Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú Mỹ

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú MỹLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Đạm Phú Mỹ

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MUC HINH ẢNH LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 10 1.1 Giới thiệu chung 10 1.2 Các phân xưởng 11 1.3 Hệ thống cung cấp điện vai trò hệ thống 12 1.3.1 Sơ đồ sợi 13 1.3.2 Trạm điện 16 1.3.3 Máy biến áp 18 1.3.3.1 Nguyên lý làm việc cấu tạo máy biến áp 18 1.3.3.2 Các kết cấu mạch từ điển hình 18 1.3.3.3 Dây quấn 19 1.3.3.4 Những kết cấu phụ 19 1.3.3.5 Thông số máy biến áp 20 1.3.4 Máy phát điện tuabin khí 22 1.3.4.1 Cấu tạo máy phát điện tuabin khí 22 1.3.4.2 Nguyên lý hoạt động máy phát điện tuabin khí 22 1.3.4.3 Thông số đặc điểm máy phát điện 23 1.3.4.4 Thông số máy phát 24 1.3.4.5 Cuộn dây mạch từ stato 25 1.3.4.6 Các cảm biến nhiệt 25 1.3.4.7 Roto va cuộn dây rotor 25 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học 1.3.4.8 Ổ trục thiết bị chèn trục 25 1.3.4.9 Hệ thống phụ máy phát 26 1.3.4.10 Hệ thống kích từ 27 1.3.5 Máy phát điện diesel 29 1.3.6 Máy cắt 30 1.3.7 Tủ chuyển nguồn tự động (ATS) 35 1.3.8 Tủ tụ bù 36 1.3.9 Hệ thống lưu tích điện 38 1.3.10 Máy biến dòng máy biến áp đo lường 39 1.3.10.1 Các tín hiệu đo lường sử dụng hệ thống 39 1.3.10.2 Máy biến dòng điện 40 1.3.10.3 Máy biến điện áp 42 1.3.11 Hệ thống rơle bảo vệ 45 1.3.11.1 Rơle ứng dụng 45 1.3.11.2 Tính bảo vệ số rơle sử dụng nhà máy 46 1.3.11.3 Tổng quan rơle số ứng dụng 52 Chương 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 55 2.1 Hệ điều khiển hệ thống điện 55 2.2 Kết nối hệ thống điều khiển với thiết bị điện thông thường 57 2.3 Kết nối hệ thống điều khiển với thiết bị điện thông minh 57 2.3.1 Kết nối hệ thống điều khiển với hệ thống điều khiển máy phát tuabin khí 57 2.3.2 Kết nối hệ thống điều khiển với máy phát diesel tủ ATS 61 2.3.3 Kết nối hệ thống điều khiển với hệ thống cấp nguồn liên tục UPS hệ thống ắc quy dự phòng 61 2.3.4 Kết nối hệ thống điều khiển với hệ thống rơle bảo vệ 62 Chương 3: TỔNG QUAN VỀ S7 – 300 VÀ PHẦN MỀM WINCC CỦA SIEMEN 63 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học 3.1 Tổng quan S7 – 300 63 3.1.1 Cấu hình phần cứng 63 3.1.2 Cấu trúc nhớ 63 3.1.3 Mở rộng ngõ vào/ra 65 3.1.4 Ngơn ngữ lập trình 67 3.2 Tổng quan WinCC 68 3.2.1 Khái niệm 68 3.2.2 Các chức 69 3.2.3 Giao tiếp với hệ thống tự động hóa 69 3.3 Lập trình chương trình 70 3.3.1 Sử dụng S7 – PLCSIM thay cho PLC thực 70 3.3.2 Tiến hành chạy thử 71 3.4 Mạng truyền thông công nghiệp SIMATIC NET 72 3.4.1 Mạng truyền thông PPI 72 3.4.2 Mạng truyền thông MPI 73 3.4.3 Mạng truyền thông PROFIBUS 73 3.4.4 Mạng truyền thông ETHERNET 74 Chương 4: LẬP TRÌNH PLC VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT 76 4.1 Cấu hình hệ thống 76 4.1.1 Bộ điều khiển trung tâm S7 – 300 76 4.1.2 Các thiết bị vào/ra 76 4.1.3 Cấu hình phần cứng STEP7 SIMATIC MANAGER 77 4.1.4 Cấu hình phần cứng WinCC 78 4.2 Giao diện điều khiển giám sát hệ cung cấp thống điện 80 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học DANH MUC HINH ẢNH Hình 1: Vị trí địa lý nhà máy đạm Phú Mỹ 10 Hình 2: Sơ đồ cơng nghệ nhà máy Đạm Phú Mỹ 11 Hình 3: Sơ đồ dây truyền sản xuất Amonia 11 Hình 4: Sơ đồ dây truyền sản xuất Ure 12 Hình 5: Sơ đồ nguyên lý tổng quát hệ thống điện 14 Hình 6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện trung 15 Hình 7: Sơ đồ nguyên lý trạm điện hạ 16 Hình 8: Cấu tạo máy phát điện tuabin khí sử dụng khí đồng hành 23 Hình 9: Máy phát điện 24 Hình 10: Đầu phát máy phát điện diezel 30 Hình 11: Máy cắt trung áp GCB 31 Hình 12: Sơ đồ mạch lực máy cắt 31 Hình 13: Sơ đồ cuộn hút điều khiển máy cắt 32 Hình 14: Sơ đồ tiếp điểm điều khiển máy cắt 32 Hình 15: Sơ đồ tiếp điểm phụ máy cắt 32 Hình 16: Hệ thống lưu trữ điện dự phòng 39 Hình 17: Cấu tạo máy biến dòng điện 40 Hình 18: Cấu tạo máy biến điện áp 43 Hình 19: Sơ đồ tổng quát hệ thống bảo vệ phần tử hệ thống điện 46 Hình 20: Sơ đồ bảo vệ q dịng cắt nhanh có thời gian 47 Hình 21: Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất điểm cuộn stator máy phát điện 48 Hình 22: Sơ đồ bảo vệ dòng thứ tự nghịch 48 Hình 23: Sơ đồ bảo vệ so lệch dọc cuộn stator máy phát điện 49 Hình 24: Bảo vệ chống điện áp hai cấp đặt máy phát điện 50 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 25: Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất điểm cuộn rotor dùng nguồn điện phụ DC 50 Hình 26: Đặc tính thời gian bảo vệ q dịng 51 Hình 27: Nguyên lý cấu tạo vị trí bố trí MBA rơle 52 Hình 28: Sơ đồ bảo vệ chống kích từ máy phát điện dùng rơle điện kháng cực tiểu 52 Hình 29: Cấu trúc điển hình rơle số 54 Hình 30: Cấu hình điều khiển hệ điều khiển- giám sát hệ thống điện 57 Hình 31: Cấu hình điển hình vận hành giám sát AVR 60 Hình 32: Nguyên lý chung cấu trúc điều khiển logic khả trình 63 Hình 33: Các module gá rack 66 Hình 34: Cấu hình rack trạm PLC S7-300 67 Hình 35: Ba kiểu ngơn ngữ lập trình cho S7-300 67 Hình 36: Cấu trúc phân cấp điều khiển sử dụng giao diện WinCC 68 Hình 37: Giao tiếp WinCC với hệ thống tự động hóa 70 Hình 38: Khởi động PLCSim phục vụ mô 70 Hình 39: Mơ PLC thử nghiệm 72 Hình 40: Giao thức truyền thơng PPI 73 Hình 41: Giao thức truyền thơng MPI 73 Hình 42: Giao thức truyền thông PROFIBUS 74 Hình 43: Kiến trúc giao thức Profibus 74 Hình 44: Giao thức truyền thông ETHERNET 75 Hình 45: Module CPU 315-DP 76 Hình 46: Module ET200M 77 Hình 47: Kết nối phần cứng PLC 77 Hình 48: Kết nối truyền thông 78 Hình 49: Thiết lập truyền thông MPI & Profibus 78 Hình 50: Khai báo biến điều khiển giám sát 79 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 51: Màn hình thiết kế giám sát 79 Hình 52: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện nhà máy Đạm 80 Hình 53: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng AMONIA 81 Hình 54: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng UREA 81 Hình 55: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện dự phịng 82 Hình 56: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng Phụ trợ 82 SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: - Đây cơng trình nghiên cứu tơi thực - Kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để công bố Người thực luận văn Đới Thành Chung SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học LỜI CẢM ƠN Trước hết xin gửi lời cảm ơn đến Giám đốc ban lãnh đạo Nhà máy đạm Phú Mỹ tạo điều kiện cho q trình tìm hiểu nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Giám đốc xưởng điện nhà máy, kĩ sư, tổ trưởng, toàn thể công nhân viên xưởng điện nhà máy cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi cho tơi nghiên cứu hồn thành cơng việc Em xin chân thành cảm ơn TS.Vũ Vân Hà, người trực tiếp hướng dẫn , tận tình bảo, giúp đỡ em giải vấn đề khó liên quan tới đề tài Chắc chắn luận văn tốt nghiệp khơng thể hồn thành thiếu giúp đỡ quý báu thầy ! Cùng với giúp đỡ từ phía thầy môn Điều Khiển Tự Động tạo điều kiện để em có hội hồn thiện để tài! Người thực Đới Thành Chung SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học LỜI NÓI ĐẦU Thành phần kinh tế nước ta với 70% dân số sống nghề nơng Vì nơng nghiệp ngành quan cần đầu tư phát triển để đảm bảo an ninh lương thực hướng tới xuất sản phẩm nơng nghiệp giới Vì nhu cầu phân bón phục vụ nơng nghiệp thị trường Việt Nam lớn, nhu cầu phân đạm khoảng triệu tấn, trước phải nhập hoàn tồn Hiện tại, Việt Nam có số nhà máy sản xuất phân đạm trọng điểm để đáp ứng nhu cầu trên, nhà máy phân đạm Phú Mỹ Khu công nghiệp Phú Mỹ tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu sử dụng khí thiên nhiên làm ngun liệu, có cơng suất 800.000 tấn/năm nhà máy trọng điểm Với đặc thù nhà máy hóa chất u cầu cơng nghệ phải đảm bảo an tồn, ổn định, an toàn Việc đảm bảo cho việc cung cấp điện tốt đòi hỏi phải xây dựng hệ thống từ khâu sản xuất, truyền tải phân phối điện hoạt động cách thống với Trong thiết kế điều khiển hệ thống cung cấp điện mắt xích đóng vai trị quan trọng hệ thống điện Vì việc nghiên cứu đưa phần mềm Wincc sử dụng PLC điều khiển cho hệ thống điện công nghiệp vào sử dụng giải pháp cải tiến đắn cho giám sát điều khiển hệ thống điện nhà máy Đạm Phú Mỹ đưa nội dung luận văn Luận văn bao gồm có 04 chương: - Chương 1: Tổng quan nhà máy Đạm Phú Mỹ giới thiệu tổng quát nhà máy Đạm Phú Mỹ, công nghệ dây chuyền sản xuất Cấu trúc hệ thống cung cấp điện - Chương 2: Hệ điều khiển- giám sát thông số hệ thống điện Nội dung chức hệ điều khiển- giám sát hệ thống điện nhà máy Đạm Phú Mỹ Các thông số hệ thống điện nguyên tắc làm việc - Chương 3: Tổng quan S7-300 phần mềm Win CC Siemens Nội dung chương giới thiệu tổng quan S7-300 phương pháp lập lập trình điều khiểngiám sát qua sử dụng WinCC Siemen - Chương 4: Nội dung chương trình điều khiển Nội dung đề cập tới chương trình điều khiển giám sát hệ thống điện nhà máy Đạm Phú Mỹ sử dụng PLC S7300và WinCC Siemens SVTH: Đới Thành Chung Trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 1.1 Giới thiệu chung - Công ty cổ phần – nhà máy đạm Phú Mỹ trực thuộc tổng cơng ty phân bón hóa chất dầu khí đặt khu cơng nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành, tỉnh Bà RịaVũng Tàu - Nhà máy khởi cơng xây dựng vào tháng 3-2001 có vốn đầu tư 450 triệu USD, có diện tích 63 ha, sử dụng công nghệ hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch) để sản xuất amoniac công suất 1350 tấn/ngày, công nghệ hãng Snamprogetti (Italy) để sản xuất urê công suất 2200 tấn/ngày Hình 1: Vị trí địa lý nhà máy đạm Phú Mỹ - Tất trình sản xuất q trình khép kín, địi hỏi phải có giấy phép làm việc tùy theo yêu cầu quy định như: sinh lửa sinh nhiệt, phóng xạ, đào đất, khơng gian hạn hẹp… Chu trình cơng nghệ tự tạo điện nước giúp nhà máy hoàn toàn chủ động sản xuất kể lưới điện quốc gia có cố khơng đủ điện cung cấp SVTH: Đới Thành Chung Trang 10 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Luận văn Cao học Tương ứng với kênh truyền thơng lại có Protocol (phương thức truyền thông) tương ứng.Các Protocol lại sử dụng để giao tiếp với kiểu mạng tự động hóa Ví dụ, kênh truyền thơng SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE.CHN có Protocol : MPI, Industrial Ethernet, TCP/IP … Hình 37: Giao tiếp WinCC với hệ thống tự động hóa 3.3 Lập trình chương trình 3.3.1 Sử dụng S7 – PLCSIM thay cho PLC thực - S7 – PLCSIM phần mềm thuộc gói phần mềm STEP hãng Siemens Đức sản xuất, dùng để mô hoạt động PLC thực S7 – PLCSIM giúp cho người sử dụng chạy kiểm tra chương trình điều khiển mà không cần kết nối với PLC thực Đồng thời cho phép mơ hoạt động PLC vịng quét hay liên tiếp nhiều vòng quét, thay đổi chế độ hoạt động PLC mô (STOP, RUN, RUN - P) PLC thực Hình 38: Khởi động PLCSim phục vụ mô SVTH: Đới Thành Chung Trang 70 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học 3.3.2 Tiến hành chạy thử - Trong phần ta tiến hành mô cho hệ thống cân cấp liệu than Q trình mơ sử dụng phần mềm: STEP7, WinCC PLCSIM Ngồi việc mơ tín hiệu với PLCSIM, ta cịn sử dụng công cụ “WINCC TAG SIMULATOR” để mô tín hiệu cho chương trình - Trình tự mơ tiến hành theo bước sau: + Download chương trình PLC từ STEP7 xuống PLCSIM + Chạy chương trình WinCC thực + Thay đổi thông số giá trị mô sử dụng PLCSIM WINCC TAG SIMULATOR + Quan sát hình WinCC Runtime đánh giá kết - Trước hết, thực việc nạp chương trình viết xuống PLC SIM Từ cửa sổ STEP Manager chương trình STEP 7, nhấn nút để mở chương trình PLC SIM Trong hình PLC SIM, chọn File > New để tạo ta PLC giả lập mới.Việc nạp chương trình xuống PLC SIM thực PLC giả lập chế độ RUN-P STOP.Trên cửa sổ STEP Manager, nhấn vào PLC muốn nạp chương trình xuống PLC SIM, sau nhấn để thực việc nạp tồn chương trình xuống.Một bảng thơng báo tiến trình q trình nạp Khi bảng thơng báo chạy đến 100% mà khơng có lỗi xảy ra, chuyển PLC sang chế độ RUN để chế độ RUN-P SVTH: Đới Thành Chung Trang 71 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 39: Mơ PLC thử nghiệm 3.4 Mạng truyền thông công nghiệp SIMATIC NET - SIMATIC NET mạng truyền thông cho phép kết nối điều khiển, máy tính chủ, trạm làm việc Hệ thống truyền thông mở cho nhiều cấp khác q trình tự động hóa mơi trường công nghiệp Cơ sở truyền thông mạng cục bộ, thực theo nhiều cách khác nhau: điện học, quang học, không dây kết hợp ba cách - Tùy theo yêu câu chức việc điều hành, quản lý sản xuất mạng cơng nghiệp phân cấp bao gồm: + Mạng PPI + Mạng MPI + Mạng PROFIBUS + Mạng ETHERNET công nghiệp 3.4.1 Mạng truyền thông PPI - Mạng PPI: thực truyền thông nối tiếp điểm tới điểm, ghép nối hai thiết bị tự động hóa với nhau, hay ghép nối thiết bị máy tính với thiết bị truyền thơng khác - Mạng PPI sử dụng cổng RS 232 (tốc độ 300 bit/s, khoảng cách 10m) RS 485 (tốc độ 19.2 Kbit/s khoảng cách 1000m) để truyền thông định nghĩa kiểu truyền ASCII SVTH: Đới Thành Chung Trang 72 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 40: Giao thức truyền thơng PPI 3.4.2 Mạng truyền thông MPI - Mạng MPI: sử dụng cho cấp trường hay cấp phân xưởng với yêu cầu khoảng cách trạm không lớn Nhằm phục vụ cho mục đích ghép nối số lượng hạn chế trạm (không 32 trạm) với dung lương truyền thông 187.5 Kbps Ưu điểm thiết lập đơn giản cho thiết bị SIMATIC, có khả liên kết nhiều CPU PG/PC với Hình 41: Giao thức truyền thông MPI 3.4.3 Mạng truyền thông PROFIBUS - Mạng Profibus: hệ thống Bus trường chuẩn mở rộng dùng để nối thiết bị trường với thiết bị điều khiển giám sát Profibus thiết bị nhiều chủ, cho phép thiết bị điều khiển tự động, trạm kỹ thuật hiển thị trình phụ kiện phân tán làm việc đường truyền chung Bus SVTH: Đới Thành Chung Trang 73 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 42: Giao thức truyền thơng PROFIBUS - Profibus có kiểu giao thức, kiểu sử dụng cho tác vụ khác Đó giao thức: + Profibus FMS (Fieldbus Message Specification) thường sử dụng cho Bus hệ thống cấp điều khiển giám sát + Profibus DP (Distributed Peryphery) sử dụng để kết nối thiết bị điều khiển với ngoại vi phân tán Vì đáp ứng tốt thời gian trao đổi liệu PLC , thiết bị đo, thiết bị truyền động van + Profibus PA (Process Automation) mở rộng DP sử dụng môi trường cháy nổ theo tiêu chuẩn IEC Hình 43: Kiến trúc giao thức Profibus 3.4.4 Mạng truyền thông ETHERNET - Mạng Ethernet công nghiệp (IE): mạng phục vụ cho cấp quản lý cấp phân xưởng để thực truyền thơng máy tính hệ thống tự động hóa Nó phục vụ cho việc trao đổi số lượng thông tin lớn, truyền thông phạm vi rộng Mạng IE sử dụng truyền thông ISO TCP/IP nên thành viên SVTH: Đới Thành Chung Trang 74 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học mạng bình đẳng với trạm khơng phải SIEMENS có có khả tich hợp vào mạng Số lượng trạm nâng lên 1024 trạm Hình 44: Giao thức truyền thơng ETHERNET SVTH: Đới Thành Chung Trang 75 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Chương 4: LẬP TRÌNH PLC VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT 4.1 Cấu hình hệ thống 4.1.1 Bộ điều khiển trung tâm S7 – 300 - Trên thực tế hệ thống cung cấp điện nhà máy đạm Phú Mỹ đòi hỏi cấu hình nhớ chương trình nhớ điều khiển cho điều khiển trung tâm tương đối lớn để quản lý xử lý thơng tin - Nhưng hạn chế thời gian kiến thức nên em chọn điều khiển trung tâm CPU315-2DP số thứ tự 6ES7 315-2AH14-0AB0 có cấu hình phù hợp với hệ thống điều khiển Một điều khiển trung tâm S7-315-2DP có chứa phần tử sau: + Module CPU 315-2DP có tích hợp MPI/DP + Bộ nhớ làm việc 256K Hình 45: Module CPU 315-DP 4.1.2 Các thiết bị vào/ra - Trên Profibus mạng truyền thông cần đặt thêm Module vào/ra M ục đích Module vào để kết nối thiết bị cấp trường với điều khiển trung tâm CPU Trong hệ thống cung cấp điện nhà máy đạm Phú Mỹ sử dụng giải pháp vào phân tán Các thi ế t b ị vào phân tán thông thườ ng s d ụ ng h ệ thố ng ET200M - ET 200M thiết bị vào kiểu Module thuộc họ Simatic S7-300 Các thiết bị vào ET 200M kết nối tới điều khiển trung tâm PLC-S7 315-2DP, coi trạm BUS trường SVTH: Đới Thành Chung Trang 76 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 46: Module ET200M 4.1.3 Cấu hình phần cứng STEP7 SIMATIC MANAGER - Trong SIMATIC Manager chọn trạm SIMATIC S7-300 để cấu hình Chọn menu Edit => Open Object Sau thêm ngõ vào/ra, cấu hình module ET200M thông qua Profibus nhằm điều khiển thiết bị phân tán xa trạm Hình 47: Kết nối phần cứng PLC - Kết nối hình giám sát PLC điều khiển qua mạng MPI SVTH: Đới Thành Chung Trang 77 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 48: Kết nối truyền thơng 4.1.4 Cấu hình phần cứng WinCC - Trong WinCC Explorer → New → Single-User Project để khởi tạo chương trình - Tiếp tục chọn Tag Management  Add new driver  SIMATIC S7 Protocol Suite để tạo liên kết PLC WinCC Sử dụng giao thức MPI để giao tiếp PLC WinCC Sử dụng giao thức Profibus để giao tiếp PLC module ET200M mở rộng Hình 49: Thiết lập truyền thơng MPI & Profibus - Xây dựng sở liệu: Tùy thuộc vào chương trình PLC mà ta đưa biến cần giám sát lên hình WinCC đưa thêm điều khiển vào WinCC trường hợp muốn can thiệp trực tiếp vào trình hoạt động hệ thống SVTH: Đới Thành Chung Trang 78 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 50: Khai báo biến điều khiển giám sát - Thiết kế hình giám sát: Chọn Graphics Designer => New picture Sử dụng chức Color Palette, Object Palette, Style Palette, Alignment Palette, Zoom Palette, Menu bar, Tool bar, Font Palette, Layer Palette…để thiết kế hình giám sát phù hợp với yêu cầu công việc Việc thiết kế hình giám sát yêu cầu bố trí cách hợp lý cho thuận tiện cho việc giám sát, vận hành hệ thống Hình 51: Màn hình thiết kế giám sát SVTH: Đới Thành Chung Trang 79 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học 4.2 Giao diện điều khiển giám sát hệ cung cấp thống điện - Các giao diện điều khiển giám sát máy phát điện hệ thống điện dùng để điều khiển hệ thống kích từ, điều khiển hịa đồng bộ, đóng cắt máy cắt, dao cách ly Các thông số giám sát công suất, dòng điện, điện áp máy phát, dòng điện, điện áp kích từ, trạng thái máy cắt điện áp, dòng điện hệ thống điện tự dùng Hình 52: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện nhà máy Đạm SVTH: Đới Thành Chung Trang 80 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 53: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng AMONIA Hình 54: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng UREA SVTH: Đới Thành Chung Trang 81 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học Hình 55: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện dự phịng Hình 56: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện xưởng Phụ trợ SVTH: Đới Thành Chung Trang 82 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Qua thời gian nghiên cứu làm đồ án với đề tài:” Thiết kế hệ điều khiển giám sát cho hệ thống cung cấp điện nhà máy Đạm Phú Mỹ” em đạt số kết sau: - Hiểu dây chuyền công nghệ Nhà máy Đạm Phú Mỹ - Hiểu nguyên lý hoạt động phần tử hệ thống cung cấp điện Từ nắm cách vận hành hệ thống điện cung cấp điện cho Nhà Máy - Nghiên cứu tìm hiểu thiết bị điều khiển PLC S7-300 Sử dụng thành thạo phần mềm STEP7 để lập trình cho thiết bị điều khiển, việc kết nối thiết bị điều khiển với phần mềm WinCC để giám sát hệ thống Việc nhằm nâng cao chất lượng sử dụng điện đảm bảo an toàn hệ thống cung cấp điện thông qua cảnh báo hình giám sát Do hạn chế kiến thức chuyên môn thời gian tiếp xúc với chưa nhiều nên đề tài dừng lại nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển cung cấp điện cho Nhà máy Đạm Phú Mỹ Để phát triển hồn thiện liên kết Nhà máy khu vực để xây dựng hệ điều khiển giám sát thông minh cho Khu Công Nghiệp Nhằm tiết kiệm lượng cho Nhà máy góp thêm phần tiết kiệm nguồn lượng Quốc Gia Mặc dù có nhiều cố gắng luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo để luận văn thêm tốt SVTH: Đới Thành Chung Trang 83 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Cao học TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Xuân Minh, Vũ Vân Hà, Nguyễn Dỗn Phước – Tự động hóa với Simatic S7-300, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Minh Sơn (2006), Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội SIMATIC S7 Lập trình hệ thống, Trung tâm đào tạo tự động hóa SIEMENS, NXB Đà Nẵng Lập trình WinCC cho hệ thống Scada, Citres, NXB Hồ Chí Minh Bảo vệ rơ le tự động hóa hệ thống điện, Nguyễn Hoàng Việt, NXB Trường Đại Học quốc gia TP Hồ Chí Minh Nhà máy điện trạm biến áp (2009), PGS.Nguyễn Hữu Khái, NXB GDVN Giáo trình Hệ thống cung cấp điện, Trương Minh Tân, NXB Trường ĐH Quy Nhơn W.Bolton – Programmable Logic Controllers Hugh Jack – Automating Manufacturing Systems With PLCs SVTH: Đới Thành Chung Trang 84 ... Nội Luận văn Cao học Hình 51: Màn hình thiết kế giám sát 79 Hình 52: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống cung cấp điện nhà máy Đạm 80 Hình 53: Giao diện điều khiển giám sát hệ thống. .. Tổng quan nhà máy Đạm Phú Mỹ giới thiệu tổng quát nhà máy Đạm Phú Mỹ, công nghệ dây chuyền sản xuất Cấu trúc hệ thống cung cấp điện - Chương 2: Hệ điều khiển- giám sát thông số hệ thống điện Nội... Chương 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 55 2.1 Hệ điều khiển hệ thống điện 55 2.2 Kết nối hệ thống điều khiển với thiết bị điện thông thường 57 2.3 Kết nối hệ thống điều khiển với thiết