Bài giảng Điều khiển phân tán

ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN Tổng quan về tự động hóa quá trình sản xuất và các hệ điều khiển Tự động hóa quá trình sản xuất và tự động hóa quá trình công nghệ Hệ thống điều khiển, điều hành và quản lý sản xuất một cách tự nhiên được phân chia thành nhiều cấp. Phù hợp với thực tế này, hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất cũng được phân chia thành nhiều cấp và điển hình của một hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất thường bao gồm 5 cấp như trên Hình 11. Hình 11. Sơ đồ phân cấp hệ thống điều khiển tự động hóa quá trình sản xuất Đặc điểm của các cấp này như sau: Cấp thứ nhất: là cấp cảm biến – chấp hành hay cấp trường. Nó thực hiện kết nối các bộ điều khiển, cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Cấp thứ hai: là cấp điều khiển (phân xưởng) thực hiện việc điều khiển các quá trình công nghệ và thực hiện việc kết nối các bộ điều khiển, thiết bị điều khiển logic khả trình PLC, thiết bị điều khiển quá trình công nghệ trong máy điều khiển số CNC hoặc các máy tính PC công nghiệp. Cấp thứ ba: là cấp vận hành, giám sát chỉ huy và thực hiện chức năng vận hành giám sát và điều khiển chi huy cho quá trình công nghệ. Tại cấp thứ ba này thực hiện các chức năng giao diện người – máy, lưu trữ các số liệu liên quan tới sản xuất, ra các lệnh, thiết lập cấu hình và thay đổi chế độ làm việc cho quá trình công nghệ, máy sản xuất,... Thiết bị trong cấp thứ ba này là các máy trạm làm việc, các máy tính PC. Các cấp 1, 2 và 3 là các cấp trực tiếp thực hiện quá trình công nghệ. Cấp thứ tư: là cấp quản lý nhà máy và thực hiện phối hợp nhiều nhiệm vụ quản lý khác nhau như quản lý kỹ thuật, quản lý sản xuất, quản lý nguồn lực,... Cấp thứ năm: là cấp quản lý công ty và nó thực hiện kết nối và phối hợp các hoạt động quản lý khác nhau trên mọi nhà máy, chi nhánh và văn phòng công ty tại nhiều thành phố và quốc gia khác nhau. Trong sơ đồ phân cấp của hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất thì các cấp 1, 2 và 3 là các cấp trực tiếp thực hiện quá trình công nghệ và hệ thống điều khiển tự động áp dụng cho các cấp này còn được gọi là hệ thống tự động hóa quá trình công nghệ còn các cấp thứ 4 và thứ 5 thực hiện chức năng quản lý và hệ thống tự động hóa áp dụng cho hai cấp này được gọi là hệ thống tự động hóa điều hành và quản lý sản xuất. Trong khuôn khổ của cuốn sách này, hệ thống được đề cập chủ yếu là hệ thống tự động hóa quá trình công nghệ, có nghĩa là các cấp 1, 2 và 3 trong sơ đồ phân cấp hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất. Hình 12. Mô hình điều khiển đơn giản Sự ra đời và phát triển của các hệ thống điều khiển Mục tiêu của hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất là để đảm bảo họat động an toàn và kinh tế. Trong hầu hết các nhà máy công nghiệp hiện nay đều có một số loại bộ điều khiển nhất định. Ở cấp độ đơn giản nhất, nhà máy có thể chỉ bao gồm một động cơ điện truyền động cho một chiếc quạt làm mát để điều khiển nhiệt độ trong phòng. Ở dạng phức tạp hơn đó có thể là một lò phản ứng hạt nhân tạo ra điện năng cung cấp cho nền kinh tế. Bên cạnh quy mô và độ phức tạp, tất cả các hệ thống điều khiển đều được chia ra thành ba phần theo chức năng: thiết bị đo, bộ điều khiển và cơ cấu chấp hành. Bộ điều khiển giám sát các thông số trạng thái của các quá trình trong nhà máy thông qua các thiết bị đo. Thiết bị đo có chức năng chuyển đổi thông tin vật lý thành tín hiệu điện và đưa vào đầu vào của bộ điều khiển. Dựa trên trạng thái từ các đầu vào, bộ điều khiển sử dụng các thuật toán đã được chương trình hóa để tính toán cho tín hiệu ra điều khiển các cơ cấu chấp hành. Tùy thuộc yêu cầu của công nghệ, mức đầu tư và trình độ ứng dụng mà các hệ thống điều khiển khi đưa vào thực tế cũng có nhiều mức độ khác nhau. Tuy nhiên bất cứ một hệ thống điều khiển nào cũng đều có các mục đích chung: An toàn cho con người và thiết bị trong hoạt động sản xuất Vận hành tin cậy, kinh tế Nâng cao chất lượng, năng suất Tăng sản lượng Những hệ thống điều khiển đầu tiên đã ra đời trong cuộc Cách mạng công nghiệp vào cuối thế kỷ XIX. Chức năng điều khiển được thực hiện thông qua các thiết bị cơ khí tinh xảo như các cơ cấu van chương trình, thực hiện tự động hóa cho một vài công đoạn quan trọng, phức tạp và có tính lặp đi lặp lại trong các dây chuyền. Các thiết bị này thường được thiết kế cho từng ứng dụng cụ thể riêng biệt. Đầu thế kỷ 20 các đèn điện tử và khuếch đại điện tử bắt đầu xâm nhập vào công nghiệp đã làm cho dây chuyền sản xuất tự động đỡ cồng kềnh hơn. Thiết bị tự động điển hình trong thời gian này là các bộ điều khiển dùng đèn điện tử, các thiết bị đo và điều khiển được tổ hợp là điện thế kế tự động ghi, các rơle thời gian điện tử… Vào cuối những năm 1960 đầu những năm 1970 điện tử công suất, vi mạch điện tử đặc biệt là bộ vi xử lý 4 bit, 8 bit ra đời đã thay đổi rất nhiều về các thiết bị điều khiển. Các bộ điều khiển tương tự, bộ điều khiển số, thiết bị điều khiển số lập trình 4 bit. Nhờ tiến bộ kỹ thuật này hệ điều khiển đã có cải thiện rõ rệt, gọn nhẹ và tính năng giám sát vận hành tập trung đã bắt đầu xuất hiện. Điển hình về các công nghệ mới giai đoạn này ở Việt Nam là các dây chuyền tự động Xi măng Hoàng Thạch, giấy Bãi Bằng, nhiệt điện Phả Lại. Vào cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 do tính năng vi xử lý và vi điều khiển được nâng cao nên đã xuất hiện các thiết bị điều khiển mạch là PLC (thiết bị điều khiển logic lập trình) cho điều khiển logic. Các hệ DCS thiết bị điều khiển có các mạch vòng tín hiệu liên tục. Vào giữa thập kỷ 90 thể kỷ 20 hệ điều khiển DCS và thiết bị điều khiển PLC được kết nối với quá trình sản xuất và Trung tâm giám sát vận hành qua các đường truyền thông. Ta có hệ điều khiển tự động hoá hoàn chỉnh như ngày nay. Đến những năm cuối của thế kỷ 20 và những năm đầu của thế kỷ 21 đã chứng kiến một xu hướng mới trong quan điểm về các hệ điều khiển. Giờ đây ranh giới giữa các hệ điều khiển ngày càng bị lu mờ và ngày càng xuất hiện thêm nhiều hệ thống điều khiển mới nhằm đáp ứng như cầu của các công nghệ sản xuất như: hệ điều khiển lai (Hybrid Control System), hệ điều khiển bằng máy tính (Computer Based),... Những năm này cũng chứng kiến sự ra đời của hàng loạt tiêu chuẩn trong điều khiển như tiêu chuẩn về ngôn ngữ lập trình, tiêu chuẩn truyền thông, tiêu chuẩn về giao diện đã mang các hệ điều khiển lại gần nhau hơn, phá bỏ thế độc quyền của các nhà cung cấp giao diện trước đó, tạo sự thuận lợi lớn cho khách hàng. Xu thế của các hệ thống điều khiển hiện nay là giảm thiểu chi phí phần cứng, tăng cường áp dụng các thuật toán, cấu trúc điều khiển hiện đại, tiến tiến như điều khiển mờ, điều khiển nơron, điều khiển theo mô hình dự báo... vào trong công nghiệp nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng chất lượng và tiết kiệm năng lượng. Các hệ thống điều khiển phổ biến hiện nay Sự phát triển của kỹ thuật vi điện tử và tin học làm xuất hiện các thiết bị và hệ thống điều khiển sử dụng kỹ thuật số. Ngày nay các thiết bị và hệ thống điều khiển phổ biến đều sử dụng kỹ thuật số với chủng loại và quy mô vô cùng phong phú và gần như không có gianh giới giữa các lớp thiết bị, hệ thống điều khiển. Tuy nhiên chúng ta có thể phân chia chúng thành các nhóm thiết bị và hệ thống sau: Thiết bị điều khiển khả trình (PLC); Hệ thống điều khiển phân tán (DCS); Hệ thống điều khiển lai. Thiết bị điều khiển điển khả trình(PLC) Các bộ điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller) được phát triển trong lĩnh vực điện, ban đầu nhằm thay thế các bảng mạch rơ le. Các thiết bị PLC có ưu điểm là tốc độ xử lý các tín hiệu logic nhanh (cỡ mili giây) tuy nhiên khả năng xử lý các tín hiệu analog lại kém. Trên Hình 13 là cấu trúc tổng quan phần cứng của các thiết bị PLC: Hình 13. Tổng quan phần cứng của PLC Các PLC được thiết kế cho các ứng dụng độc lập như là ứng dụng điều khiển trong nội bộ một máy sản xuất hay một công đoạn sản xuất độc lập tương đối với các công đoạn khác. Nói chung PLC thiên về các ứng dụng đơn lẻ. Ưu điểm của PLC là xử lý các phép tính logic với tốc độ rất cao, thời gian vòng quét nhỏ (cỡ ms – ms/vòngquét). Ban đầu PLC chỉ quản lý được các đầu vào/ra số. Qua quá trình phát triển, ngày nay PLC đã được bổ xung thêm nhiều chức năng như khả năng quản lý đầu vào/ra analog, khả năng hỗ trợ các hệ thống truyền thông công nghiệp,... Các giao thức truyền thông công nghiệp mà các PLC hiện nay hỗ trợ là: PROFIBUS, AS-i, DeviceNet. Việc hỗ trợ thêm các chuẩn giao diện truyền thông trong các thế hệ sau này của PLC đã mở ra khả năng ứng dụng PLC trong các hệ thống lớn hơn bằng cách nối mạng với nhau tạo thành mạng PLC hoặc kết nối với các hệ thống lớn (hệ DCS), hoặc cũng có thể kết nối với máy tính có phần mềm giao diện người – máy (HMI) tạo thành hệ PLC/HMI để điều khiển, giám sát và thu thập số liệu. Tuy có khả năng quản lý được đầu vào/ra analog nhưng số lượng quản lý được khá hạn chế, thuật toán xử lý trên các biến analog kém, làm thời gian vòng quét tăng lên rất nhiều và tuy PLC cộng với các máy tính cá nhân (PC), các máy tính công nghiệp (IPC) cũng có thể thực hiện được phương án điều khiển phân tán nhưng nó không thể thay thế các hệ DCS thương phẩm do có những hạn chế sau: Cơ sở dữ liệu nhỏ, chưa mang tính toàn cục dẫn tới đòi hỏi các kỹ sư thiết kế phải tiêu tốn nhiều thời gian và công sức để phát triển hệ cơ sở dữ liệu quá trình nếu muốn sử dụng PLC cho các ứng dụng lớn, phưc tạp. Độ tin cậy trong sản xuất kém vì hiện nay khả năng dự phòng của PLC mới thực hiện được ở một số khâu và hạn chế lớn nhất của PLC là không có khả năng thay đổi chương trình trực truyến – thay đổi chương trình trong khi PLC vẫn làm việc. Nếu muốn thay đổi chương trình của PLC, ta phải dừng PLC dẫn đến làm gián đoạn sản xuất. Môt số nhà cung cấp sản phẩm PLC: Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, Yokogawa, Omron, ABB, AB,… Hệ thống điều khiển phân tán(DCS) DCS là chữ viết tắt của Distributed Control System – hệ thống điều khiển phân tán – và nó được dùng để chỉ lớp các hệ thống điều khiển sử dụng phương pháp điều khiển phân tán. Khác với PLC, DCS là giải pháp tổng thể kể cả phần cứng và phần mềm cho toàn hệ thống được phát triển từ các ứng dụng điều khiển của ngành công nghiệp hóa chất với các bộ điều khiển ban đầu sử dụng kỹ thuật tương tự. Giải pháp thiết kế của các hệ DCS thương phẩm là hướng vào các ứng dụng điều khiển phân tán nên nó thường được thiết kế theo hệ thống mở, khả năng tích hợp cao kể cả tích hợp với các PLC khác nhau điều khiển máy và công đoạn sản xuất độc lập. Mục tiêu tạo thuận lợi cao nhất cho người kỹ sư thiết kế và tích hợp hệ thống điều khiển. Thế mạnh của DCS là khả năng xử lý các tín hiệu tương tự và thực hiện các chuỗi quá trình phức tạp, khả năng tích hợp dễ dàng. Các hệ thống DCS thương phẩm ngày nay thường bao gồm các bộ điều khiển (controller), hệ thống mạng truyền thông và phần mềm điều hành hệ thống tích hợp. Các hệ DCS có thể quản lý được từ vài nghìn điểm đến hàng chục nghìn điểm vào/ra. Nhờ cấu trúc phần cứng và phần mềm, hệ điều khiển có thể thực hiện đồng thời nhiều vòng điều chỉnh, điều khiển nhiều tầng, hay theo các thuật thuật toán điều khiển hiện đại: nhận dạng hệ thống, điều khiển thích nghi, tối ưu, bền vững, điều khiển theo mô hình dự báo (MPC), Fuzzy, Neural, điều khiển chất lượng (QCS). Để phục vụ cho việc trao đổi thông tin, các hệ DCS thương phẩm ngày nay hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông từ cấp trường đến cấp quản lý. Hiện nay các giao thức này đã được chuẩn hoá (Profibus, Foundation FieldBus, Ethernet). Các hệ DCS thương phẩm ngày này có độ tin cậy rất cao: nhờ có khả năng dự phòng kép ở tất cả các thành phần trong hệ (controller, modul I/O, bus truyền thông), khả năng thay đổi chương trình (sửa chữa và download), thay đổi cấu trúc của hệ, thêm bớt các thành phần mà không làm gián đoạn, không cần khởi động lại quá trình (thay đổi online). Cơ sở dữ liệu quá trình trong các hệ DCS thương phẩm cũng được thiết kế sẵn và là cơ sở dữ liệu lớn có tính toàn cục và thống nhất. Các nhà sản xuất DCS cũng cam kết thời gian hỗ trợ với các sản phẩm DCS lớn, từ 15 tới 20 năm để đảm bảo thời gian hoạt động và khai thác của các hệ thống lớn. Tất cả những đặc điểm trên cho thấy các hệ DCS hoàn toàn đáp ứng yêu cầu về một giải pháp tự động hoá tích hợp tổng thể. Các chuyên gia cho rằng tới nay, DCS vẫn là không thể thay thế được trong các ứng dụng lớn, thị trường các hệ DCS toàn cầu tăng trưởng 2-3%/năm Một số nhà cung cấp hệ DCS thông dụng tại Việt Nam: AB, ABB, Yokogawa, Emerson, Toshiba,… Hệ lai Xuất phát từ nhu cầu của các ứng dụng công nghiệp và xu hướng giảm chi phí cho các hệ thống điều khiển, gần đây các nhà cung cấp đã cho ra đời các hệ điều khiển mới gọi là hệ điều khiển lai (Hybrid Control System). Do ra đời sau, kế thừa nền tảng công nghệ của cả PLC và DCS nên hệ lai là sự pha trộn thuộc tính của hệ PLC và hệ DCS. Hệ lai có khả năng thực hiện được cả các quá trình liên tục và gián đoạn, có khả năng quản lý được đến khoảng 10000 điểm vào/ra. Hệ thống lai có các thiết bị điều khiển nhỏ hơn các hệ DCS thương phẩm nhưng tận dụng được các ưu điểm thiết kế của các hệ DCS thương phẩm. Các hệ lai cũng cung cấp việc sử dụng công nghệ Bus trường bao gồm Foundation Fieldbus, AS-i, Profibus và DeviceNet. Các hệ lai thường hỗ trợ các chuẩn mở như là OPC (OLE for Process Control), XML và ODBC. Chúng cũng rất có ưu thế trong việc tích hợp vào hệ thống lập kế hoạch cho doanh nghiệp các cấp thiết bị thấp như điện thoại không dây, máy nhắn tin và PDA. Hầu hết các hệ lai đều được trang bị các chức năng điều khiển theo mẻ, theo khối và điềm khiển giám sát. Ngoài ra, các công cụ phát triển ứng dụng với nhiều chức năng, giao diện thân thiện, ngôn ngữ lập trình bậc cao đã được chuẩn hoá giúp cho các kỹ sư xây dựng, phát triển một ứng dụng dễ dàng nhanh chóng hơn. Với những ưu điểm trên, các hệ điều khiển lai ngày càng phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Mức tăng trưởng toàn cầu của thị trường này khoảng 5 – 7%/ năm. Hạn chế ứng dụng của hệ thống điều khiển lai là do các thiết bị điều khiển nhỏ dẫn lưu lượng truyền thông lớn và nó sẽ hạn chế về số lượng điểm vào/ra, đặc biệt khi hệ thống yêu cầu chu kỳ điều khiển nhỏ. Với khả năng mở rộng cơ sở dữ liệu hạn chế (tối đa khoảng 60.000 Tag) các hệ lai cũng không đủ phục vụ cho các ứng dụng lớn. Một số hệ điều khiển lai có thể kể ra như: DeltaV (Fisher-Rosemount), Plantscape (Honeywell), Micro I/A (Foxboro), Simatic PCS7 (Siemens), Stardom (Yokogawa), Industrial IT (ABB). Điều khiển tập trung và điều khiển phân tán Có rất nhiều định nghĩa về hệ điều khiển phân tán, hầu hết các nhà cung cấp giải pháp điều khiển, các nhà tích hợp hệ thống đều có những định nghĩa cho riêng mình về điều khiển phân tán. Các định nghĩa có sự khác nhau về cách trình bày nhưng các định nghĩa đều xuất phát từ cấu trúc phần cứng, phân bố chức năng điều khiển, quản lý, cơ sở dữ liệu, tính mở rộng, độ sẵn sàng, độ tin cậy,... của hệ thống. Dưới góc độ của các nhà nghiên cứu và các nhà kỹ thuật trong lĩnh vực điều khiển thì khái niệm “điều khiển phân tán” được sử dụng để phân biệt với điều khiển tập trung truyền thống. Về mặt nguyên tắc, việc điều khiển một đối tượng, một nhóm đối tượng có liên quan đến nhau hay một quá trình cần phải được xem xét dưới góc độ của hệ thống nhiều đầu vào - nhiều đầu ra (hệ MIMO). Nói cách khác chiến lược điều khiển phải tập trung và cơ sở dữ liệu quá trình cần phải thống nhất để đảm bảo khả năng đáp ứng tốt nhất đối với yêu cầu công nghệ. Tuy nhiên cách thức thực hiện chiến lược điều khiển được tập trung hóa này có nhiều phương án khác nhau và mỗi cách thực hiện có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Trong các hệ thống điều khiển theo phương án tập trung, mọi quá trình tính toán thực hiện chiến lược điều khiển được thực hiện trên một hệ xử lý trung tâm. Phương án điều khiển tập trung này có ưu điểm là hệ cơ sở dữ liệu quá trình thống nhất, tập trung và do vậy ta có thể thực hiện các thuật toán điều khiển để điều khiển quá trình công nghệ một cách tập trung và thống nhất. Nhược điểm của phương án điều khiển tập trung là khi đối tượng điều khiển nhiều, phức tạp có thể dẫn tới khối lượng tính toán lớn và các hệ xử lý không đáp ứng được yêu cầu tính toán của hệ thống. Một nhược điểm nữa là trong phương án điều khiển tập trung các giá trị đo lường phải tập trung về máy tính điều khiển dẫn tới khối lượng dây dẫn lớn làm tăng chi phí, khó khăn cho công tác bảo trì và sửa chữa. Khác với phương án điều khiển tập trung, điều khiển phân tán có quá trình tính toán điều khiển là quá trình tính toán phân tán. Có nghĩa là quá trình tính toán điều khiển được thực hiện trên nhiều hệ xử lý và hệ cơ sở dữ liệu quá trình có thể tập trung hoặc phân tán trên các hệ xử lý này nhưng vẫn đảm bảo tính thống nhất. Với hệ thống cơ sở dữ liệu thống nhất và được chia sẻ giữa các thiết bị điều khiển khác nhau sẽ cho phép hệ thống điều khiển theo phương án phân tán vẫn thực hiện được các bài toán điều khiển tối ưu quá trình như trong hệ thống điều khiển tập trung thậm chí còn cho phép thực hiện các luật điều khiển phức tạp hơn do nó ít bị giới hạn về năng lực xử lý và tính toán như trong điều khiển tập trung. Tóm lại, một hệ thống điều khiển phân tán là một hệ thống điều khiển trong đó có hệ dữ liệu quá trình thống nhất nhưng chức năng điều khiển thay vì tập trung vào một bộ điều khiển duy nhất, được phân chia thành nhiều cấp, trải đều trong một không gian rộng. Việc trao đổi thông tin giữa các bộ điều khiển ngày nay thường sử dụng mạng truyền thông kỹ thuật số. Nhìn chung tính ưu việt của một hệ điều khiển phân tán được thể hiện rõ ở những điểm sau: Tiết kiệm được dây nối và công nối dây nhờ các mạng truyền thông. Hiệu suất cũng như độ tin cậy tổng thể của hệ thống được nâng cao nhờ sự phân tán chức năng xuống các cấp dưới. Độ linh hoạt cao, thể hiện tính năng mở trong việc mở rộng hệ thống, thay thế thiết bị, nâng cấp và tạo mới các chương trình phần mềm ứng dụng. Để thực hiện điều khiển phân tán ta có thể có các phương án sau: Sử dụng PLC với mạng truyền thông công nghiệp: Có thể sử dụng PLC để thực hiện điều khiển phân tán nhưng đòi hỏi người kỹ sư thiết kế phải tự thực hiện việc xây dựng hệ cơ sở dữ liệu quá trình, phải tự thiết kế và lập trình giao thức truyền thông thời gian thực để trao đổi dữ liệu giữa các PLC, phải tự đánh giá và xắp xếp thứ tự thực hiện các luật điều khiển để đảm bảo yêu cầu thời gian thực,... Nói chung khối lượng công việc sẽ rất lớn và đối với các hệ thống lớn thì phương án sử dụng PLC để thực hiện điều khiển phân tán sẽ không khả thi. Chi phí đầu tư ban đầu cho một hệ PLC nhỏ hơn khi đem so sánh với chi phí cho một hệ DCS thương phẩm. Tuy nhiên, chi phí phát triển ứng dụng (cả về thời gian và tài chính) của hệ thống điều khiển sử dụng PLC cho các quá trình phức tạp lại quá lớn và làm suy giảm khả năng cạnh tranh của phương án sử dụng PLC. Hơn nữa, trong chu kỳ sống của ứng dụng, các chi phí sửa chữa, xử lý sự cố, bảo trì cả hệ thống phần cứng, hệ thống phần mềm, cơ sở dữ liệu và vấn đề truyền thông sẽ làm chi phí dài hạn cho hệ PLC tăng lên rất nhiều. Sử dụng các hệ DCS thương phẩm: Các hệ DCS thương phẩm được thiết kế để hướng tới các ứng dụng phân tán nên rất phù hợp khi ta sử dụng nó để thực hiện điều khiển phân tán cho các hệ thống lớn, phức tạp và đòi hỏi độ tin cậy cao. Với các hệ thống lớn và phức tạp thì việc sử dụng các hệ DCS thương phẩm cho phép rút ngắn rất nhiều thời gian thiết kế và phát triển các ứng dụng điều khiển. Trở ngại duy nhất là về mặt chi phí đầu tư, các hệ DCS thương phẩm thường có giá cao dẫn tới chi phí đầu tư lớn. Sử dụng hệ thống điều khiển lai: Với các ứng dụng điều khiển cỡ trung bình, quá trình điều khiển ít phức tạp thì việc sử dụng các hệ thống điều khiển lai để thực hiện là phù hợp hơn cả vì nó cho phép tận dụng những ưu điểm của các hệ thống điều khiển DCS với chi phí đầu tư thấp hơn. Yêu cầu công nghệ sản xuất Dưới góc độ điều khiển có thể phân chia các công nghệ sản xuất thành ba dạng sau: Các nhà máy có công nghệ liên tục từ đầu đến cuối quá trình sản xuất. Các nhà máy mà quá trình công nghệ có thể chia thành các công đoạn gián đoạn, độc lập với nhau Các nhà máy trong đ