SCADA HE THONG SCADA TIỂU LUẬN SCADA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ========== BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN HỆ THỐNG SCADA VÀ DCS Đề tài ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRẠM TRỘN BÊ TÔNG TRÊN TIA PORTAL VÀ PLC S7 1200 Nhóm 01 Sinh viên thực hiện Lê Hoài Nam (NT) Nguyễn Xuân Nam Dương Đình Nghĩa Nguyễn Tuấn Tú Lớp 58K – KTĐKTĐH Giảng viên hướng dẫn Th S Tạ Hùng Cường Nghệ An, 2022 MỤC LỤC Trang Mục lục 1 Chương 8 Các thiết bị truyền động 2 Mục đích 2 8 1 Các loại bộ truyền động 2 8 2 Xylanh tác động đơn 2 8 3 Xylanh tác động k.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ =====***===== BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN HỆ THỐNG SCADA VÀ DCS Đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRẠM TRỘN BÊ TÔNG TRÊN TIA PORTAL VÀ PLC S7 - 1200 Nhóm Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn : 01 : Lê Hoài Nam (NT) Nguyễn Xuân Nam Dương Đình Nghĩa Nguyễn Tuấn Tú Lớp: 58K – KTĐK&TĐH : Th.S Tạ Hùng Cường Nghệ An, 2022 MỤC LỤC Trang Mục lục Chương 8: Các thiết bị truyền động Mục đích 8.1 Các loại truyền động 8.2 Xylanh tác động đơn 8.3 Xylanh tác động kép 8.4 Xylanh tác động – đệm Kết luận Tài liệu tham khảo CHƯƠNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 1.1.1 Tổng quan hệ thống SCADA Cấu trúc hệ thống SCADA Scada phần hệ thống quản lý nhà máy có mơ sau: Hình 1.1 Mơ hình cấu trúc hệ thống Scada Hệ thống Scada tập hợp thành phần phần mềm phần cứng cho phép giám sát điều khiển nhà máy, cục từ xa Mọi hệ thống Scade đề có mơ hình cấu trúc gồm cấp thành phần cấu tạo chính: • Cấp thiết bị Bao gồm thiết bị đo lường cảm biến, chuyển đổi tín hiệu đo lường, truyền tín hiệu đo thiết bị chấp hành động cơ, biến tần, van điều khiển van Các thiết bị có nhiệm vụ đo đạc thơng số sau chuyển đến xử lý PLC Hệ thống truyền thơng • Bao gồm mạng truyền thông công nghiệp, thiết bị viễn thông thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức truyền liệu cấp thiết bị đến cấp điều khiển Cấp điều khiển cục • Gồm thiết bị trạm đầu xa RTU thiết bị điều khiển logic PLC + HMI Đóng vai trị nhận tín hiệu từ thiết bị đo lường để chuyển đến cấp điều khiển giám sát máy tính SCADA – nơi phần mềm diễn giải hiển thị liệu cho phép người vận hành phân tích phản ứng với kiện hệ thống Sau nhận lệnh từ trung tâm điều khiển giám sát để trực tiếp điều khiển lại cấp thiết bị Cấp điều khiển giám sát • Bao gồm hệ thống máy chủ phần mềm SCADA hình giao diện HMI Vai trị giám sát hoạt động hệ thống: phần mềm SCADA thu thập liệu từ hệ thống đo PLC + RTU truyền đến trực tiếp gửi lệnh điều khiển lại Phần mềm SCADA xử lý, phân phối hiển thị liệu qua HMI, liệu phân phối đến hệ thống thiết bị nối mạng Các thiết bị HMI, máy tính người dùng cuối máy chủ 1.1.2 Ứng dụng hệ thống SCADA công nghiệp đời sống SCADA xương sống nhiều ngành cơng nghiệp đại, với vai trị quan trọng SCADA sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực, ví dụ như: - Hệ thống quản lý sản xuất: điện, thép, dệt may, dược phẩm, hoá chất, Hệ thống quan trắc từ xa: trạm bơm, xử lý nước thải, Hệ thống giám sát nhà: nhiệt độ - độ ẩm, điều hoà khơng khí, chiếu - sáng, điện tiêu thụ Hình 1.2 Hệ thống Scada trạm bơm Hình 1.3 Hệ thống Scada mơ hình nhà thơng minh 1.1.3 Lợi ích hệ thống SCADA công nghiệp Hệ thống SCADA cho phép doanh nghiệp: • • Kiểm sốt quy trình cơng nghiệp chỗ từ xa Theo dõi, thu thập xử ly liệu thời gian thực • Tương tác trực tiếp với thiết bị cảm biến, van, máy bơm, động • Ghi lại kiện vào tệp nhật ký Từ điều trên, SCADA giúp doanh nghiệp: • Cải tiến quy trình hoạt động thong qua việc thu thập, lưu trữ phân tích liệu, nhà quản lý có sở để cải thiện quy trình tốt với chi phí thấp • hiệu Nâng cao suất nhờ trình phân tích quy trình sản xuất, nhà quản • lý dùng thơng tin để nâng cao suất sản xuất Cải thiện chất lượng sản phẩm thơng qua việc phân tích hoạt động, xử lý tình kịp thời, nhà quản lý tìm cách hạn chế, ngăn chặn sai • • sót, giảm lượng sản phẩm lỗi trình sản xuất Giảm thời gian chi phí vận hành, bảo trì Giảm nhân giám sát Hệ thống Scada thay người giám sát, điều khiển máy móc khu vực nguy hiểm, độc hại 1.2 Tổng quan hệ thống DCS 1.2.1 Hệ thống DCS gì? DCS hệ thống mà quyền điều khiển không tập trung nơi, mà phân tán, chia quyền điều khiển đến trường, nhánh hệ thống So với hệ thống điều khiển PLC, hệ thống DCS giải pháp toàn vẹn Chúng bao gồm phần cứng, phần mềm truyền thơng cho tồn hệ thống Ưu điểm hệ thống DCS có khả xử lý tín hiệu analog thực chuỗi xử lý tính tốn phức tạp Khơng thế, chúng cịn dễ dàng tích hợp hay mở rộng 1.2.2 Các thành phần hệ thống điều khiển phân tán DCS Trong hệ thống DCS có nhiều thành phần khác Nhưng xét tổng thể, ta chia làm phần chính: • Trạm điều khiển cục Là nơi thực chức điều khiển cho công đoạn Các trạm điều khiển cục thường đặt rải rác gần khu vực trường sản xuất Các chức trạm điều khiển cục thực như: - Điểu khiển q trình: Điều khiển mạch vịng kín (nhiệt độ, áp suất, - lưu lượng, ) Điều khiển Điều khiển logic Đặt tín hiệu xử lý trường hợp có cố hệ thống Lưu trữ tạm thời tín hiệu xử lý trường hợp liên lạc với trạm - vận hành Nhận biết trường hơp vượt ngưỡng giá trị tạo thơng báo động Hình 1.4 Điều khiển hệ thống DCS • Trạm vận hành hệ thống DCS Trạm vận hành thuộc cấp điều khiển giám sát, trạm đặt phòng điều khiển trung tâm Các trạm vận hành hoạt động song song độc lập với Người ta thường xếp trạm vận hành tương ứng với phân đoạn phân xưởng để tiện điều khiển Các chức trạm vận hành gồm có: • - Hiển thị hình ảnh chuẩn (hình ảnh tổng quan, hình ảnh mạch - vịng, hình ảnh điều khiển tuần tự, đồ thị thời gian thực, ) Hiển thị hình ảnh đồ hoạ tự (lưu đồ cơng nghệ, phím điều khiển) - Tạo quản lý công thức điều khiển - Xử lý kiện, cố - Lưu trữ quản lý liệu - Chuẩn đoán hệ thống, hỗ trợ người vận hành bảo trì hệ thống - Hỗ trợ lập báo cáo tự động Trạm kỹ thuật – phát triển hệ thống DCS Trạm kỹ thuật nơi đặt công cụ phát triển hệ thống DCS, cho phép đặt cấu hình, tạo theo dõi chương trình ứng dụng điều khiển giao diện người máy, cho hệ thống • Hệ thống truyền thơng Khi sử dụng cấu truc IN/OUT phân tán, trạm điều khiển cục bổ sung module giao diện bus để nối với trạm IN/OUT từ xa số thiết bị trường thông minh Đối với môi trường cháy nỏ; yêu cầu kỹ thuật đặc biệt khác chuẩn truyền dẫn, vật liệu cáp tính điện học linh kiện mạng, cáp truyền, 1.2.3 Chức hệ thống DCS Chức chức quan trọng DCS điều khiển tồn q trình cơng nghệ nhà máy Chức điều khiển thiết bị điều khiển cảm nhận, đặt phòng điều khiển trung tâm trạm điều khiển DCS thực tất chức điều khiển nhà máy Các thành phần thực chức điều khiển DCS gọi khối hàm Mỗi khối hàm đại diện cho phần nhỏ toán điều khiển Việc thực thiết kế chức điều khiển thực chất cách kết hợp khối hàm lại với cho phù hợp - Chức thực thuật toàn điều chỉnh tự động: Tự động thực - điều chỉnh phản hồi cho vòng trình liên tục Chức thực thuật toán điều khiển tuần tự: Được thực cho - số công đoạn làm việc theo chuổi kiện nối tiêp nhà máy Chức thực thuật toán phức tạp: Hệ thống DCS hệ thống điều khiển ứng dụng cho nhà may co quy mô lớn; công nghệ đại phức tạp nên cần có thuật tốn tiên tiến để giải toán tối ưu tiêt kiệm nguyên liệu Hệ thống DCS cho phép biểu diễn toàn trình; thiết bị nhà máy lên hình cách trực quan sinh động, cung cấp giao diện vận hành giám sát Bên cạnh chức điều khiển, giám sát trạng thái; việc đưa cảnh báo cho người vận hành gợi ý xử lý yêu cầu thiếu hệ thống DCS 1.3 1.3.1 Tổng quan trạm trộn bê tơng Trạm trộn bê tơng gì? Hình 1.5 Trạm trộn bê tông Trạm trộn bê tông thiết bị trộn bê tông dùng nhà máy sản xuất bê tông, hay dùng xây dựng Các loại trạm trộn bê tông ứng dụng cơng nghệ kỹ thuật đại Vì suất hiệu lao động trạm trộn bê tông rât cao, hỗ trợ đắc lực cho cơng trình xây dựng 1.3.2 Cấu tạo chung trạm trộn bê tơng Mỗi trạm trộn bê tơng thường có phận chính: • • Bãi chứa vật liệu: khoảng đất trống dùng để chứa vật liệu Hệ thống máy trộn bê tông: bao gồm hệ thống thùng chưa liên kết với hệ thống định lượng dùng để xác định xác tỷ lệ loại nguyên liệu Hệ • thống băng tải dùng để chuyển vật liệu vào thùng trộn Hệ thống cung cấp điện: trạm trộn bê tông sử dụng nhiều động công suất lớn, dây chuyền cần có hệ thống cung cấp điện phù hợp để cung cấp cho động thiêt bị khác 1.3.3 Nguyên tắc hoạt động trạm trộn bê tông Hầu hết trạm trộn bê tông xi măng tự động hoạt động theo quy trình nguyên tắc đây: - Nhập đầu vào thông tin, khối lượng, tỷ lệ để tạo mẻ bê tông mong muốn vào hệ thống điều khiển - Bật nguồn công tác cho hệ thống tự động hoạt động - Định lượng vật liệu theo tiêu chuẩn cần thiết Đầu tiên trình cấp liệu cho hệ thống trạm trộn: Xi măng lữu trữ silo, cát, đá, sỏi băng tải tời kéo vận chuyển đổ đầy vào phễu cấp liệu Tiếp theo, người điều khiển cần thiết lập thông số tỉ lệ cấp liệu vào hệ thống điều kiển tự động Khi bắt đầu vận hành, hệ thống lấy vào nguyên vật liệu theo tỉ lệ định sẵn Sau vật liệu đưa lên cối trộn, vật liệu cát, đá, sỏi, xi măng phụ gia hòa trộn với nước Dưới vận 10 hành máy trộn bê tông để tạo nên mẻ bê tông chất lượng yêu cầu CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 11 KẾT LUẬN SCADA hệ thông quan trọng hàng đầu nhà máy công nghiệp lớn khả trì hiệu quả, xử lý liệu giúp đưa định thông minh kịp thời dự báo cố xảy Chính vậy, đầu tư xây dựng hệ thống Scada trở thành xu hướng nhiều nhà máy công nghiệp Việt Nam quan tâm 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Xuân Tuỳ, Trần Minh Chính, Trần Ngọc Hải, Điều khiển thuỷ lực khí nén, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2016 [2] Bùi Hải Triều, Nguyễn Ngọc Quế, Đỗ Hữu Quyết, Nguyễn Văn Hưu, Truyền động thuỷ lực khí nén, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [3] Andrew Parr, Hydraulics and Pneumatics: A Technican’s and Engineer’s Guide, Elsevier Science & Technology, 2011 [4] Ian C.Turner, Engineering applications of Pneumatics and Hydraulics: Second edition 13 ... Kết luận Tài liệu tham khảo CHƯƠNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 1.1.1 Tổng quan hệ thống SCADA Cấu trúc hệ thống SCADA Scada phần hệ thống quản lý nhà máy có mơ sau: Hình 1.1 Mơ hình cấu trúc hệ thống Scada. .. thống Scada trạm bơm Hình 1.3 Hệ thống Scada mơ hình nhà thơng minh 1.1.3 Lợi ích hệ thống SCADA cơng nghiệp Hệ thống SCADA cho phép doanh nghiệp: • • Kiểm sốt quy trình cơng nghiệp chỗ từ xa Theo... người dùng cuối máy chủ 1.1.2 Ứng dụng hệ thống SCADA công nghiệp đời sống SCADA xương sống nhiều ngành công nghiệp đại, với vai trị quan trọng SCADA sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực, ví dụ như: