Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: Hệ thống điều khiển của nhà máy

CHƯƠNG 2: Hệ thống điều khiển của nhà máy

Tải bản đầy đủ - 0trang

Các hệ thống chiếu sáng, thiết bị điều chỉnh hệ số cơng suất, các tổ máy phát điện

dự phòng, cáp quang, hệ thống dò và cảnh báo cháy; hệ thống điều khiển tối ưu, hệ

thống điều khiển trung tâm CCR (Centrer Control Room), điều khiển cục bộ LCR

(local control room), hệ thống quản lý thông tin IMS, lấy mẫu tự động và thí

nghiệm, các phụ kiện dự phòng, thay thế và các dịch vụ khác do hãng ABB cung

cấp.

Toàn bộ quá trình sản xuất của nhà máy được thực hiện tự động hoá ở mức độ cao

và điều khiển tập trung CCR (Central Control Room) để kiểm sốt tồn bộ hoạt

động của nhà máy, đồng thời cho phép điều chỉnh kịp thời các thông số khi chất

lượng của sản phẩm thay đổi hoặc khi có sự cố bất thường xảy ra.

Sự phân tán chức năng xử lý thông tin cũng như chức năng điều khiển cùng với

cấu trúc I/O phân tán; khả năng dự phòng nóng của bộ điều khiển cũng như hệ



12



thống bus truyền thông làm cho hệ thống DCS có độ tin cậy và độ linh hoạt cao,

đặc biệt là khả năng làm việc theo thời gian thực.

Các trạm kỹ thuật (Engineering Station) chạy trên hệ điều hành Windows, giúp

quản lý việc thiết kế toàn bộ hệ thống điều khiển dễ dàng hơn. Hỗ trợ quản lý bằng

các phần mềm ứng dụng.

Hệ thống DCS có tính mở thể hiện ở khả năng kết nối với thiết bị (cảm biến, cơ

cấu chấp hành) và hệ thống giám sát của nhiều nhà cung cấp khác nhau thông qua

các chuẩn truyền thông khác nhau.

Hệ thống điều khiển của nhà máy gồm có 9 bộ PLC lắp đặt cho các cơng đoạn sau:

+ Đá vôi, đất sét

+ Thạch cao và xếp kho

+ Nghiền nguyên liệu

+ Lò nung

+ Nghiền than

+ Làm nguội

+ Nghiền xi măng

+ Đóng bao và vận chuyển

+ Quản lý và xử lý nước thải

PLC là bộ điều khiển logic khả trình có những chức năng quan trọng nhất để điều

khiển hoạt động tồn nhà máy:

+ Điều khiển đóng mạch PID

+ Điều khiển trình tự động cơ

+ Phát hiện sai lỗi vận hành

+ Xử lý báo động

+ Quét tín hiệu analog, tín hiệu số

13



+ Thơng tin với hệ thống Central Control

+ Thông tin với các PLC khác

2.2 Chức năng các khâu trong hệ thống

Trạm vận hành (Operator Station): Là một máy tính cơng nghiệp có giao diện

vận hành HMI (Human Machine Interface) trang bị thêm bàn phím chuyên dụng để

người vận hành có thể theo dõi giám sát và điều khiển hoạt động các tổ máy dể

dàng hơn.

Tầng trên cùng là bốn trạm vận hành OS1, OS2, OS3, OS4 để điều khiển và giám

sát các công đoạn sau: Chứa và vận chuyển nguyên liệu; đồng nhất bột liệu và

cung cấp cho lò nung; làm nguội clanhke, kho chứa xuất clanhke và các bộ phận

dịch vụ; nghiền xi măng; nghiền than; các trạm đập đá vôi, đá shake ;vận chuyển

và chứa phụ gia; đóng bao, xuất xi măng bao và xi măng rời; cảng nhà máy; các

trạm điện của toàn nhà máy. Hệ thống thiết kế sao cho mỗi trạm vận hành (OS) có

thể kiểm tra và giám sát từ 2 cơng đoạn trở lên

Trạm kĩ thuật (Engineering Station): Là máy tính trên đó cho phép thực hiện

các tác vụ kỹ thuật như: giả lập các tín hiệu I/O digital và analog, sửa đổi chương

trình điều khiển các cơ cấu chấp hành, phát triển các ứng dụng hoặc nâng cấp hệ

thống khi cần thiết. sử dụng cho việc biên soạn, lưu chương trình và đào tạo kỹ

thuật .

Connectivity Server: Cung cấp các dịch vụ truy cập dữ liệu theo thời gian thực,

nhật ký vận hành, các cảnh báo và sự kiện từ các thiết bị lưu trữ khác trong mạng.

đọc các dữ liệu, cảnh báo, sự kiện theo thời gian thực từ bộ điều khiển.

Aspect servers: Chức năng upload, hỗ trợ cho việc thiết lập cấu hình, các đồ hoạ

cơ bản, đóng gói dữ liệu hỗ trợ đường truyền cho hệ thống AC800M đến kho lưu

trữ.

Các máy in báo động, cảnh báo, báo cáo, máy in màu: In ấn các trạng thái của

hệ thống, các báo cáo và quá trình làm việc, lưu trữ, báo cáo dữ liệu, tài liệu khi có

sự cố.

Máy phân tích tia gama: Điều khiển bằng bộ vi xử lý được trang bị chương trình

đo kiểm tra tình trạng của hệ thống. Máy tính xử lý dữ liệu của máy phân tích tia

14



gama sẽ được nối với các máy tính điều khiển của hệ thống thơng qua các tuyến

cáp truyền dữ liệu. Các mẫu liệu, xi măng...Sẽ được tự động đưa về phòng kiểm

định chất lượng theo các khoảng thời gian định trước.

LS01 (PLC điều khiển đá vôi, sét): Điều khiển q trình cấp đá vơi, sét vào các

silo chuẩn bị cho quá trình cấp liệu.

+ Định lượng đá vơi cấp vào silo

+ Lượng khí thải ra tối ưu

LS02: Hệ thống giám sát và điều khiển định lượng cấp thạch cao, phụ gia cho q

trình:

+ Phân tích, định lượng thành phần thạch cao, phụ gia để cho đúng

chất lượng mong muốn

LS03: Nghiền liệu điều khiển cấp liệu mới tới máy nghiền, kích thước liệu nghiền

LS04: Điều khiển lò nung điều khiển giám sát lò nung khi lò đã nạp tới 70% năng

suất nhằm ổn định lò nung, chất lượng Clinker, kinh tế về nguyên liệu và sản phẩm

tối đa dựa trên mức.

+ Ổn định vận hành

+ Chất lượng Clinker tốt

+ Sản phẩm tối đa

- Nhóm điều khiển quá trình cháy:

+ Mức CO đúng

+ Mức O2 đúng

+ Tiết kiệm về nhiên liệu với nhiệt độ khí gas thải ra là nhỏ nhất.

- Nhóm điều khiển điểm đặt dẫn động:

+ Cấp liệu lò nung

+ Nhiên liệu tới lò

15



+ Tơc độ quạt khí thải

LS05: Điều khiển máy làm nguội

+ Điều khiển dòng chảy

+ Ổn định áp suất dưới ghi

+ Ổn định và tối đa lượng gió 2 và gió 3

+ Tối ưu hố lượng gió làm mát

+ Những mục tiêu mới do khách hàng qui định

+ Áp suất ghi

+ Tốc độ các ghi

+ Lưu lượng gió của tất cả các quạt

LS06: Điều khiển nghiền than

+ Độ mịn tối ưu

+ Cấp liệu mới tới máy nghiền

+ Phần quay lại máy nghiền than là tối thiểu

+ Lọc bụi

LS07: Điều khiển máy nghiền xi măng điều khiển máy phân ly trong giai đoạn

nghiền xi măng nhằm đạt chất lượng xi măng và sản lượng tối đa.

+ Độ mịn tối ưu

+ Sản phẩm tối đa và phần quay lại máy nghiền là tối thiểu.

+ Những mục tiêu do khách hàng xác định.

+ Tốc độ máy phân ly

+ Cấp liệu mới tới máy nghiền

LS08: Điều khiển, giám sát đóng gói và vận chuyển xi măng

16



+ Định lượng khối lượng xi măng

+ Lượng clinkertrong silo được giám sát

2.3 Các BUS và phương thức truyền thông

Tất cả được kết nối như một mạng LAN theo chuẩn Ethernet (TCP/IP).

Các trạm điều khiển quá trình này được nối với tuyến cáp dữ liệu kép để đưa về hệ

thống hai Connectivity Server. Thông tin giữa các server với các trạm vận hành và

điều khiển quá trình liên hệ với nhau bằng hệ thống cáp quang kép loại sợi thuỷ

tinh theo chuẩn Ethernet (TCP/IP). Mạng này gọi là Cleint/Server Network

Tất cả đều đưa về các CPU AC800M thông qua tuyến cáp quang theo chuẩn

Profibus DP. Các khu vực dẽ xảy ra cháy nổ như khu vực lò nung, trạm nghiền tất

cả đều làm việc theo chuẩn Profibus PA. Từ AC800M kết nối với các Server qua

mạng Ethernet (TCP/IP) còn gọi là Cotrol Network.

Cotrol Network: Là mạng cục bộ (LAN), việc tối ưu hoá về thời gian được thực

hiện ở mức cao và đáng tin cậy. Thời gian của các phản hồi có thể biết trước. Thiết

bị của mạng điều khiển và Server được kết nối qua mạng Control Network. Các

thiết bị như: các Controller, robots, variable, speed drives…

Chức năng của hai Connectivity Server (Redandunt):

Connectivity Component: Cung cấp các dịch vụ truy cập dữ liệu theo thời gian

thực, nhật ký vận hành, các cảnh báo và sự kiện từ các thiết bị lưu trữ khác trong

mạng.

Connectivity Product: Chức năng upload, hỗ trợ cho việc thiết lập cấu hình, các đồ

hoạ cơ bản, đóng gói dữ liệu hỗ trợ đường truyền cho hệ thống AC800M đến kho

lưu trữ. Server: Cung cấp các dịch vụ truy cập đến cácc Cotroller theo thời gian

thực. Trong đó gói phần mềm OPC Server cho AC800M/C là cần thiết cho việc

đọc các dữ liệu, cảnh báo, sự kiện theo thời gian thực từ bộ điều khiển. Gói phần

mềm này được cài đặt trong Connectivity Server có nhiệm vụ chuyển dữ liệu từ bộ

điều khiển lập trình đến Control Builder Software (phần mềm lập trình và quản lý

cho hệ thống AC800M) thơng qua gói phần mềm .



17



Chương 3: Hệ thống điều khiển PLC

3.1 Giới thiệu chung về AC 800M

AC 800M có thể được hiểu như một cấu trúc phần cứng mà ở đó các đơn vị phần

cứng riêng lẻ được nối với nhau phụ thuộc vào cấu trúc của các unit và hệ điều

hành được chọn có thể lập trình để thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Một khi

cấu trúc phần cứng được xác định thì nó trở thành một AC 800M Controller.

Những phần tử tạo nên một AC 800M Controller:

Bộ xử lý chính xác cao (High Integrity Processor unit) (PM865/ SM801).

Các giao tiếp truyền thông cho các phương thức khác nhau

(CI851/CI852/CI853/CI854/CI854A/CI855/CI856/CI857/CI858/CI80)

Đơn vị kết nối CEX-Bus (BC810).

Các đơn vị cung cấp các mức năng lượng khác nhau.

(SD821/SD822/SD823/SS822/SS823).

Nguồn dự phòng (SB821).

Các Processor unit (PM851/PM856/PM860/PM861/PM864/PM865).

PM851A

Tần số đồng hồ:24 MHz

Bộ nhớ RAM: 12 MB

Bộ nhớ RAM (cho các ứng dụng): 6,372 MB

Loại vi xử lý : MPC860 Hỗ trợ thẻ Flash chứa các ứng dụng và dữ liệu

Không hỗ trợ CPU dự phòng

Số lượng Controller mỗi dự án điều khiển : 32

Thời gian đáp ứng úng dụng: khoảng 1ms

Nguồn: 24V DC (19-30 VDC) max 5% ripple acc. to ICE 61131-2

Mức tiêu thụ điện năng +24V (typ/max): 180/900 mA (typ/max)

Pin dự phòng loại : Lithium, 3.6...

PM856A

18



Tần số đồng hồ:24 MHz

Bộ nhớ RAM: 16 MB Bộ nhớ

RAM (cho các ứng dụng): 10.456 MB

Loại vi xử lý : MPC860 Hỗ trợ thẻ Flash chứa các ứng dụng và dữ liệu

Khơng hỗ trợ CPU dự phòng

Số lượng Controller mỗi dự án điều khiển : 32

Thời gian đáp ứng úng dụng: xuống tới 1ms

Nguồn: 24V DC (19-30 VDC) max 5% ripple acc. to ICE 61131-2

Mức tiêu thụ điện năng +24V (typ/max): 180/900 mA (typ/max)

Pin dự phòng loại : Lithium,...

PM860A

Tần số đồng hồ: 48 MHz Bộ nhớ RAM: 16 MB

Bộ nhớ RAM (cho các ứng dụng): 10.457 MB

Loại vi xử lý : MPC860 Hỗ trợ thẻ Flash chứa các ứng dụng và dữ liệu

Không hỗ trợ CPU dự phòng

Số lượng Controller mỗi dự án điều khiển : 32

Thời gian đáp ứng úng dụng: xuống tới 1ms

Nguồn: 24V DC (19-30 VDC) max 5% ripple acc. to ICE 61131-2

Mức tiêu thụ điện năng +24V (typ/max): 180/900 mA (typ/max)

Pin dự phòng loại : Lithium,...

PM861A

Tần số đồng hồ: 48 MHz

Bộ nhớ RAM: 16 MB Bộ nhớ

RAM (cho các ứng dụng): 7.320 MB

Loại vi xử lý : MPC860 Hỗ trợ thẻ Flash chứa các ứng dụng và dữ liệu

Hỗ trợ CPU dự phòng

Số lượng Controller mỗi dự án điều khiển : 32

Thời gian đáp ứng úng dụng: xuống tới 1ms

Nguồn: 24V DC (19-30 VDC) max 5% ripple acc. to ICE 61131-2

Mức tiêu thụ điện năng +24V (typ/max): 180/900 mA (typ/max)

Pin dự phòng loại : Lithium, 3.6...

PM864A

Tần số đồng hồ: 96 MHz Bộ nhớ

RAM: 32 MB Bộ nhớ RAM (cho các ứng dụng): 23.663 MB

Loại vi xử lý : MPC862 Hỗ trợ thẻ Flash chứa các ứng dụng và dữ liệu

Hỗ trợ CPU dự phòng

19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: Hệ thống điều khiển của nhà máy

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×