậm hoàn thành kế hoạch là do năm 2003, thị tr−ờng trạm trộn bê tông nhựa chững lại vì các kế hoạch đầu t− thiết bị thi công công trình đ−ờng Hồ Chí Minh đã xong. Việc thu hồi tiền bán các sản phẩm chậm là do các khách hàng đều là các doanh nghiệp Nhà n−ớc mua trạm trộn để thi công các công trình đã trúng thầu với đầu t− của Nhà n−ớc. Vì vậy việc thanh toán cho trạm trộn (trong đó có sản phẩm Dự án) th−ờng là chậm vì phụ thuộc vào tốc độ thanh toán của Nhà n−ớc cho các doanh nghiệp trong quá trình thi công công trình. Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 54 kết luận và kiến nghị Ngoài những kết luận trong phần đánh giá về khối l−ợng các nội dung đã hoàn thành cũng nh− các chỉ tiêu chất l−ợng của các sản phẩm Dự án đã trình bày trong ch−ơng 5, trong phần này Dự án đ−a ra một số kết luận về tính sáng tạo, ý nghĩa kinh tế xã hội của Dự án cũng nh− đ−a ra một số kiến nghị với các cơ quan quản lý Nhà N−ớc về KHCN về việc nâng cao hiệu quả của vốn đầu t− cho nghiên cứu phát triển trong lĩnh vực Tự động hoá. A. Tính sáng tạo của Dự án Do tính tổng quát của bài toán định l−ợng và tính nhất quán trong cấu trúc hệ thống của các sản phẩm, thiết kế cụ thể của các sản phẩm (cả phần cứng và phần mềm ) mang tính kế thừa rất cao. Đó chính là những điểm đặc biệt mang tính sáng tạo của Dự án, giúp đ−a ra và hoàn thiện cùng lúc nhiều dòng nhiều kiểu sản phẩm với nhiều khả năng lựa chọn phần cứng khác nhau đáp ứng hầu hết các yêu cầu đa dạng của thực tế. Tính tổng quát của vấn đề định l−ợng sẽ tạo điều kiện dễ dàng nhân rộng ứng dụng của các sản phẩm Dự án. Việc sử dụng trực tiếp kết quả nghiên cứu của một đề tài là hệ SCD473 làm cơ sở để thiết kế chế tạo các sản phẩm “gốc” để rồi từ đó phát triển thêm các kiểu sản phẩm khác cũng là một đặc điểm đáng chú ý của Dự án. Với hơn 60% trong tổng số các sản phẩm của Dự án đang hoạt động đ−ợc phát triển trên hệ SCD473, một hệ phần cứng đầy đủ đầu tiên của Việt nam , đã cho thấy một quan hệ hữu cơ giữa Nghiên cứu và ứng dụng, giữa Đề tài và Dự án SXTN. Theo cách nh− vậy, Dự án đã tạo ra những sản phẩm công nghệ cao với 100% chất xám trong n−ớc-cả phần cứng và phần mềm. Một đặc điểm khác cần chú ý là nội dung của Dự án, đó là hoàn thiện sản phẩm ngay trong thực tế hoạt động không phải của một sản phẩm mà của hàng loạt sản phẩm. Nhờ đó xác suất sảy ra các tình huống bất th−ờng khá cao nên giúp làm giảm thời gian thử nghiệm/hoàn thiện. Quá trình thực hiện Dự án cũng đồng thời là quá trình quảng bá nhân rộng sản phẩm và phát hiện nhu cầu từ thực tế sản xuất đối Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 55 với các sản phẩm khác. Tóm lại việc thực hiện Dự án đã đ−a ra một chu trình khép kín trong mối t−ơng quan giữa thị tr−ờng -> nghiên cứu -> ứng dụng để đ−a ra một sản phẩm KHCN đáp ứng trực tiếp nhu cầu thị tr−ờng nh− sau: • Tiếp xúc cơ sở-> phân tích+tổng hợp nhu cầu ->Đ−a ra Vấn đề kỹ thuật đặc tr−ng cần giải quyết -> Hình thành Đề tài nghiên cứu ->Tiến hành Nghiên cứu -> Kết quả Nghiên cứu. • Trong lúc nghiên cứu giải quyết các vấn đề kỹ thuật then chốt, cần đồng thời tiếp thị tìm khách hàng để có thể chế tạo sản phẩm cụ thể có ứng dụng kết quả nghiên cứu d−ới hình thức Dự án SXTN, đồng thời có môi tr−ờng thực tế để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu và hoàn thiện sản phẩm. • Tiếp thị, quảng cáo, nhân rộng ứng dụng, không ngừng hoàn thiện sản phẩm. đồng thời lại tìm hiểu các nhu cầu khác của các khách hàng để chuẩn bị cho các vấn đề khác, đề tài nghiên cứu khác và sản phẩm khác. • Các sản phẩm sau khi đã hoàn thiện sẽ có giá thành giảm do đầu t− R&D đã đ−ợc thu hồi và trở thành sản phẩm th−ơng mại, đ−ợc nhân rộng ứng dụng mang lại lợi ích cho xã hội. Đây chính là lúc phát huy hiệu quả đầu t− của Nhà n−ớc cho KHCN. B. Hiệu quả kinh tế của Dự án Việc ứng dụng các hệ thống APC, CPC, BFC, CFPC ... đã mang lại cho cơ sở sử dụng các hiệu quả kinh tế sau: ƒ Giá thành hệ thống chỉ bằng khoảng 40% đến 60% giá nhập ngoại của các hệ thống t−ơng đ−ơng. Trong thời gian tới sau khi Dự án kết thúc, giá sẽ tiếp tục giảm vì không còn chi phí hoàn thiện trong giá thành sản phẩm. ƒ Tính dễ sử dụng và chế độ bảo hành hỗ trợ ng−ời sử dụng kịp thời (kể cả ngoài thời gian bảo hành) làm giảm thiểu thời gian gián đoạn sản xuất, từ đó giảm thiểu các thiệt hại nhiều khi là rất lớn nh− tiền đã thuê nhân công, thuê máy thi công, chi phí cho công đoạn chuẩn bị (nh− trong làm đ−ờng giao thông) v.v. Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 56 ƒ Chi phí cho công tác bảo d−ỡng định kỳ hoặc theo theo thời vụ không đáng kể vì là thiết bị chế tạo trong n−ớc. Việc nâng cấp, thay đổi cấu hình hệ thống cũng sẽ chỉ cần chi phí nhỏ. ƒ Chất l−ợng, năng xuất của sản phẩm đ−ợc đảm bảo với giá thành hạ giúp tăng khả năng cạnh tranh của nhà sản xuất trong điều kiện kinh tế thị tr−ờng là điều vô cùng quan trọng đối với các doanh nghiệp. C. ý nghĩa xã hội của Dự án Đối với ng−ời lao động: ƒ Việc ứng dụng tự động hoá giúp giải phóng ng−ời lao động khỏi các công việc nặng nhọc với c−ờng độ cao (nh− việc cấp liệu cho các dây chuyền sản xuất), khỏi môi tr−ờng độc hại và bụi (nh− trong hoá chất, luyện kim, xi măng...) ƒ Tạo điều kiện cho ng−ời lao động làm quen dần với các thiết bị và công nghệ hiện đại, giúp các doanh nghiệp tiếp cận dần với trình độ công nghiệp tiên tiến của thế giới. Đối với ng−ời làm công tác nghiên cứu ứng dụng: ƒ Chứng minh một h−ớng tiếp cận thị tr−ờng trong việc xây dựng các mục tiêu nghiên cứu trên cơ sở phân tích nhu cầu thị tr−ờng để ứng dụng các thành tựu KHKT vào thực tế sản xuất. ƒ Đã tạo đ−ợc lòng tin của ng−ời sử dụng vào các sản phẩm Công nghệ cao đ−ợc nghiên cứu và chế tạo trong n−ớc. ƒ Đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật làm chủ các Công nghệ phần cứng cũng nh− phần mềm tiên tiến nhất, có đầy đủ khả năng triển khai chế tạo hoặc ứng dụng các hệ thống điều khiển đáp ứng mọi yêu cầu đa dạng của các ngành kinh tế tại Việt Nam trong giai đoạn tr−ớc mắt cũng nh− sau này khi nền kinh tế n−ớc ta hoà nhập với nền kinh tế toàn cầu. Bằng cách đó sẽ phát huy đ−ợc nội lực và tiềm năng chất xám Việt nam trong lĩnh vực tự động hoá, một trong những lĩnh vực mũi nhọn trong công cuộc Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá n−ớc nhà. Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 57 D. Kiến nghị Hiện nay Nhà N−ớc đang tăng c−ờng đầu t− cho KHCN. Đây là chủ tr−ơng hoàn toàn đúng đắn và kịp thời. Nh−ng để sự đầu t− này có hiệu quả, là những ng−ời trực tiếp làm công tác nghiên cứu ứng dụng KHCN, chúng tôi có những kiến nghị sau: 1. Song song với sự tăng c−ờng đầu t−, Nhà N−ớc cần có biện pháp tăng c−ờng quản lý kết quả của hoạt động KHCN, có biện pháp thúc đẩy và khuyến khích ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế để mang lại hiệu quả kinh tế và xã hội. Các biện pháp này phải tác động, khuyến khích cả hai bên: bên làm R&D và bên ứng dụng để hai bên gặp nhau và gắn kết với nhau. 2. Nhà N−ớc cần có các chính sách tạo điều kiện cho các cơ sở nghiên cứu ứng dụng có cơ hội tham gia hoặc chủ trì các công trình lớn để đội ngũ làm KHCN có điều kiện tự chứng minh, có điều kiện tr−ởng thành và bằng cách đó tăng dần hàm l−ợng chất xám trong n−ớc tiến tới ng−ời Việt nam có thể làm chủ hoàn toàn lĩnh vực ứng dụng công nghệ cao, đạt đ−ợc công thức tối −u mà các n−ớc NIC đã làm đ−ợc: kỹ thuật công nghệ tiên tiến của thế giới + chất xám nội địa. Có nh− vậy chúng ta mới độc lập và tự chủ về KHCN Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 58 Lời cám ơn Là một dự án sản xuất thử nghiệm đ−a kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất nên trong quá trình hình thành và thực hiện, Dự án đã luôn nhận đ−ợc sự hỗ trợ của nhiều tổ chức, cá nhân thuộc các cơ quan từ các cơ quan quản lý KHCN đến các cơ sở phối hợp ứng dụng các sản phẩm của Dự án. Cơ quan chủ trì và Nhóm thực hiện Dự án xin gửi lời cám ơn chân thành tới mọi tổ chức, cá nhân đã nhiệt tình hỗ trợ Dự án. Đặc biệt chúng tôi xin bày tỏ sự biết ơn những tổ chức mà nếu không có sự quan tâm giúp đỡ từ những tổ chức đó thì Dự án khó có thể đ−ợc thực hiện, đó là các tổ chức: 1. Vụ KHCN các ngành kinh tế kỹ thuật – Bộ KHCN về sự hỗ trợ liên tục từ khi xét phê duyệt đến khi kết thúc Dự án; 2. Vụ Tài chính - Bộ KHCN về sự hỗ trợ kinh phí kịp thời cho Dự án; 3. Ban Chủ nhiệm Ch−ơng trình KC.03. về sự quan tâm sát sao đến nội dung và tiến độ thực hiện Dự án; 4. Công ty Cơ khí Ô tô và Xe máy Công trình; Viện Nghiên cứu Thiết kế Chế tạo Máy Nông nghiệp; Công ty Cơ khí và Xây dựng Thăng long và Công ty Supe PP và HC Lâm thao là các bên phối hợp đ−a sản phẩm của Dự án vào ứng dụng trong các công trình của mình, đã tin t−ởng tạo điều kiện để Dự án có thể liên tục đ−a ra các sản phẩm mới và hoàn thiện các sản phẩm đang hoạt động. Có đ−ợc điều này là nhờ Ban Lãnh đạo các cơ quan trên rất thấu hiểu vai trò của KHCN trong sản xuất và đồng thời rất tâm huyết với việc hỗ trợ để phát huy chất xám Việt nam nên không hề ngần ngại trong việc sử dụng các sản phẩm công nghệ cao “made in Vietnam”. Đây chính là điều kiện cần từ phía thị tr−ờng để gắn kết thành tựu KHCN với thực tế sản xuất. Một lần nữa xin chân thành cám ơn Quý cơ quan, Quý vị đã nhiệt tình hỗ trợ. Chủ nhiệm Dự án Th.S. Mai Văn Tuệ Kết luận và Kiến nghị Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 VIELINA-HTC-06/2004 59 tài liệu tham khảo [1]. Francis H. Raven. Automatic Control Engineering. Fifth Edition. McGRAW- HILL.1995. [2]. A.E.Nisenfeld, Editor. Batch Control – Practical Guides for Measurement and Control. Instrument Society of America. 1996. [3]. Christos G. Cassandras, Stephane Lafortune. Introduction to Discrete Event Systems. Kluwer Academic Publishers. 2001. [4]. John O. Moody and Panos J. Antsaklis. Supervisory Control of Discrete Event Systems Using Petri Nets. Kluwer Academic Publishers. 2001. [5]. OMRON. SYSMAC CQM1H Programmable Controllers. 2002 [6]. SIEMENS. SIMATIC S7/M7/C7 Programmable Controllers. 1996. [7]. SIEMENS. SIMATIC S7-200 Applications “Tips and Tricks”. 1995. [8]. ATMEL. Microcontroller Data Book – AT89 Series Flash MCUs. 1997 [9]. Hà Lập Dân chủ biên. Tuyển tập chọn lọc các ứng dụng dùng VXL đơn mảnh. NXB Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc kinh. 1998. (bản tiếng Trung) [10]. Lý Hoa chủ biên. Kỹ thuật giao tiếp ngoại vi cho VXL đơn mảnh. NXB Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc kinh. 1995. (bản tiếng Trung) [11]. Tr−ơng Hữu Đức. Kỹ thuật điều khiển dùng VXL đơn mảnh. NXB Đại học Phúc đán Th−ợng hải. 1996. (bản tiếng Trung) [12]. D−ơng Tử C−ờng. Xử lý tín hiệu số. NXB KH và KT. 2001 [13]. Nguyễn Nhật Lệ. Tối −u hoá ứng dụng. NXB KH và KT. 2001 [14]. Mai Văn Tuệ, Trần Văn Tuấn. Nâng cao chất l−ợng các bộ điều khiển MPC. Tuyển tập báo cáo KH VICA5, tr.419. 2002. [15]. Mai Văn Tuệ, Trần Văn Tuấn. Mô hình theo yêu cầu và ứng dụng trong điều khiển. Tuyển tập báo cáo KH VICA5, tr.425. 2002. [16]. Mai Văn Tuệ, Trần Văn Tuấn. Đi