Hình 3.1 – Cấu trúc điều khiển tập trung với vào/ra tập trung
Khái niệm: Điều khiển tập trung ở đây được hiểu là việc sử dụng một thiết bị điều khiển duy nhất để điều khiển toàn bộ quá trình kỹ thuật. Một hệ thống có cấu trúc tập trung là một hệ thống mà các quá trình đo lường, cảnh báo, lưu trữ số liệu, chuẩn đoán được thực hiện tại trung tâm điều khiển. Trung tâm điều khiển ở đây có
A S A S A S
Máy tính điều khiển
I/O
Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 . . . Phân đoạn n
PHÒNG ĐIỀU KHIỂN
thể là bộ điều khiển số trực tiếp, máy tính lớn, máy PC hoặc thiết bị khả trình (ta sử dụng thống nhất là thiết bị điều khiển).
Hệ thống điều khiển tập trung: Bao gồm thiết bị điều khiển, các bộ thu thập có chức năng thu nhận tín hiệu từ hiện trường đưa lên máy tính trung tâm. Các quá trình thu thập tín hiệu, xử lý thông tin, giám sát quá trình đều do trung tâm điều khiển đưa ra quyết định. Thông thường, các thiết bị điều khiển được đặt tại phòng điều khiển trung tâm, các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành được đặt tại hiện trường được nối trực tiếp điểm – điểm. Ngoài điều khiển và đưa ra quyết định, thiết bị điều khiển trung tâm còn đảm nhận nhiều chức năng khác như nhận dạng, chẩn đoán quá trình, lưu trữ số liệu…
Ứng dụng: Phù hợp cho các ứng dụng tự động hóa có quy mô vừa và nhỏ, điều khiển các loại máy móc và thiết bị không mang tính chất phức tạp.
Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, phát huy tối đa năng lực của bộ điều khiển.
Nhược điểm:
- Độ tin cậy thấp do chức năng điều khiển, xử lý thông tin tập trung tại một thiết bị điều khiển duy nhất.
- Độ linh hoạt thấp: Mở rộng hay thay đổi một phần trong hệ thống điều khiển phải dừng toàn bộ hệ thống.
- Hiệu năng kém: Toàn bộ thông tin đều phải đưa về trung tâm, điều này dẫn đến chậm trễ do thời gian truyền dẫn và xử lý tập trung.
- Không đáp ứng được yêu cầu về thời gian thực và tính toán phức tạp.
- Nối dây phức tạp, giá thành cao.
- Tín hiệu truyền dẫn giữa các thiết bị cấp trường và thiết bị điều khiển dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu gây ra sai số lớn.