báo cáo thực tập tôt nghiệp cân băng định lượng

báo cáo thực tập tôt nghiệp cân băng định lượng tài liệu hay mời các bạn tham khảo sử dụng trong nhà máy công nghiệp hiện đại,mức độ tự động hóa cao với điều khiển giảm sát hoàn toàn tự động

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI MĂNG HẢI PHÒNG 3

1.1 Tóm tắt quá trình hình thành và phát triển 3

1.2 Dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng vicem Hải Phòng 4

1.2.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu 6

1.2.2 Nghiền liệu 6

1.2.3 Nung luyện clinker 6

1.2.4 Nghiền xi măng: 6

1.2.5 Đóng bao và xuất hàng: 6

1.3 Tổng quan hệ thống cung cấp điện nhà máy xi măng Hải Phòng: 7

1.3.1 Cấu trúc hệ thống: 7

1.3.2.Vận hành trạm 110: 9

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ MÁY XI MĂNG HẢI PHÒNG 11

2.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển ECS của hãng FLSmidth: 11

2.2 Cấu hình hệ thống mạng của nhà máy xi măng Hải Phòng: 12

2.2.1 Cấp điều khiển quá trình: 13

2.2.2 Cấp điều khiển: 14

2.2.3 Cấp hiện trường: 15

CHƯƠNG 3 : TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 16

3.1 Giới thiệu về hệ thống cân băng định lượng 16

3.2 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống 17

3.2.1 Nhiệm vụ: 17

3.2.2 Yêu cầu của hệ thống 17

3.3 Mô tả hệ thống : 18

3.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 18

3.3.2 Các khối chính trong hệ thống cân băng định lượng 19

3.3.3 Cabin điều khiển 21

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian một tháng được tạo điều kiện về thực tập tại công ty xi măng vicem

Hải Phòng em đă tìm hiểu và học hỏi được thật nhiều điều bổ ích.Đây là thời gian để chúng em nắm bắt được dây chuyền công nghệ của nhà máy và cũng là cơ hội để chúng

emkiểm nghiệm,bổ sung những kiến thức đã học,bước đầu xem xét, phân tích và ứng dụng vào trong thực tế.Ở đây chúng em đã tiếp xúc với không khí làm việc hết sức chuyên nghiệp và hăng say,được làm việc cùng những kĩ sư khác của công ty.Ngoài ra

em cũng phần nào hiểu được phương thức tổ chức,quản lý cũng như điều hành hoạt động của một doanh nghiệp lớn.Điều này đă giúp em hoàn thiện bản thân hơn để trở thành một

kĩ sư trong tương lai

Và để có thời gian quý báu được thưc tập tại công ty xi măng vicem Hải Phòng,em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn tự động hóa,trường đại học Bách Khoa

Hà Nội đă giảng dạy,trang bị cho em kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cho em đi thực tập.Em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Nguyễn Mạnh Tiến và cô ThS.Nguyễn Thị Liên Anh đã tận tình,trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực tập.Bên cạnh đó em cũng xin chân thành cảm ơn các chú,các bác,các anh chị ở phòng sữa chữa 3 ka,công ty

xi măng vicem Hải Phòng,chú Bình,bác Hùng,anh Nam kỹ sư của công ty đã nhiệt tình chỉ bảo,hướng dẫn để em đạt được kết quả tốt trong đợt thực tập

Trong quá trình thực tập và làm báo cáo, do còn thiếu kinh nghiệm và còn bỡ ngỡ với thực tế, nên em không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy cô chỉ bảo thêm để em có thể hoàn thành và đạt kết quả tốt.Em xin chân thành cảm ơn !

Với công suất thiết kế: Nhà máy cũ 350.000 tấn Xi măng/năm

Nhà máy mới (hoạt động từ cuối năm 2005) 1.400.000 tấn/ năm

Hình 1.1 Công ty xi măng Hải Phòng

- Từ năm 1926 đến năm 1936, Công ty F.L Smidth lắp đặt cho Nhà máy ba lò quay phương pháp ướt, kích thước 2,7x83m và 3,0x100m

- Từ năm 1963 đến năm 1978, Rumani lắp đặt thêm cho Nhà máy bốn lò quay phương pháp ướt, kích thước 3,0x100m

- Từ năm 1993 đến nay Công ty xi măng Hải Phòng được thành lập trên cơ sở hợp nhất 2đơn vị là Nhà máy xi măng Hải Phòng và Công ty kinh doanh xi măng Hải Phòng;

Với hơn một trăm năm tồn tại và phát triển,công ty xi măng Hải Phòng luôn là cánh chim đầu đàn của nghành xi măng Việt Nam,là sự lựa chọn tin cậy của mọi người

dân.Công ty đã từng cung cấp xi măng xây dựng các công trình lịch sử như Lăng

Bắc,Bảo tàng Hồ Chí Minh,Thủy điện Hòa Bình Sản phẩm của chính công ty là xi măng Pooclăng hỗn hợp PCB30, PCB40 và các loại xi măng đặc biệt khác theo đơn đặt hàng

Theo Quyết định số 1019/TTg ngày 29/11/1997 của Thủ tướng Chính Phủ về việc đầu tư

dự án Nhà máy xi măng Hải Phòng (mới), trên mảnh đất Tràng Kênh – bên cạnh dòng sông Bạch Đằng lịch sử, dây chuyền Xi măng Hải Phòng mới theo phương pháp khô (lò quay) do hãng F.L.Smidth (Đan Mạch) chế tạo, cung cấp với công suất 1,4 triệu tấn xi măng / năm đã hoàn thành và đi vào hoạt động Đây là dây chuyền sản xuất xi măng hiện đại nhất Việt Nam hiện nay với công nghệ riêng biệt Clinker và phụ gia, giúp chủ động hoàn toàn trong việc kiểm soát mác xi măng

Hiện nay, với đội ngũ cán bộ nhân viên khoảng trên 1000 người, làm việc tại các khu vựcchính: Nhà máy xi măng tại Minh Đức - Thủy Nguyên - Hải Phòng, Trung tâm tiêu thụ tại Hải Phòng, Văn phòng Trung tâm tiêu thụ tại T.P Hồ Chí Minh, Ban Quản lý dự án khu đô thị xi măng Hải Phòng, câu lạc bộ bóng đá xi măng Hải Phòng Công ty vẫn đang tiến lên phát triển vững mạnh góp phần lớn vào công cuộc xây dựng đất nước

1.2 Dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng vicem Hải Phòng

Nhà máy xi măng Hải Phòng mới được khởi công xây dựng từ năm 2003 và khánh thànhvào ngày 15/7/2005, do hãng FLSmidth của Đan Mạch thiết kế và cung cấp thiết bị chủyếu, với năng suất thiết kế 3300 tấn Clinker/ngày và 1,4 triệu tấn Clinker/năm

Xi măng được sản xuất theo phương pháp khô hiện đại, với dây chuyền đồng bộ, mức độ

cơ khí hóa và tự động hóa cao, nối mạng toàn nhà máy Các thiết bị trong dây chuyềnđược điều khiển tự động từ trung tâm điều hành chính và cụm điều khiển các công đoạn Toàn bộ các thông số kỹ thuật được đo đạc, chuẩn hóa và gửi về trung tâm điều khiểnbằng mạng lưới cáp quang và cáp đôi dây xoắn

Chất lượng của sản phẩm ở đầu ra của toàn bộ các công đoạn đều được quản lý một cáchnghiêm ngặt bằng hệ thống phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm QCX Từ việc phântích chất lượng sản phẩm mỗi công đoạn, hệ thống có sự điều chỉnh cần thiết để đảm bảochất lượng của sản phẩm ở khâu cuối cùng

Quy trình sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hải Phòng được mô tả như sơ đồ côngnghệ dưới đây:

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng của Nhà máy

Công nghệ sản xuất xi măng nói chung gồm các bước:

+ Chuẩn bị nguyên vật liệu

+ Nghiền liệu

+ Nung luyện Clinker

+ Nghiền xi măng

+ Đóng bao và xuất hàng

1.2.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng là đá vôi,đất sét, cùng một số phụ giakhác.Những nguyên liệu này được khai thác từ bên ngoài và vận chuyển vào trong nhàmáy.Trước khi đưa vào kho những nguyên liệu có kích thước lớn sẽ được làm nhỏ thôngqua máy đập búa 131HC100 (với đá vôi) hoặc máy cán 132RC100, 132RC133 (đối với

đá sét)

1.2.2 Nghiền liệu

Những nguyên liệu dùng để tạo ra clinker sẽ được đưa vào những két chứa riêng biệt

rồi từ đó đổ xuống các cân băng định lượng.Cân băng định lượng có nhiệm vụ đưa

nguyên liệu xuống băng tải nhưng theo một ti lệ đã được đặt ra.Băng tải sẽ đưa liệu tới máy nghiền đứng để sấy và nghiền liên hợp rồi chuyển đến silo đồng nhất

1.2.3 Nung luyện clinker

Nguyên liệu sau khi được nghiền và đồng nhất sẽ được đưa qua một hệ thống sấy đểnâng dần nhiệt độ trước khi đưa vào lò nung Hệ thống sấy này bao gồm nhiều cyclon ởnhiều tầng khác nhau lợi dụng khí thải đầu ra của lò để sấy và đồng nhất bột liệu sốngthêm một lần nữa

Khi được đưa vào trong lò nung ở đây bột sống sẽ được nung lên đến nhiệt độ 1500oC,các phản ứng hóa học xảy ra và bột liệu bị chuyển thành clinker dạng pha lỏng

Sau khi nung thành clinker phải tiến hành làm nguội thu hồi nhiệt dư của clinker phục vụmục đích khác, nâng hiệu suất nhiệt của hệ thống nung, giảm nhiệt độ clinker thuận tiệncho việc tồn trữ, vận hành và nghiền clinker Những hạt clinker to quá sẽ được đập nhỏ.Cuối công đoạn này, Clinker được đưa vào silo chứa clinker

1.2.4 Nghiền xi măng:

Thông qua hệ thống cân băng định lượng, các thành phần tạo thành xi măng sẽ đượcphối hợp theo một tỷ lệ nhất định rồi sau đó được đưa tới máy nghiền để tạo ra xi măngtheo mác yêu cầu của khách hàng

Thông thường, hệ thống nghiền xi măng gồm 2 cấp là nghiền thô và nghiền tinh Quátrình nghiền thô được thực hiện bằng máy nghiền đứng Quá trình nghiền tinh dùng máynghiền bi Tại công đoạn này, tất cả các nguyên vật liệu được nghiền nhỏ thành bột mịn,được phân ly và nghiền lại nếu chưa đạt yêu cầu

1.2.5 Đóng bao và xuất hàng:

Sau khi được nghiền xong, xi măng được chứa vào silo chứa và được được tháo dầnxuống dây chuyền đóng bao và xuất hàng Có hai kiểu xuất xi măng là xuất xi măng bao

và xuất xi măng rời

Tại đây, qua hệ thống các máy đóng bao, xi măng được đóng thành từng bao với khối lượng định trước theo tiêu chuẩn Sau khi đóng bao xong, xi măng sẽ theo các băng tải xuất hàng tới các phương tiện vận chuyển khác nhau như ô tô, tàu hỏa, tàu thủy để mang

đi tiêu thụ

1.3 Tổng quan hệ thống cung cấp điện nhà máy xi măng Hải Phòng:

1.3.1 Cấu trúc hệ thống:

Trạm biến áp 110 kV là trạm điện chính cung cấp điện cho dây chuyền sản xuất xi măng

của công ty xi măng Hải Phòng Nhiệm vụ của trạm là truyền tải năng lượng điện từ110kV xuống 6kV, cung cấp cho các trạm công đoạn của nhà máy

Trạm 191: phục vụ cho công đoạn đập đá vôi

Trạm 291: phục vụ cho công đoạn nhập nguyên liệu như đá sét, pyrite, silic, than

Trạm 391: phục vụ công đoạn nghiền liệu và hệ thống lò

Trạm 491: phục vụ công đoạn nghiền than và làm mát clinker

Trạm 591: phục vụ công đoạn nghiền xi măng

Trạm 691: phục vụ công đoạn đóng bao và xuất xi măng

Trạm 791: phục vụ công đoạn xử lý nước thải, trạm bơm nước

Trạm 891: phục vụ cho văn phòng

Hình 1.3 Sơ đồ cung cấp điện công ty xi măng Hải Phòng

Điện áp 110 kV qua hai máy biến áp T1 và T2 hạ xuống 6kV qua hai máy cắt 631 và 632đóng lên hai thanh cái C61 và C62 Từ thanh cái C61 và C62 các máy cắt nhánh đóngđiện cung cấp cho các trạm công đoạn của nhà máy.

b Các cụm thiết bị 6KV:

Thanh cái C61 cấp điện cho các trạm phân phối thông qua các máy cắt.

Máy cắt 671 là máy cắt dự phòng

Máy cắt 673 cấp điện cho máy biến áp kiểu ziczac tạo điểm trung tính giả cho máy biến

áp chính T1 do máy biến áp T1 đấu theo sơ đồ Y/ nên không có điểm trung tính nguồn.Tạo điểm trung tính giả cho hệ thống để các máy cắt có thể làm việc khi có sự cố chạmđất

Máy cắt 675 cấp điện cho trạm 191 công đoạn đập đá vôi

Máy cắt 677 cấp điện cho trạm 291 công đoạn đập sét

Máy cắt 679 cấp điện cho trạm 691 công đoạn đóng bao

Máy cắt 681 cấp điện cho trạm 791 trạm xử lý nước

Máy cắt 683 cấp điện cho trạm 591 công đoạn nghiền xi măng

Máy cắt 685 cấp điện cho trạm 591 công đoạn nghiền phụ gia

Máy cắt 601 cấp cho tụ bù thanh cái

Thanh cái C62 cấp điện cho các trạm phân phối thông qua các máy cắt

Máy cắt 672 cấp điện cho máy biến áp tự dùng của trạm 110 kV Máy biến áp này còn cótác dụng tạo điểm trung tính giả cho máy biến áp chính T2

Máy cắt 674 cấp cho trạm 891 dùng cho khu văn phòng

Máy cắt 676 cấp cho trạm 391 công đoạn nghiền liệu

Máy cắt 678 cấp cho trạm 391 công đoạn lò

Máy cắt 680 cấp cho trạm 491 công đoạn làm lạnh và nghiền than

Máy cắt 602 cấp cho tụ bù thanh cái

Máy cắt 682 và 684 là hai máy cắt dự phòng

c Các động cơ sử dụng trực tiếp điện áp 6KV:

Động cơ máy nghiền bi xi măng 541MD305M01 P = 1400kW

Động cơ nghiền phụ gia 531MD110 P = 830kW

Các động cơ này được đóng điện trực tiếp từ máy cắt 6kV, một số được khởi động bằngbiến trở dung dịch Na2CO3

1.3.2.Vận hành trạm 110:

Hệ thống trạm 110 có 3 chế độ vận hành:

-Với 1 đường dây 171E2.16

-Với 1 đường dây 172E2.16

-Với đồng thời cả 2 đường dây

Thông thường trạm 110 vận hành với 1 đường dây 171E2.16 Đường dây 2 là đường dựphòng được sử dụng khi sự cố hoặc sửa chữa và bảo dưỡng Phương thức vận hành vớiđồng thời cả 2 đường dây không được sử dụng do phức tạp trong vận hành cũng như điều

độ điện Trong báo cáo này chỉ trình bày trường hợp trạm làm việc với 1 lộ đường dây171E2.16

a.Trường hợp trạm làm việc với 1 lộ đường dây 171E2.16:

Khi đóng điện cho MBA T1 cấp điện lên thanh cái C61 của dãy tủ 6KV trình tự thao tácnhư sau:

Kiểm tra toàn bộ các dao cách ly 171-7, 112-2, 112-1, 131-1, 131-3, máy biến áp T1,các

TI 171, 131, máy cắt 631 và 612 đảm bảo điều kiện vận hành và vị trí bộ điều áp dưới tảiphải đặt ở vị trí ban đầu

Kiểm tra ngắt các dao cách ly 131-38, 631-38, 112-14, 112 -24, 172- 7, các máy cắt phụtải 6KV ở C61 và máy cắt 612

Đóng máy cắt 631

Đưa máy biến áp T1 vào vận hành

Kiểm tra các dao cách li 171-7, 112-1, 112-2, 132-2, 132-3, các máy cắt 112 và 132, TI

172 và 132, máy cắt 632 và 612, máy biến áp T2 và bộ điều chỉnh dưới tải

Khi cắt điện máy biến áp T1, vận hành theotrình tự như sau:

+Cắt hết phụ tải 6KV từ thanh cái C61

+Cắt máy cắt 631, cắt dao cách ly

+Cắt máy cắt 631, cắt dao cách ly 131-1, 131-3

b Trường hợp trạm làm việc với 1 lộ đường dây 172E2.16:

Khi đóng điện cho MBA T2 cấp điện lên thanh cái C62 trình tự thao tác như sau:

Các dao tiếp địa 112-14, 112-24, 132-38, 632-38, dao cách li 172-7, 131-1 và 131-3, vàcác máy cắt phụ tải 6kV ở C62, máy cắt 612 chắc chắn ở vị trí cắt.Kiểm tra xem bộ điều

áp dưới tải đã ở vị trí ban đầu hay chưa

Đóng máy cắt 632 đưa MBA T2 vào vận hành

-Khi cắt điện máy biến áp T2 tương tự như T1

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ MÁY XI

MĂNG HẢI PHÒNG 2.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển ECS của hãng FLSmidth:

Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng Hải phòng là hệ điều khiển chuyên gia (ECS – Expert Control System) của hãng FLSmidth

Hình 2.1 Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng Hải Phòng

Hệ thống điều khiển ECS của FLSmidth thực ra là một giải pháp mạng điều khiển xây dựngtheo cấu trúc phân tán Hệ thống điều khiển này có thể xây dựng nhiều thiết bị khác nhau củanhiều hãng như SIEMENS, Rockwell/Allen Bradley, ABB, Schneider/Modicon vì thế hệthống mạng điều khiển cũng có thể thay đổi theo thiết bị sử dụng tương ứng

Các đặc tính tổng quát nhất của hệ thống điều khiển ECS bao gồm:

-Sự linh hoạt, tự do về phần cứng: Người thiết kế có thể hoàn toàn tự do trong việc lựa chọnphần cứng và nhà cung cấp phù hợp với dự án của mình mà không cần phải quan tâm nhiềuđến việc liên kết giữa chúng với nhau

-Tính năng mở của hệ thống điều khiển: hệ thống điều khiển ECS có thể đáp ứng được một

số lượng lớn các yêu cầu về điều chỉnh trong dây chuyền, chuẩn hóa nhóm đối tượng hoặccác chức năng thành phần Người thiết kế hoàn toàn có thể thiết lập thay đổi, thêm bớt, thaythế các thành phần trong hệ thống một cách linh hoạt

-Tính năng thay đổi phạm vi hoạt động: Đây là một đặc trưng cơ bản của hệ thống ECS.Một máy chủ có thể sử dụng để điều khiển hoạt động của một công đoạn, bộ phận chỉ cókhoảng vài trăm tín hiệu vào/ra Nhưng cũng máy chủ tương tự có thể được sử dụng để điềukhiển toàn bộ hoạt động của dây chuyền Việc thay đổi này cũng rất dễ dàng thực hiện…

2.2 Cấu hình hệ thống mạng của nhà máy xi măng Hải Phòng:

Hệ thống mạng điều khiển của nhà máy xi măng Hải phòng được xây dựng trên cấu hìnhtiêu biểu cho nhà máy xi măng của hãng FLSmidth

Toàn bộ hệ thống có thể được phân chia vào 3 cấp của sơ đồ hình chóp phân cấp hệ thốngđiều khiển như sau:

+ Phòng điều khiển trung tâm tương đương với cấp điều khiển quá trình

+ Các bộ PLC S7 400 tại các bộ phận và công đoạn là cấp điều khiển

+ Cấp hiện trường là các cơ cấu chấp hành, cảm biến và các máy đơn lẻ

Hình 2.2 Cấu hình hệ thống mạng nhà máy xi măng Hải Phòng

2.2.1 Cấp điều khiển quá trình:

Chức năng:

+ Cấu hình toàn bộ hệ thống điều khiển của nhà máy

+ Lập trình và sửa đổi chương trình điều khiển của một trạm, công đoạn

+ Giám sát các thông số tại các điểm đo, trạm, công đoạn

+ Điều khiển hoạt động các công đoạn từ xa

+ Thu thập, lưu trữ và quản lý dữ liệu quá trình, dữ liệu vận hành

+ Quản lý các sự kiện và báo động

+ Đánh giá, lập điều khiển mờ với các đối tượng như lò, máy nghiền

+ Lập báo cáo tự động

Các thiết bị chính:

+ Tại phòng điều khiển, giám sát chính (Control Room) có 5 trạm:

- 3 trạm vận hành, giám sát các công đoạn ECS Client OPStation

- 1 trạm điều khiển mờ cho lò và máy nghiền Fuzzy Expert OPStation

- 1 trạm vận hành giám sát vỏ lò Cemscanner CEM Scanner OPStation được nối với máyquét nhiệt KILNSHELL Scaner để theo dõi nhiệt độ trên bề mặt vỏ lò

+ Tại phòng lập trình có đặt một số máy tính để thực hiện các công việc:

- 2 máy chủ ECS Server thực hiện lưu trữ toàn bộ thông tin của các quá trình Các thôngtin này được lưu trữ để phục vụ công tác đối chiếu, kiểm tra khi cần thiết Dữ liệu trongmáy hiện nay được lưu trữ trong vòng một tháng

- 2 máy SMART OPStation có quyền truy nhập cao nhất tới hệ thống mạng, trong đó cómột máy tính xách tay chuyên thực hiện việc download chương trình xuống các thiết bị

và máy tính để bàn dùng để lập trình, cấu hình hệ thống

- 1 máy ENG OPStation có chức năng gần giống như máy SMART OPStation

+ Tại phòng thí nghiệm có đặt một máy chủ và một máy khách theo dõi quá trình phân tích thành phần của xi măng bằng tia X là QCX Server và QCX Client

Máy phân tích thành phần khoáng ARL có thể phân tích được 11 thành phần đượcnối với QCX Client và được máy tính này điều khiển, nhận dữ liệu quá trình phân tíchthành phần Máy chủ có cài đặt phần mềm điều khiển QCX Expert Blended chuyên dùng

để điều khiển các hệ thống cân băng định lượng

Ngoài ra, một hệ thống đồng bộ gồm 1 camera giám sát zone nung, 1 camera giámsát các ghi của cooler và các camera khác được sử dụng cho việc giám sát 4 công đoạnđập đá vôi, nghiền liệu, nghiền xi măng và đóng bao

Cơ chế hoạt động và ghép nối:

Toàn bộ hệ thống máy tính được sử dụng hệ điều hành của Microsoft là Win 2000Server, Win2000 Professional và phần mềm điều khiển giám sát ECS (Expert ControlSystem - hệ thống điều khiển chuyên gia)

Hệ thống điều khiển có thể hoạt động an toàn và tin cậy 24/24 giờ nhờ chế độ saolưu (backup) dữ liệu Hệ thống có khả năng sửa chữa, cài đặt, thêm bớt, bảo dưỡng, vậnhành tại phòng lập trình và phòng điều khiển trung tâm

Các trạm làm việc không nắm giữ dữ liệu mà toàn bộ dữ liệu quá trình hầu nhưđược quản lý bởi 2 server hoạt động với tính năng dự phòng nóng, chúng luôn chạy đồngthời và thực hiện các tác vụ giống hệt nhau

Tất cả các thay đổi với sơ đồ hoặc cơ sở dữ liệu đều có thể thực hiện trực tuyến

mà không cần bất cứ sự dừng hoặc gián đoạn của hệ thống, những thay đổi trên mộtserver sẽ được tự động cập nhật trên server còn lại Nếu vì lý do nào đó một server bịngắt khỏi hệ thống thì khi khởi động trở lại nó có thể đồng bộ hoàn toàn với server cònlại

Tất cả các máy tính và trạm tại các công đoạn được kết nối với nhau bằng giaothức mạng Ethernet với môi trường truyền dẫn là cáp đôi dây xoắn và cáp quang qua 2Switch quang điện thông minh có khả năng định hướng.

2.2.2 Cấp điều khiển:

Chức năng:

+ Điều khiển PID cho các quá trình liên tục

+ Điều khiển trình tự khởi động, liên động các công đoạn

+ Phát hiện lỗi vận hành và xử lý báo động

+ Lưu trữ, cập nhật tín hiệu tương tự, số tại các điểm đo…

+ Truyền thông với các trạm vận hành ECS/Opstation

+ Truyền thông với các PLC khác

Các thiết bị chính:

Trong dây truyền nhà máy, thực hiện nhiệm vụ này là các bộ điều khiển PLC

S7-400 của Siemens được cài đặt tại các trạm Mỗi PLC kiểm soát một công đoạn riêng Có

11 bộ PLC tương ứng với các công đoạn, quá trình :

+ Đập đá vôi (131CS001A01)+ Đập sét và phụ gia (132CS001A01)+ Nghiền liệu (341CS001A01)

+ Silo đồng nhất bột liệu (361KF210A01)+ Lò nung (431CS001A01)

+ Máy làm lạnh (441CS001A01)+ Nghiền than (461CS001A01)+ Nghiền phụ gia (531CS001A01) ( Hiện nay không sử dụng)+ Nghiền xi măng (541CS001A01)

+ Silo xi măng (621CS001A01)+ Đóng bao xi măng (641CS001A01)+ Trạm điện chính (811CS001A01) (Hiện nay không sử dụng) Tại một số công đoạn chính có đặt các máy tính kết nối với các PLC S7 400 để theo dõitoàn bộ công đoạn:

+ ECS Client 4 điều khiển, giám sát công đoạn chuẩn bị đá vôi+ ECS Client 5 và 6 điều khiển, giám sát công đoạn đá sét và phụ gia+ ECS Client 7 điều khiển, giám sát công đoạn chứa xi măng

+ ECS Client 8 điều khiển, giám sát công đoạn đóng bao, xuất hàng

Cơ chế hoạt động và ghép nối:

Kết nối giữa các PLC S7 400 với cấp điều khiển giám sát thông qua mạng chuẩnEthernet công nghiệp tốc độ cao sử dụng cáp quang tốc độ truyền tối đa 100Mps CácPLC này đều có hai module Ethernet nối tới hai Switch quang điện ở phòng điều khiểntrung tâm thông với đường truyền bằng cáp quang Các PLC có thể liên kết với nhauthông qua đường truyền này Phương thức truy nhập bus là Token Passing

Để nối với các thiết bị ở cấp dưới, các PLC này sử dụng mạng Profibus DP với đườngtruyền là cáp đôi dây xoắn với các thiết bị gần và cáp quang với các thiết bị ở xa hơn.Các thiết bị cấp trường trao đổi dữ liệu với các PLC này theo cơ chế Master/ Slave sửdụng cả dữ liệu tuần hoàn (các dữ liệu, thông số quá trình - quy định sẵn khi thiết lập cấuhình phần cứng mạng) và dữ liệu không tuần hoàn (các dữ liệu về thiết lập và chuẩn đoán

hệ thống)

Tất cả các PLC S7 400 đều được cấu hình một cách tương tự nhau, bao gồm một

số khối chính như:

+ Khối nguồn SITOP 10 A, có pin dự phòng.

+ CPU 416 – 2 DP

+ Module CP443 -1 kết nối Ethernet

+ Module CP 443 – 5 kết nối Profibus

+ Module vào ra phân tán ET200 của S7 300…

Một số quy ước chung cho các PLC S7 400 về các kết nối với các thiết bị:

+ Cổng DP thứ nhất thực hiện truyền thông Profibus tới các module ET200

+ Cổng DP thứ 2 trở lên thực hiện truyền thông Profibus tới các PLC S7 300 củacác máy hay bộ phận trong công đoạn

+ CP 443 – 5 – module Profibus DP - truyền thông đến các biến tần, thiết bị phânphối điện SIPROTEC, thiết bị điều khiển và bảo vệ động cơ SIMOCODE …

+ CP 443 – 1 thực hiện kết nối Ethernet với máy chủ ở trung tâm và máy điều khiểncông đoạn đặt tại trạm (nếu có)

2.2.3 Cấp hiện trường:

Chức năng:

+ Đo hoặc chuyển đổi các đại lượng đo để các cấp điều khiển cao hơn giám sáthoạt động và điều khiển an toàn

+ Điều khiển riêng lẽ các máy công cụ theo qui trình định trước

+ Điều khiển truyền động các động cơ, cơ cấu chấp hành khác

Các thiết bị chính:

+ Các thiết bị đo, cảm biến:

- Cảm biến tốc độ giám sát tốc độ của băng tải, máy nghiền, động cơ lò …

- Cảm biến áp suất của khí và dầu máy nén, túi lọc bụi, đường ống khí, dầu

- Cảm biến mức kiểu sóng vô tuyến để đo mức tại các silo chứa

- Load Cell trong các cân băng định lượng, cân theo dõi khối lượng vật liệu có trongsilo…

- Cảm biến nhiệt độ trong lò, máy nghiền, đường ống khí …

- Các biến dòng, biến áp, đo công suất, điện năng tiêu thụ, hệ số công suất …

+ Các cơ cấu chấp hành :

- Động cơ điện trong các máy công cụ, truyền động băng tải …

- Van điện – khí nén đóng cắt ON/OFF hoặc mở tỷ lệ điều khiển đường ống khí, đườngvận chuyển vật liệu

- Các bộ gia nhiệt cho động cơ, bộ mồi cho các vòi đốt …

+ Các bộ điều khiển tại chỗ :

- PLC S7 300 điều khiển các máy công cụ như máy rải liệu, máy cào liệu, cẩu

- Các bộ điều khiển tại chỗ các cân băng định lượng, lấy mẫu tự động

- Biến tần điều khiển cơ cấu nhập liệu, động cơ cẩu, máy phân ly …

- SIPROTEC điều khiển cấp nguồn cho các tủ phân phối

- SIMOCODE điều khiển cấp nguồn cho các mạch lực riêng lẻ