TỔNG CÔNG TY XĂNG DẦU VIỆT NAM
TRUNG TÂM TIN HỌC VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ
BAO CAO DE TAI
NGHIEN CUU XAY DUNG
PHAN MEM HMI KET NOI THIET BI DO MUC XANG DAU TU DONG
Cơ quan chủ quản: Bộ Thương mại
Trang 2MỤC LỤC BÁO CÁO STT NỘI DUNG 1 Mở đâu | 2 Cơ sở hình thành đề tài 3 Mục tiêu đề tài 4 Nội dung đề tài 5 Sản phẩm tạo ra 8 Quá trình triển khai đề tài 7 Kết luận
8 Phụ lục báo cáo đề tài
- Phu luc 1: Khảo sát, đánh giá hệ thống
- Phu luc 2: Tổng quan thiết bị đo mức
- Phu luc 3: Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo mức - Phu luc 4: Một số công thức sử dụng trong đề tài
-_ Phu luc 5: Các màn hình điều khiển
- Phu luc 6: Cau tric co sé dit liéu
- Phu luc 7: Chuong trinh phan mềm
- _ Phu luc 8: Bảng số liệu thực nghiệm
Trang 3MO DAU
Ngày nay, việc ứng dụng các thiết bị đo mức tự động trong việc quản lý các kho, bể chứa xăng đầu đang được phát triển ở các nước công nghiệp phát triển cũng như ở các nước Đông Nam á Những hiệu quả to lớn của nó mang lại không chỉ về kinh tế, an tồn xã hội, mơi trường mà còn nâng cao được tính chặt chế tiện dụng trong quản lý sản xuất
Bên cạnh việc nghiên cứu phát triển về mặt tính năng hệ thống thiết bị đo mức tại bể xăng dầu với yêu cầu về độ chính xác, độ an toàn cho người sử dụng thì việc xây dựng một hệ thống phần mềm giao diện Người - Máy (HMI) kết nối thiết bị đo mức từ xa thu nhận số liệu đo tính của thiết bị phục vụ cho việc quản lý nhập - xuất - tồn chứa có tính năng tiện dụng thân thiện, dễ theo dõi quản lý, độ mở cao phù hợp với yêu cầu sử dụng đặc trưng với các hình thái
SXKD của mỗi ngành cũng luôn được nghiên cứu phát triển
Sau một thời gian nghiên cứu, xây dựng, được sự đồng ý của Tổng công
Trang 4_]I CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Đề tài được xây dựng trên cơ sở:
Nghị quyết của Chính phủ số 27/CP ngày 28 tháng 3 năm 1997 về ứng dụng và phát triển công nghệ tự động hoá phục vụ cơng nghiệp hố, hiện đại hoá đất nước
Đề cương xây dựng kế hoạch tổng thể ứng dung công nghệ tự
động hoá của Bộ thương mại giai đoạn 1998 ~ 2000 ngày 19/9/1997 của Bộ trưởng Bộ Thương mại
Báo cáo tổng kết tại Hội nghị kỹ thuật toàn ngành xăng dầu được
tổ chức vào tháng 7 năm 1995 tại Hà Nội và hội nghị công tác kỹ thuật tháng 9 năm 2000 của Tổng công ty xăng đầu Việt Nam đã nêu: Cần đẩy nhanh tiến độ của chương trình hiện đại hoá hướng tới tự động hố trong cơng nghệ và tin học hoá trong quản lý
Các vấn đẻ thực tế trong quá trình khảo sát việc ứng đụng thiết bị
đo mức phục vụ SXKD trong các kho bể của Tổng công ty xăng dầu Việt
Nam
Tài liệu kỹ thuật về thiết bị đo mức của các Hãng ENRAF (Hà
lan), SAAB TANKS (Thụy Điển), Hãng VEEDER ROOT (Mỹ), Hãng
TATSUNO (Nhật, MTS (Mỹ), các tài liệu thiết bị khác của OMRON
Trang 5Đề tài được thông qua cho phép triển khai theo phiếu
đăng ký đề tài
Cơ quan chủ quản: BỘ THƯƠNG MẠI
Co quan chủ trì: TRUNG TÂM TIN HỌC VÀ TỰ
ĐỘNG HOÁ PETROLIMEX
Tên đẻ tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
PHAN MEM HMI KET NOI THIET BI DO MUC XANG DAU TU DONG
Mã số đề tài: 2001 — 78 - 048
Trang 6II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
© Khảo sát và đánh giá các hệ thống thiết bị đo mức đã được lắp đặt và vận hành tại các kho bể của Tổng công ty xăng dầu Việt Nam
e_ Nghiên cứu tài liệu về các nguyên lý và chủng loại thiết bị đo mức, sơ đồ công nghệ chuẩn hệ thống đo mức được sử dụng trên thế giới
e© Lựa chọn thiết bị có yêu cầu kỹ thuật, tính năng thiết bị phù hợp với điều kiện sử dụng tại Việt Nam và theo yêu cầu SXKD đặc
trưng trong ngành xăng đầu
e Xây dựng và thử nghiệm mô hình hệ thống đo mức phù hợp điều
kiện phòng thí nghiệm và thực tế tại Việt Nam
se Xay dựng phần mềm giao diện Người - Máy (HMI) kết nối thiết bị
s© Khảo sát đánh giá các tính năng thiết bị một cách đồng bộ trong phòng thí nghiệm - phân tích và thử nghiệm các trường hợp xẩy ra trong thực tế sử dụng, các biện pháp xử lý
Trang 7IV NỘI DUNG ĐỀ TÀI
4.1 Tập hợp nghiên cứu tài liệu, xây dựng đề cương cho đề tài
Trên cơ sở tập hợp và nghiên cứu các tài liệu về hệ thống đo mức và phần
mềm giao diện của các hãng có uy tín trên thế giới trong lĩnh vực thiết bị đo mức cho xăng dầu như Hãng ENRAEF (Ha Lan), Hang SAAB Tanks (Thuy
Điển), Hãng VEEDER ROOT (Mỹ), Hãng TATSUNO (Nhật), Hãng MTS
(Mỹ) và một số hãng khác
Trên cơ sở tập hợp các tài liệu về quá trình hoạt động thiết bị đo mức,
tính năng kỹ thuật, khả năng của phần mềm giao diện HMI của các hãng đã
được lấp đặt và ứng dụng tại các kho bể xăng dầu của Việt Nam và của Tổng
công ty xăng dầu như: hệ thống đo mức bể (sử dụng nguyên lý Động cơ bước Servo và Radar) tại công ty xăng dầu B12, hệ thống đo mức bể theo nguyên lý
Servo tại công ty xăng dầu KVI, KVII, hệ thống đo mức bể cửa hàng sử dụng
nguyên lý từ giao (Magnetostrictive) tại công ty xăng dầu KV II
Ban đề tài đã tiến hành xây dựng đề cương chỉ tiết cho quá trình nghiên cứu xây dựng đề tài
.4.2 Khảo sát, đánh giá chỉ tiết hiện trạng Tổng quan các phương
pháp đo mức tự động
4.2.1 Công nghệ và hoạt động của hệ thống thiết bị ão mức được sử dụng
trong ngành xăng dầu và các vấn đề liên quan
Hiện tại, trong ngành xăng dầu, hệ thống thiết bị đo mức được sử dụng trong việc đo tính, quản lý tồn chứa của các chủng loại nguyên liệu sau: Mogas 90, Mogas 92, Diezen, Kerosen, FO
Trang 8Đối với nguyên liệu dầu sáng (Mogas, DO, KO) phương pháp đo mức sử
dụng hiện này là dùng động cơ bước (servo và radar), với nguyên liệu dầu đen
FO sử dụng phương pháp đo bằng radar
Các hệ thống đo mức này đã được lắp đặt tại các bể của Công ty xăng dầu B12 (2 bể đo.bằng nguyên lý servo, 6 bể đo bằng nguyên lý radar) tại Kho Cảng B12; 3 bể đo bằng nguyên lý Radar tai Kho K130; 4 bé do bang nguyên
lý Servo tại Tổng kho Đức Giang Công ty xăng dầu KV1 va 14 bể đo bằng
nguyên lý Servo tại Tổng kho Nhà Bè Công ty xăng dầu KV2
Trong thời gian lắp đặt thử nghiệm từ năm 1996 đến nay, mặc dù độ
chính xác ban đầu của các hệ thống đo mức lắp đặt tai các kho bể trên đáp ứng
yêu cầu bài toán đặt ra, tuy nhiên do đặc điểm cấu trúc không ổn định của mái
và đáy bể trụ tại các kho bể (và cũng là đặc điểm chung của các kho bể tại Việt
Nam), do qui trình vận hành và bảo dưỡng thiết bị chưa được tuân thủ chặt chẽ
nên độ ổn định và độ tin cậy để đưa hệ thống đo mức trở thành phương tiện
giao nhận như yêu cầu ban đầu đặt ra và thay thế hoàn toàn cho việc đo mức bằng thủ công chưa đảm bảo Kết quả đo của các hệ thống trên mới chỉ sử dụng tham khảo, ngoài ra có thể giúp người vận hành nắm được số liệu tương đối về mức và lượng hàng trong kho để lên kế hoạch điều độ xuất nhập hàng
Kết quả khảo sát, đánh giá chỉ tiết được nêu trong phụ lục 1 của báo cáo
đề tài Tuy nhiên, sơ bộ có thể kết luận một số vấn đề chính cần quan tâm nhữ sau:
© _ Kết cấu không ổn định của bể gây rất nhiều khó khăn trong việc sử
dụng và vận hành hệ thống đo mức tự động Do vậy để tăng tính
chính xác thiết bị hoạt động, khi lắp đặt hệ thống thiết bị đo mức RADAR hoặc SERVO phải độc lập tách rời khỏi cấu trúc mái và
đáy bể (có thể giá đỡ, ống dẫn hướng được định vị theo thành bể)
se Yếu tố cặn bẩn, nước lẫn trong nguyên liệu gây sai số lớn trong quá trình đo tính và vận hành hệ thống thiết bị
e _ Việc đo mức nước của hệ thống đo mức RADAR sử dụng nguyên lý điện dung (Capacitance) không phù hợp với điều kiện kho bể cũng như tính chất nguyên liệu đo tại Việt Nam
e Phần mềm của các Hãng nước ngoài chưa có khả năng kết nối vào
Trang 9riêng của Hãng, trong trường hợp bắt buộc phải kết nối với hệ thống thông tin quản lý Petrolimex sẽ phức tạp về mặt kỹ thuật và
không chuẩn tắc
Với hiện trạng trên, việc tiến hành nghiên cứu chọn lựa phương pháp, loại thiết bị và phần mềm đo mức phù hợp với điều kiện phát triển hiện
nay của ngành xăng dầu, đảm bảo độ chính xác, ổn định, từng bước tiến
tới thay thế hoàn toàn phương pháp đo thủ công, nâng cao hiệu quả quản lý và giảm độc hại cho công nhân là một việc làm cần thiết và có ý nghĩa
4.2.1 Tổng quan các phương pháp đo mức tự động
Trên thế giới hiện nay sit dung một số nguyên lý đo mức như sau: Nguyên lý đo mức theo dạng phao (Float operated tank gauges) Nguyên lý đo mức theo cân bằng lực (Servo operated tank gauges) Nguyên lý đo mức theo tần s6 (Radar tank gauges)
Nguyên lý đo mức theo Thuỷ tinh (Hydrostatic tank gauges) Nguyên lý đo mức theo cable thông minh
- Từ giao: Magnetostrictive ATG - Dién dung: Capacitance ATG - Cam tmg dién: inductive ATG - Dién trd: Resistive ATG
Trên thực tế không thể áp dụng một nguyên lý cho mọi ứng dung Tuy theo từng ứng dụng cụ thể chọn lựa hệ thống đo mức tự động phù hợp
Việc chọn lựa thiết bị đo mức chủ yếu dựa trên tiêu chí sau:
e© Thiết bị có khả năng đo mức xăng dầu, đo mức nước trong bể xăng đầu với độ chính xác cao tuỳ theo yêu cầu ứng dụng
e Phù hợp với điều kiện hoạt động và tính chất nguyên liệu đo của ứng dụng
e Kha nang do nhiệt độ chính xác, tính tốn thơng số nhiệt độ theo yêu cầu quản lý
Có khả năng lưu trữ số liệu, kết nối thông tin quản lý chung
Giá thành hợp lý
Dễ bảo hành bảo trì thiết bị
Trang 10e Có khả năng kết nối với hệ thống điều khiển chung tổng thể (báo
mức tràn, mức thấp, tín hiệu điều khiển thiết bị ngoại vi)
e Hién thị liên tục theo thời gian thực
Trên cơ sở các vấn đề tồn tại đối với các thiết bị đo và hệ thống đo mức
theo nguyên lý Servo và Rada (như đã nêu ở phần 4.2)
Trên cơ sở nghiên cứu các tài liệu về các nguyên lý đo, các so sánh về ưu
nhược điểm của từng nguyên lý vào ứng dụng trong thực tế (được riêu chỉ tiết
trong phụ lục 2 của báo cáo đề tài)
Ban đề tài xem xét lựa chọn thử nghiệm hệ thống thiết bị đo mức
theo nguyên ly tir giao (Magnetostrictive ATG)
Nguyên lý từ giao trên cơ sở lý thuyết vật lý cơ bản:
Thanh vật liệu có khả năng nhiễm từ (sắt, niken, cobal hoặc hợp kim) bao gồm rất nhiều nguyên tử , các nguyên tử này có từ trường riêng có thể coi mỗi nguyên tử như một nam châm nhỏ, do các nguyên tử sắp đặt lộn xôn nên các véc tơ từ trường của các nguyên tử triệt tiêu nhau, từ trưởng tổng hợp của thanh bằng 0
Khi cho thanh sắt nhiệm từ, từ lực tác động sắp xếp các nguyên tử theo
cùng một hướng - các cực nam châm nhỏ được sắp xếp theo cùng một hưởng (cực bắc - nam), từ trưởng tổng hợp của thanh khác 0, thanh nhiễm từ
Khi cho một nam châm đến gần thanh nhiễm từ, từ trường của nam châm
gây ra ứng suất từ trên thanh là thay đối tính chất từ tính của thanh (hiệu ứng
Villari)
Trang 11
Hình vẽ 1
Với thiết bị sử đụng nguyên lý từ giao có thể mô tả như sau:
Trên thanh dẫn hướng, một đầu được nối với bộ cảm biến và phát xung điện, tại thời điểm bắt đầu, xung điện phát ra chạy dọc theo thanh (làm cho thanh nhiễm từ), đến vị trí có phao từ, do hiệu ứngWiedemamn tạo ra xung điện phản hồi, xung này truyền dọc theo thanh dẫn sóng, bộ bất tín hiệu nhận xung phản hồi Căn cứ vào thời gian từ khi phát xung điện đến khi nhận được xung phản hồi cho biết vị trí phao từ
(mô tả nguyên lý thiết bị từ giao tại hình 2)
Trang 12Witgidie
etme Magnetic field encomrpanses
mee OL HEP OQ UIC = Gar! by interrogation pulse Waveguide Protective Cover | Ủampim Eltewri Hình vẽ2 Nguyên lý thiết bị
Trên cơ sở các hiệu ứng cơ bản trên, Hãng MTS — một trong những Hãng sản xuất hàng đầu thế giới về thiết bị đo theo nguyên lý từ giao đã sử dụng nguyên lý từ giao với cấu trúc và hoạt động của thiết bị cho đo lường trong xăng dầu như sau:
Cấu trúc thiết bi:
Sợi cable (mềm hoặc ống cứng) được lấp dọc từ nóc đến đáy bể, chứa
chất cần đo
Trên sợi cable có phao từ chuyển động theo các mức chất lỏng trong hể (có 02 phao với tỷ trọng khác nhau: 01 phao chuyển động theo mức nguyên liệu — xăng dầu; 01 phao chuyển động theo mức nước đáy bể) (hình vẽ 3 - cấu trục thiết bị)
Trang 14Nguyên lý hoạt đông:
Thiết bị đo mức bao gồm ba thành phần đồng tâm Thành phần phía ngoài cùng là một ống bảo
vệ, chống lại sự ăn mòn phá huỷ của các chất lỏng
hoặc trong các ứng dụng công nghiệp khắc nghiệt
Thành phần giữa có các sensor nhiệt điện trở
(RTD) để đo nhiệt độ chính xác
Trái tim của thiết bị đo mức là thành phần nằm trong cùng - thanh dẫn sóng - được chế tạo từ vật liệu nhiễm từ đặc biệt
Các xung với cường độ dòng điện nhỏ được phát ra liên tục từ phần điện tử của thiết bị và được truyền xuống thanh dẫn sóng tạo nên trường điện từ dọc theo chiều dài của thanh Khi từ trường này tương tác với từ trường vĩnh cửu của một nam châm được
lắp bên trong phao nổi, sẽ xuất hiện một dao động có chiều hướng xoắn Dao động xoắn này sẽ tạo
nên một xung phản hồi ngược về phần điện tử của thiết bị Khoảng thời gian từ khi bất đầu phát xung
đến lúc nhận được xung phản hồi được sử dụng để
xác định số đo về mức với độ chính xác và độ tin cậy rất cao (hình vẽ 4 — cấu trúc thiết bị của MTS) 7 Float (moves as level changes} 7 Float magne's Magnetic feld from foatmagnets Waveguide twist (atintersecton of magnetic feld) Magnetic fleld fom interrogation puise Hình vẽ 4 Cấu trúc thiết bị của MTS
Tính năng thiết bị dat duoc - Uu diém thiét bi:
Đây là phương pháp đo trực tiếp nên giảm được sai số như phép do gián tiếp
Xác định được mức của chất lỏng, tính nhiệt độ trung bình: Tính năng thu nhận và tính toán nhiệt độ trung bình toàn bể và xác định
mức chất lỏng được tích hợp trên cùng một thanh đo, đơn giản trong lắp đặt ¬
Khi lấp đặt không cần thiết yêu cầu bể rỗng (định vị theo khối
nặng) Không nhất thiết cần ống dẫn hướng
Dễ dàng trong tháo lấp, dễ dàng căn chỉnh thiết bị sau khi lắp đặt
hoặc bảo dưỡng không cần chuyên gia Hãng cung cấp căn chỉnh
thiết bị sau khi bảo dưỡng
Độ chính xác cao
Tính phòng nổ cao, sử dụng trong môi trường xăng dầu
Trang 15e© Thiết bị đo được mức nước tại đáy bể
Các Đặc tính kỹ thuật: (xem catalog thiết bị trong phụ lục báo cáo)
Đo mức nhiên liệu trong bể
Đải đo (khoảng đo: được) 3 tới 18,3 mét Độ chính xác +/- 0,50§mm Độ trể 0,318mm Độ lắp lại 0,127mm Độ phân giải 0,025mm Đo mức nước: Khoảng cách tối thiểu đo được từ đáy 114mm, do vậy khi lắp đặt cần lắp thấp hơn 114mm so với tấm đo tay Đo nhiệt độ Dải đo -34 tới 71 oC Độ chính xác +/- 0,28 oC Do phan gial +/- 0,01 oC Điện nguồn củng cấp
Điện thế 24 tới 26 Vdc, có bộ bảo vệ điện áp
Đạt tiêu chuẩn phòng nổ trong ngành xăng dầu
Khu vực ứng dụng của thiết bị
- Hiện tại thiết bị không sử dụng đo nhiên liệu dầu đen (FO)
- Với mỗi phao đo xác định của thiết bị, cho phép đo chất lỏng trong một dải tỷ trọng nhất định
4.3 Nghiên cứu Hệ thống của các Hãng, thiết kế phần mềm HMI kết nối với hệ thống thông tin quan ly
Tương tự như đối với các phần mềm HMI của các Hãng cung cấp thiết bi đo mức khác (ENRAE, SAAB Tank ) khi mua thiết bị bất buộc phải mua thêm phần mềm bản quyền của Hãng, khi muốn nâng cấp phần mềm phải mua bản nâng cấp và có hướng dẫn nâng cấp của Hãng, mặt khác khi muốn sử dụng cơ sở đữ liệu riêng phù hợp nền tảng cơ sở đữ liệu của Ngành hoặc với hoạt động
SXKD của đơn vị, bất buộc phải bổ xung máy tính và viết phần mềm kết nối
riéng biét (ENTIS CONVERTER), viéc nay tương đối khó khăn và không
chuẩn tắc
Trang 16Mô hình kết nối thông tin sử dụng hệ thống đo mức của các Hãng (Hình vẽ 5 — Mô hình kết nối hệ thống đo mức của Hãng hiện tại ) PHAN MEM KET NGEVA CHUYEN BO! Do PIAC ¥IET Logic Comtrober LD C"U Re nets #4 „clreiavie
Hình vẽ 5 Mó hình kết nối hệ thống ảo mức của Hãng hiện tại- kết nổi hệ
thống thông tin chung
Trên cơ sở nghiên cứu và nhu cầu như vậy, việc xây dựng phần mềm giao điện Người - Máy (HMI) trên nền tang mua phần mềm cơ sở một lần và viết cho nhiều lản, không phải liên tục mua phần mềm bản quyền của các Hãng
nước ngoài đồng thời phù hợp với cấu trúc hạ tầng cơ sở dữ liệu của Petrolimex
Trang 17có tính thiết yếu và mang lại lợi ích kinh tế cao
Những yêu cầu chung xây dựng phần mêm HMI theo chuẩn chung quốc tế + Khả năng theo dõi quản lý hệ thống cao (chi tiết, chính xác, nhanh
chóng, thuận tiện cho người sử dụng)
+ Đảm bảo đây đủ các yêu cầu về dữ liệu, không mất dữ liệu và an toàn bảo mật dữ liệu
+ Tính mở phần mềm cao: dễ dàng nâng cấp quản lý không cần chính sửa nhiều khi tăng số lượng đầu đo bể
+ Khả năng kết nối vào hệ thống CSDL chung: có khả năng phát triển,
kết nối vào hệ thống thông tin quản lý chung
4.4 Xây dựng mô hình hệ thống, tắp đặt thiết bị trong phòng thực
nghiệm Xây dựng phần mềm giao tiếp Người - Máy (HMI)
Trên cơ sở nghiên cứu tính năng thiết bị được lựa chọn với điều kiện hoạt động trong các kho bể tại Việt Nam, ban đề tài đã xây dựng mô hình kết nối hệ thống như sau (Hình vẽ 6 - Mô hình kết nối hệ thống đo mức thử nghiệm)
Hình vẽ 6 Mô hình kết nối hệ thống đo mức
Trang 18Tín hiệu của bộ thiết bị đo mức (RS485) được chuyển đổi thành (RS232) qua bộ chuyển đổi tín hiệu, tín hiệu này được nối với PC thu nhận dữ liệu qua cổng COM
Phần mềm giao tiếp Người - Máy (HMD): thu nhận tính hiệu, xử lý dữ liệu, tính toán, hiển thị, chuyển đổi đữ liệu theo chuẩn chung của cơ sở
dữ liệu phục vụ SXKD
Trang 19Trong đó DDEServer được phát triển theo tiêu chuẩn phát triển phần
mềm Microsoft, cho phép nhiều phần mềm chuyên dụng có thể truy xuất
dữ liệu từ thiết bị Đo tự động Cấu trúc phần mềm theo hình vẽ 8 PHAN MEM HMI KET NOI THIET BI BO MUC XĂNG DẦU TỰ ĐỘNG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM -TINH TOAN HE SO VCF VÀ THỂ TÍCH CHUẨN - TÍNH TỐN CHUYỂN ĐỔI GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ -TÍNH TỐN CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO ĐỘ DÀI -TÍNH TỐN LÀM TRỊN GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ - HIỂN THỊ MỨC NƯỚC VÀ MỨC DIEZEL THEO THỜI GIAN THỰC - HIỂN THỊ CÁC GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ ĐIỂM , NHIỆT
BO TB CAC GIA TRI THE TICH DIEZEL THE TÍCH NƯỚC - HIẾN THỊ TỶ TRỌNG , HỆ SỐ VCF VÀ THỂ TÍCH DIEZEL Ở 15OC MODULE MODULE
MODULE PHAN MEM PHAN MEM PHAN MEM
PHAN MEM HIEN THI SO Luu TRU SO TAO
TINH TOAN LIEU THEO LIÊU VÀO cơ TRENDING
SÔ LIỆU ĐO THỜI GIAN SỞ DỮ LIÊU VÀ HIẾN THỊ
THỰC TREND
ˆ HEN THI SO BO - LUU TRU THEO TAN
XUAT CAG GIA TRI NHIỆT ĐỘ, MỨC NƯỚC, MỨC DIEZEL VÀO CƠ SỞ DỮ LIỆU - LƯU TRỮ SỐ LIỆU MỨC NƯỚC, MỨC DIEZEL , CÁC GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ THEO CÁC SỰ KIỆN ALARM
TAO TREND VA HIEN TH] TREND THEO THO!
GIAN THUC GIA TRI
NHIỆT ĐỘ CUA BÌNH
Hình vẽ 8: Cấu trúc phần mêm
Trang 21Các thuật toán phần mềm hiển thị lưu giữ số liệu được mô tả trong hình Tính toán chuyển đổi đơn vị đo độ dài vẽ 10 Bắt đầu không 6 số liệu từ DDE Server ? Ý v
Tinh toan chuyén
đổi đơn vị đo nhiệt
độ
r
Hiển trị giá Tính toán, hiển thị Tạo và hiển thị Tính toán, hiển thị
nhiệt độ điểm và hé sé VCF trendi
Trang 22Ngoài ra phần mềm có tính năng cảnh báo báo trạng thái (Alarm) mức, được mô tả trong các Hình vẽ l1 Bắt đầu không —_ cøấốfaa DDE serve đổi đơn vị đo độ dài Tính toán chuyển Hiển thị trạng thái alarm mức cao Hiển thị trang thai Hiển thị trạng thai | tấp qu alarm mức tép | co ] Lưu cơ sở dữ liệu Hiển thị trạng thái alrm mức quá cao a (Kết thúc tính toán, ` \ hiển thị }
Hình vẽ 11: Thuật toán cảnh báo trạng thái
Phần mềm giao tiếp Người - Máy (HMI) được xây dựng đạt được
tính năng như sau:
- _ Phần mềm HMI được xây dựng chạy trên nền Window
Trang 23-_ Hiển thị sơ đồ công nghệ, hiển thị số liệu do bể, trạng thái bể
theo thời gian thực
- _ Thông tin chỉ tiết của bể (nhiệt độ trung bình, tỷ trọng, mức cao
thấp)
- _ Đồ thị theo thời gian thực - _ Báo động mức cao, thấp
- _ Tính toán, kết xuất số liệu, báo cáo theo yêu cầu
- Tính mở phần mềm cao: đễ dàng nâng cấp quản lý không cần chỉnh sửa nhiều khi tăng số lượng đầu đo bể (số lượng bể tối đa
có thể quản lý được là 256 bể)
- _ Giao diện bằng tiếng Việt dễ sử dụng cho người vận hành
- Khả năng kết nối vào hệ thống chung: có khả năng phát triển kết nối trực tiếp vào hệ thống quản lý chung và cơ sở dữ liệu chung của tồn ngành
-_ Khơng cho phép chỉnh sửa thay đổi số liệu, cơ sở đữ liệu
4.5 Thực nghiệm kiểm chứng tính năng thiết bị Chạy thử hệ thống trong phòng thực nghiệm, ghỉ nhận và đánh giá kết quả
Sau một thời gian chạy thử hệ thống đã đáp ứng yêu cầu vận hành Các trường hợp thử nghiệm
Mức xăng đầu cao: Hệ thống cho tín hiệu cảnh báo - báo động
Mức thấp: Hệ thống cho tín hiệu cảnh báo - báo động
Đo mức xãng dầu và mức nước theo thời gian thực: Thay đổi mức xăng đầu trong bình thử nghiệm của mô hình, hệ thống đo mức hiển thị và lưu cơ sở
dữ liệu biến đổi mức nhiên liệu
Trang 24Trường hợp cặn bẩn: loại trừ yếu tố cặn bẩn lên độ chính xác, thử nghiệm
có cặn trong bình thử nghiệm, xác định mức và độ chính xác mức đạt yêu cầu
Độ chính xác phép đo: đạt yêu cầu
Bảng số liệu thu nhận: Phụ lục 6 báo cáo Màn hình hệ thống: Phụ lục 5 báo cáo
Kết xuất số liệu ghi số liệu vào cơ sở đữ liệu dạng file DBF (theo chuẩn
chung, có khả năng chuyển đổi sang cơ sở đữ liệu quan hệ)
V SẢN PHẨM TẠO RA CỦA ĐỀ TÀI
Trên cơ sở phương pháp luận là các nghiên cứu vẻ ứng dụng hệ thống đo mức trên thế giới và ứng dụng trong ngành xăng dầu tại Tổng công ty xăng dầu Việt Nam
Về lý thuyết
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đo lường trong ứng dụng đo mức theo chuẩn số hoá (Smart Transmitter) và truyền thông công nghiệp
Ban đề tài tập trung nghiên cứu và đã xây dung phương thức kết nối mới
đơn giản hơn (sử đụng phần mềm tự viết để kết nối trực tiếp không sử dụng bộ
điều khiển trong hệ thống thiết bị đo mức của Hãng nước ngoài) do vậy giảm
được chi phí rất lớn trong việc đầu tư
Xây dựng được mô hình, chuẩn mực và thuật toán kết nối thu nhận dữ
liệu trực tiếp (Comm Driver, DDE Server, HMI/SCADA) để xây dựng phần mềm kết nối thu nhận số liệu của Việt Nam, theo các tiêu chuẩn thiết kế phần mềm của thế giới và phù hợp với điều kiện SXKD xăng dầu hiện tại mà không
phụ thuộc vào bản quyền của Hãng nước ngoài mỗi khi sử dụng một hệ thống
đo mức của Hãng
Xây dựng cấu trúc hệ thống đo lường phù hợp với điều kiện Việt Nam
Trang 25Về thực tế
Xây dựng triển khai lắp đặt thử nghiệm makét hệ thống tại phòng thí nghiệm Xây dựng thử nghiệm hệ thống phần mềm HMI trong các trường hợp thực tế
Phần mềm HMI đã thực hiện được: + Thu nhận và hiển thị mức
+ Lưu trữ số liệu các lần đo
+ Hiển thị sơ đồ công nghệ và theo dõi số liệu
Kết quả thu được của đề tài tạo ra tiền đề cho việc thiết kế hệ thống thiết bị đo
mức phù hợp điều kiện của VN
VI QUÁ TRÌNH TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI
Trên cơ sở nội dung và tiến độ thực hiện đề tài đã được Bộ Thương mại phê duyệt,
Căn cứ vào nội dung đã được phê duyệt, đến nay ban đề tài đã tiến hành xong các hạng mục của dự án bao gồm:
Tập hợp nghiên cứu tài liệu, xây dựng đề cương cho đề tài:
+ Để xác định chính xác và đánh giá được tính năng của thiết bị của các hãng trên thế giới với mục tiêu chọn lựa đúng thiết bị đáp ứng theo yêu cầu và giải
pháp công nghệ thực tế đặt ra, ban chủ nhiệm đề tài đã tiến hành tập hợp,
nghiên cứu tài liệu của các hãng cung cấp thiết bị và giải pháp đo mức trên thế giới + Xây dựng đề cương về hệ thống thiết bị và phần mềm cho đề tài theo tiêu chí * Hệ thống thoả mãn những yêu cầu về kỹ thuật cơ bản trong quá trình đo tính mức
* Hệ thống được thiết kế dựa trên yêu cầu mới nhất về lĩnh vực tự động hoá có khả năng mở rộng, nâng cấp từ phòng thí nghiệm lên áp dụng được và thực tế
* Hệ thống có khả năng thu nhận, hiển thị và xử lý lưu trữ số liệu
Trang 26* Hệ thống đảm bảo an toàn trong khi hoạt động
Khảo sát đánh giá hiện trạng hoạt động của các thiết bị ảo mức tại các kho
xăng dầu của Tổng công ty xăng dầu Việt Nam, xây dựng tổng quan về hệthống
thiết bị ão mức
+ Để xác định được hoạt động vận hành của hệ thống trong quá trình hoạt động
thực tế, nắm bắt được các vấn đề kỹ thuật nảy sinh trong vận hành sử dụng, ban
đề tài đã cử các cán bộ tiến hành khảo sát hệ thống thiết bị đo mức tại các kho
bể Trên cơ sở kết quả khảo sát để lựa chọn giải pháp và phương án công nghệ Xây dựng phần mêm HMI kết nối với hệ thống thông tin quản lý trong phòng
thực nghiệm
+ Trên cơ sở nghiên cứu các chuẩn về phần mềm cơ sở của Hãng cung cấp để
kết nối thu nhận số liệu, chuyển đối theo chuẩn cơ sở dữ liệu phù hợp với hệ thống quản lý và SXKD hiện nay
+ Thiết kế hệ thống phần mềm giao tiếp HMI thu nhận hiển thị, điều khiển hệ
thống
Xây dựng MAKET, lắp đặt thiết bị, xây dựng phần mêm HMI
+ Lắp đặt, kết nối các phần tử và hoàn thiện hệ thống trên MARKET
+ Xây dựng phần mềm HMI theo thiết kế hệ thống đã lập sẵn
Kiểm chứng tính năng thiết bị, chạy thử trong phòng thực nghiệm, ghỉ nhận đánh giá kết quả
Cài đặt phần mềm cho hệ thống Vận hành chạy thử hệ thống theo các trường
hợp xảy ra trong thực tế, thu nhận số liệu, kiếm chứng tài liệu, kiểm chứng với
yêu cầu đặt ra đối với hệ thống thiết bị và phần mềm đã đáp ứng được yêu cầu đặt ra ban đầu
Trang 27VII KẾT LUẬN
Cho đến thời điểm hiện nay, đề tài đã đáp ứng được cơ bản các mục đích, yêu cầu đặt ra, lua chon, xay dựng phần mềm, kết nối và thử nghiệm hệ thống theo
yêu cầu thực tế
Đề tài đã đưa ra một mô hình khả thi, đơn giản và phù hợp cho hệ thống đo mức bồn bể, khi đưa vào ứng dụng trong thực tế sẽ nâng cao được tính chính xác, tiện dụng, khả năng quản lý xuất nhập của kho bể tại các cửa hàng xăng dầu cũng như các kho chứa lớn, giải phóng sức lao động cho công nhân, phục vụ cho quá trình sản xuất kinh doanh được nhanh chóng, thuận lợi và hiệu quả Đề tài đã thực hiện được đầy đủ nội dung và mục đích ban đầu đặt ra cho Ban đề tài
Về hiệu quả kinh tế đề tài
Theo các tính toán sơ bộ về giá trị đầu tư ban đầu cho một hệ thống đo bồn tại I cửa hàng của Tổng công ty xăng dầu, giá thành của sản phẩm đề tài tạo ra có thể giảm 30% đến 35% so với giá thành hệ thống nhập ngoai, mặt khác phần mềm được xây dựng phù hợp với điều kiện hoạt động và mô hình SXKD tại Việt Nam, chuyên gia Việt Nam hoàn toàn nắm được và làm chủ công nghệ, về
nâng cấp phần mềm, bảo hành, bảo trì về sau cho hệ thống đơn giản, nhanh
chóng, chí phí thấp
Trên đây là kết quả triển khai thực hiện đề tài : “Nghiên cứu xây dựng phần mềm HMI, kết nối thiết bị đo mức xăng đầu tự động”
Ban đề tài kiến nghĩ:
Cho phép thử nghiệm ứng dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực
tế, cụ thể ứng dụng đo mức xăng đầu cho bể ngang tại các cửa hàng xăng dầu và các kho xăng đầu
Tiếp theo: thử nghiệm cho các bể trụ nhỏ tại các kho xăng dầu, căn cứ trên kết quả thử nghiệm đề xuất mô hình chung ứng dụng rộng rãi trong ngành
_ Ban dé tai xin báo cáo, kính mong vị đại biểu có những đóng góp trao đổi để hội nghị đạt kết quả tốt đẹp /
Trang 28PHỤ LỤC 1: KHẢO SÁT - ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ĐO
Trang 29BÁO CÁO
(VWw đánh giá các hệ thống ảo mức tại B12)
Trên cơ sở công văn số 1118/XD-QLKT ngày 11.10.2000 của Công ty
Xăng dầu B12 về kết quả lắp đặt thử nghiệm 03 bộ đo mức của Hãng Saab Tank - Thuy Điển tại K130, thực hiện chỉ đạo của Tổng giám đốc, vừa qua các phòng ban, bộ phận chức năng Tổng công ty (CNPT, KTXD, PIAC) đã tổ chức
đoàn kiểm tra, khảo sát trực tiếp tại hiện trường nhằm đánh giá chất lượng
đồng thời cả 2 hệ thống đo mức đã lấp đặt tại Công ty Xăng dầu B12 (Cảng
đầu B12 và Kho K130) của 2 hang ENRAF và Saab Tank Các Phòng va PIAC
xin báo cáo cụ thể như sau:
I- Gigi thiéu chung:
1- Hé théng do mttc cla ENRAF:
Năm 1996 Tổng công ty đã nhận được đề nghị và giới thiệu về sản phẩm của nhiều hãng trên thế giới Trên cơ sở đánh giá tính năng kỹ thuật và giá
thành, TCTy đã lựa chọn thiết bị đo mức của ENRAF tại thời điểm đó và uỷ
quyền cho PIAC nhập thử nghiệm thiết bị đo mức để lấp đặt tại Đức Giang
(KV]) và Cảng dầu B12 bao gồm cả 2 loại RADA và SERVO (mô tơ bước) Thiết bị đo mức của SAAB (đo bằng RADAR) cũng được cân nhắc, nhưng vấn đề đo nước không đạt yêu cầu và giá cả không được cạnh tranh
Thực tế từ khi lấp đặt đến nay hệ thống đo mức ENRAF tại Cảng dầu B12 chưa được đánh giá toàn diện để có hướng áp đụng từ kết quả đạt được của hệ thống này Trong quá trình lấp đặt và lựa chọn thiết bị do sự phối hợp chưa đồng bộ, nên việc lựa chọn thiết bị chưa được phù hợp và việc hiệu chỉnh thiết bị chưa được thực hiện hoàn chỉnh Đến nay, hệ thống đã được lắp đặt khá lâu và việc hiệu chỉnh được thực hiện bởi các chuyên gia nước ngoài (kết hợp trong các lần lấp đặt thiết bị), tuy nhiên chưa đạt được kết quả như mong muốn Nguyên nhân :
- Thiết bị đo nước được lựa chọn chưa phù hợp (chỉ dùng đo với mực
nước cao trên 50cm) Đối với 2 bể FO-8000m3 có dạng thiết kế đáy côn lõm giữa nên vị trí đo nước giữa bể có chiều cao hơn vị trí gần thành khoảng 1,6mét Do vậy cáp của thiết bị đo nước của 2 bể này bị ngắn và ` phải n nối thêm nên chất lượng không đảm bảo
- Các bước hiệu chỉnh hệ thống theo yêu cầu của nhà sản xuất chưa hoàn
chỉnh (thời gian chuyên gia ở Việt nam quá ngắn, điều kiện thực tế để thực
hiện việc hiệu chỉnh tại Kho cảng không thực hiện được vì phụ thuộc vào kế hoạch sản xuất )
Trang 30Trong khi việc triển khai hệ thống đo mức của ENRAE với PIAC có tiến
độ chậm và thụ động, Công ty Xăng dầu B12 đã tự tìm hiểu trên thị trường
loại đo mức khác, là loại đo mức RADAR - Saab Tank cla Thuy Điển có văn
phòng đại diện thương mại là Công ty SCHMIDT Vietnam (chính Công ty này
trước kia đã chào hàng cho Tổng công ty loại thế hệ năm 1995 nên không được
Tổng công ty chấp nhận) Công ty Xăng dầu B12 đã có công văn số
1063XD/QLKT-ĐT trình Tổng công ty xin phê duyệt chủ trương để dự kiến lắp thử nghiệm hệ thống đo mức RADAR của SAAB Tank (thế hệ mới năm
1999) Tổng công ty đã đồng ý chủ trương cho lắp đặt thử nghiệm 03 bộ tại K130 và yêu cầu Công ty nghiên cứu làm rõ một số vấn đề về giá cả, tính năng kỹ thuật và thực hiện các qui trình mua bán thiết bị theo qui định của Tổng
công ty Từ tháng 3 đến tháng 8 năm 2000 Công ty Xăng dầu B12 đã tổ chức kiểm nghiệm đánh giá thiết bị đo mức Saab tại K130
II: Kết quả của đoàn khảo sát;
Đoàn kiểm tra, khảo sát của Tổng công ty đã thực hiện kiểm tra và so
sánh tính năng trên hồ sơ kỹ thuật của hai hệ thống do mttc Saab va ENRAF, tiếp theo là đo đạc thực tế và ghi nhận vị trí lắp đặt các hệ thống đo mức tại hiện trường với cả 2 hệ thống
1 - Đánh øgiá trên catolouge và tài liêu kỹ thuật Đặc tính kỹ thuật ENRAF-radar SAAB TANK | (thé hé nam 1995) radar (thé hé nam 1999) 1- Độ chính xác đo +imm +lmm chiều cao chung 2- Độ chính xác đo +2mm +2mm nước
3- Độ chính xác đo +0,2°C +0,08°C với chiều
nhiệt cao mức dầu lớn hơn
1,5mét
4- Phương thức liên kết mạng (2 Liên kết mạng 2 truyền tín đây) - field bus ˆ đây - field bus
5- Chức năng giám Có hiển thị giám Có hiển thị giám
Trang 31giữ số liệu 6- Chức năng lưu Chưa có Chưa có |
| 7- Chức năng kết Cho phép kết nối Cho phép kết nối nối thông tin với các | thông tin thông tin
thiết bị khác như báo tràn, điều khiến van,
bơm, |
2 Đánh giá qui trình theo dõi của Công ty:
Với 2 hệ thống đo mức ENRAF, Saab, Công ty Xăng dầu B12 đã tiến hành thu thập tổng hợp giá trị đo tay và đo máy theo nhiều mức bể, thực hiện nghiêm túc theo quy chế 33 đã được TCTy ban hành Công việc này được tiến hành liên tục và có hệ thống
Tuy nhiên, công việc cài đặt, hiệu chính hệ thống của ENRAF chưa đạt
yêu cầu và chưa đầy đủ theo qui trình của Nhà sản xuất (cài đặt theo từng khoảng chiều cao bể - từng tầng tôn- để khử sai số biến dạng của vỏ bể) Trong
khi đó tại K130 công việc này đã được tiến hành tốt hơn 3 Các gía trị đo thực địa của đoàn:
Giá trị các lần đo được nêu chỉ tiết trong bảng đi kèm Tuy nhiên về tổng
thể có thể đánh giá thông số đo nước của cả hai hệ thống còn tồn tại nhiều vấn đề
Các chỉ tiêu đo tính Sai số của ENRAF Sai số của SAAB so | SO VỚI đO tay _ với đo tay
1- Chiều cao chung 4mm 4mm 2- Chiều cao nước 43mm 61mm
3- Nhiệt độ 3.50C 3.50C
4- Đánh giá sơ bộ về hai hệ thống:
a: Hê-thống ENRAE: Hệ thống ENRAF được lắp đặt trên khu bể của Cảng dầu B12, gồm 8 bể
- Hai bể sử dụng loại SERVO có ống dẫn hướng và cố định với đáy bể
không cố định với mái bể (lắp đặt theo thiết kế chuẩn của nhà sản xuất) tránh được hiện tượng biến dạng của mái bể, nên kết quả đo khá chính xác và ổn
Trang 32yếu tố đến độ chính xác của thiết bị đo mức Một trong những yếu tố đó là
biến đạng vỏ bể, sóng, thay đổi áp xuất thuỷ tĩnh khi bể đang vận hành xuất
nhập và khác nhau về nguyên lý đo giữa đo tay và đo máy (gián tiếp và trực
tiếp) nên việc lắp thêm ống dẫn hướng được cố định một đầu là biện pháp tốt nhất và điều này các nhà sản xuất đều yêu cầu trong thiết kế lắp đặt của mình
- Sáu bể được trang bị đo mức RADAR:
+ Giá trị đo nhiệt là chấp nhận được và có thể khẳng định giá trị nhiệt độ
trung bình do hệ thống đo mức đo được là chính xác hơn phương pháp đo tay hiện nay (công nhân giao nhận rất tin tưởng giá trị nhiệt độ của máy) Phương pháp đo tay theo qui chế 33/QĐ thì chỉ đo tại một điểm tại 2/3 chiều cao mức
dầu, nhưng theo phương pháp đo tích phân của dây đo nhiệt có thể đạt tới 16 điểm nếu bể đây
+ Giá trị đo chiều cao chung là chưa ổn định và sai số còn lớn so với giá
trị đo tay và cần phải xem xét cụ thể
+ Giá trị đo nước không đạt yêu cầu Vì 4 bể (A1,A2,MI1,M2) có đầu đo nước quá dài - không phù hợp, 2 bể (M3, M4) phải nối thêm cáp tín hiệu cho đầu đo nước
Thực tế lấp đặt thiết bị đo mức RADAR cần 3 vị trí, đó là vị trí lắp rada, vị trí lấp đo nước, vị trí lắp đo nhiệt Đầu đo mức radar cố định trên mái bể không có ống dẫn hướng, chịu tác động của biến dạng mái, thành và đáy bể Thiết kế vị trí lắp đặt thiết bị hiện có của các bể tại Cảng dầu B12 không cùng một chuẩn (bể do Liên Xô chế tạo, do Việt Nam chế tạo, thời điểm xây dựng bể khác nhau) do tận dụng các vị trí Manhole đã sẵn có, nên sai khác của mỗi bể có một đặc điểm riêng và đặc biệt một số bể hệ số biến dạng quá lớn Giá
trị giữa đo tay và đo máy của các bể này khó có cơ sở so sánh đánh giá mà thực tế tại hai vị trí khác nhau hai giá trị trên không bao giờ trùng khớp Sai số thường không có qui luật xác định Mặc dù khi cài đặt chỉ có thể đưa vào một giá trị chuẩn nhưng tại chiều cao khác của giá trị so sánh này thì biến dạng của hai vị trí đo tay và đo máy khác nhau nên sai số đó là đương nhiên
Theo API khuyến cáo việc so sánh và đánh giá độ chính xác của thiết bị
đo mức so với đo tay là rất khập khiếng và chỉ là tương đối Nhưng hiện nay _.—
theo qui chế 33/QÐ thì trong giao nhận giá trị đo mức cần phải được so sánh với giá trị đo tay Để đạt được điều này nhà sản xuất đã khuyến cáo phương
pháp cài đặt cho hệ thống đưa nhiều vị trí so sánh, có thể với từng tầng tôn của bể Như vậy giá trị đo mức của máy và đo tay mới có thể khớp nhau với mọi
mức của bể Do thực tế sản xuất, việc hiệu chỉnh thiết bị tại kho cảng B12 chưa
Trang 33có hệ thống gia cường để tăng độ cứng vững của thiết bị tránh bị ảnh hưởng của biến đạng vỏ bể
Theo API yêu cầu sai số của thiết bị đo mức là không quá Imm, và sai số giữa phương pháp đo truyền thống để giao nhận và giá trị đo thực tế của thiết
bị đo mức tại bể là không quá 3mm
Để đảm bảo sai số giữa đo máy và đo tay không vượt quá 3mm thì việc
lắp đặt cần tuân thủ một qui tắc, đó là: đặt vị trí đo tay và đo máy tại cùng một vị trí trên mái bể, mà điều này tại Kho cảng B12 không làm được do sử dung
các lỗ có sẵn trên bể
b Hé thống SAAB:
+ Giá trị đo chiều cao chung: chính xác và ổn định so với đo tay, do 2 vị
trí đo tay và đầu radar kể nhau và lắp gần thành bể Đây là bể do Liên Xô xây dựng nên tất cả các bể đều chung một thiết kế chuẩn
+ Giá trị đo nước: không chính xác và không ổn định
+ Giá trị đo nhiệt: khớp với giá trị đo tay nhưng chỉ đo được với mức dầu trên 1,5mét Dưới 1,5mét sai số rất lớn
LH: Thông tin thêm về việc ứng dung các hê thống thống do mức trên
thế giới:
+ Hệ thống của ENRAF là thế hệ năm 1995 và hệ thống của SAAB là thế hệ năm 1999, Sau khi kiểm tra tài liệu kỹ thuật, khả năng về công nghệ, tính năng của 2 hệ thống là hoàn toàn như nhau (đều đáp ứng được mọi yêu cầu của người sử dụng) Vấn đề là việc lựa chọn thiết bị và đặt ra các yêu cầu kỹ thuật thực tế để nhà cung cấp đáp ứng là chưa đạt Cụ thể: Với hệ thống của SAAB việc lựa chọn đầu đo nhiệt không phù hợp (chỉ đo chính xác khi mức dầu trên 1,5mét); Với hệ thống ENRAEF đầu đo nước là không phù hợp, quá dài nên
mức nước của ta thấp quá không thể đo được; ngoài ra còn các yêu cầu về lưu giữ số liệu thì hai hệ thống này đều chưa có Theo tìm hiểu tài liệu kỹ thuật,
hiện nay ENRAF cũng có cải tiến nhiều so với thế hệ năm 1995
+ Trên thế giới hiện nay, việc áp dụng các loạt hệ thống đo mức với các nguyên lý khác nhau đã được áp dụng rộng rãi Trước kia do công nghệ điện tử và tin học chưa phát triển việc áp dụng các hệ thống đo mức chủ yếu giới hạn trong việc quản lý và theo dõi hàng hoá trong các khu bể và ít dùng cho việc giao nhận đo sai số lớn Nhưng các năm gần đây công nghệ tin học đã được áp dụng để tăng độ chính xác của các thiết bị đo mức tự động Độ chính xác hiện
Trang 34+ Các hãng hàng đầu trên thế giới đã đưa ra nhiều sản phẩm có độ chính
xác cao và có thể áp dụng cho việc giao nhận Tuy nhiên việc áp dụng thực tế vào các bể chứa của các hệ thống đo mức là những yêu cầu tương đối khát khe vì độ chính xác của nó tại điều kiện lắp đặt thực tế bị ảnh hưởng rất nhiều của
các tác động khác nhau Do vậy để có thể áp dụng các hệ thống đo mức có độ
chính xác cao, các nhà sản xuất đều khuyến cáo lắp đặt theo những yêu cầu rất
chi tiết và việc cài đạt phần mềm hệ thống cũng tương đối tỷ mi
IV- Kết luận:
- Định hướng và chủ trương áp dụng hệ thống đo mức tự động là vấn đề
lớn cần được cân nhắc kỹ về các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Do thiết bị có giá
trị rất lớn so với các thiết bị khác trong kho bể, trung bình khoảng 200-250
triệu đồng/1bộ lắp cho một bể, nên độ chỉnh xác và ổn định của hệ thống cũng
như hiệu quả đầu tư phải được khẳng định
- Các hệ thống đo mức của ta còn đang trong giai đoạn lắp đặt thử nghiệm, chất lượng chưa đạt yêu cầu Để đạt được yêu cầu sử dụng trong giao
nhận cần phải quan tâm những vấn đề sau:
+ Khử biến dạng vỏ bể: Đa số các bể bị biến dạng mái và đáy liên tục
trong quá trình vận hành nên cần có ống đỡ và dẫn hướng để khử sai số không đáng có này + Lựa chọn thiết bị đo nước phù hợp với điều kiện thực tế là chiều cao nước rất thấp + Thiết bị đo nhiệt cần đảm bảo yêu cầu về phân bố vị trí các sensor theo chiều cao bể + Lựa chọn giải pháp tốt nhất cho việc đo nước có lẫn cặn, bùn ở đáy bể Cụ thể như sau:
1- Với hệ thống đo mức SAAB
- Giá trị đo nước là không đạt yêu cầu: Công ty cần phải kiến nghị với nhà sản xuất và có giải pháp xử lý về việc đo nước có sai số lớn do bể lẫn cặn bùn
- Lựa chọn lại đầu đo nhiệt cho phù hợp để đo được mức dầu thấp nhất có
thể và nếu có thể, phân bổ các sensor theo khoảng cách tăng dần từ đáy lên để
đảm bảo điều kiện tính toán như API qui định và qui chế 33/QÐ
- Bổ xung phần mềm lưu giữ số liệu trên máy tính để phục vụ cho việc
Trang 35- Cần liên lạc với nhà cung cấp để có phương án hiệu chỉnh lại cho các bể có sai số lớn tại Kho Cảng B12 và đặc biệt cho bể A1 (do không có hàng trong đợt chuyên gia sang Việt nam)
- Cần liên lạc với nhà cung cấp để có phương án thay thế tất cả các đầu đo nước không phù hợp của các các bộ đo mức RADAR Cần kiến nghị với nhà sản xuất để có giải pháp xử lý vẻ việc đo nước có sai số lớn do bể lẫn cặn bùn
trong nước như với đo nước của SAAB tại K130
- Lựa chọn lại đầu đo nhiệt như đã kiến nghị với SAAB
- Công ty B12 phối hợp cùng PLAC cần có phương án cụ thể để tăng tính ổn định của các mái bể (đặc biệt đối với các bể có lắp thiết bị RADAR)
- PIAC có trách nhiệm liên hệ với nhà sản xuất để yêu cầu có giải pháp thích hợp nhằm đưa hệ thống của ENRAE vào sử dụng chính thức
Nếu giải quyết đứt điểm được vấn đề trên thì việc triển khai lắp đặt các hệ
thống đo mức cho các kho đầu mối và trong hang mới khả thi và có thể đưa vào phục vụ giao nhận, quản lý
V: Kiến nghỉ:
Xuất phát từ các nội dung báo cáo trên, kính để nghị Tổng giám đốc xem xét chỉ đạo:
1- PIAC có trách nhiệm tiếp tục liên hệ với nhà sản xuất để yêu cầu đưa ra giải pháp thích hợp hiệu chỉnh nhằm cùng Công ty Xăng dau B12 đưa hệ
thống của ENRAF vào sử dụng chính thức Xác định các điều kiện cần và đủ
để thực hiện mục tiêu này, trình Tổng công ty xem xét quyết định
2- Trước mắt, chưa cho phép Công ty Xăng dầu B12 triển khai tiếp các hệ
thống đo mức Công ty có trách nhiệm (phối hợp với PIAC về hệ thống ENRAF; liên hệ với nhà sản xuất của SAAB) khắc phục hoàn toàn các vấn đề kỹ thuật như trên đã nêu
3- Khi các vấn đề về độ chính xác được khắc phục và kết quả đánh giá là có tính khả thi, Tổng công ty sẽ xem xét chủ trương triển khai hệ thống đo
mức tự động tại các kho đầu mối và trong hang (nhằm giảm sức lao động cho công nhân vận hành)
Khi đó việc lựa chọn thiết bị sẽ được thực hiện theo đúng qui định của Tổng công ty về chào hàng cạnh tranh (Vì hiện nay về công nghệ, các hãng
nổi tiếng gần như tương đương, tuy nhiên cần xét theo các điều kiện mua bán
và yêu cầu thực tế của ta)
Đồn cơng tác cùng các Phòng liên quan trình Tổng giám đốc xem xét và chỉ đạo./
Trang 36PHỤ LỤC 2
TỔNG QUAN THIẾT BỊ ĐO MỨC TRÊN THẾ GIỚI
(THUỘC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHẦN MỂM HMI, KẾT NỐI THIẾT BỊ
Trang 37CÁC NGUYÊN LÝ ĐO MỨC TRÊN THẾ GIỚI
Hiện nay, trên thế giới thiết bị đo mức được sử dụng trong rất nhiều các ngành công
nghiệp khác nhau, có sáu (06) phương pháp đo mức đang được ứng dụng chủ yếu trên thế
giới, bao gồm:
Nguyên lý đo mức theo thủ công
Nguyên lý đo mức theo dạng phao (Float operated tank gauges) Nguyén ly do mtic theo can bang luc (Servo operated tank gauges) Nguyên lý đo mức theo tần số (Rada tank gauges)
Nguyên lý đo mức theo Thuỷ tĩnh (Hydrostatic tank gauges) Nguyên lý đo mức theo cable thông minh
- _ Từ giao: Magnetostrictive ATG - _ Điện dung: Capacitance ATG - Cam ứng điện: inductive ATG
- _ ống cảm biến vị trí: Reed switch ATG - Dién trd: Resistive ATG
Nguyên lý đo mức Hỗn hop (Hybrid tank gauges) fe Fig CONTADL 24v G01? ROOM 4° 0c LSU tee ah, READ our POWER Re Switch - TRANuirtE8 SUPPL - TOP MGUNTED - I CG2 J a MAGNETIC Ch LEVEL GAUGE a st = _ ` LSvA d i FLANGE MOUNTED: — = —_ FIG ee Sa FIG ee MAGNE NC St,
LS3 Se REED Switch janes
Trang 381 Đo mức theo nguyên lý đo thủ công:
Xác định mức chất cần đo trực tiếp bằng mắt thường và một số công cụ cơ khí
(thước đo, ống đo) Phương pháp đo
Trên thước đo mức chuẩn đã được thống nhất
sử dụng
- _ Phủ lớp chất thử mức
- _ Nhúng thước vào bể đợt chất thử phải ứng -_ Rút thước thử, kiểm tra mức trên thước (theo lớp chất thử đã chỉ thị) - Do 03 — 05 lần (theo qui định), ghi nhận giá trị đo - Căn cứ theo Barem bể tính lượng chất lỏng trong bể
Ưu điểm: phương pháp thủ công: Chỉ phí
thấp, đo đơn giản
Nhược điểm:
- _ Phải tiếp xúc trực tiếp với môi trường chất
đo, do vậy với các dung chất có độ độ hại
cao khôngthực hiện bằng phương pháp này
-_ Khả năng theo dõi và quản lý kém
~_ Chỉ sử dụng được trong trường hợp chất đo có chất thử nhận biết, chất thử không ảnh hưởng đến chất lượng
- Độ chính xác không cao (phụ thuộc vào yếu tố: độ chính xác thước đo, độ nhậy
chất thử, yếu tố chủ quan con người, chất lượng kho bể và công thưc tính Barem bể)
Hiện nay, phương pháp này còn sử dụng ở một số nước chưa phát triển, yêu cầu quản lý không cao Trong các kho xăng dầu ở Việt Nam sử dụng phương pháp đo
Trang 392 Đo mức theo nguyên lý phao (Float operated tank gauges)
Nguyên lý đo phao được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, được ứng dụng trong đo mức tự động, công nghệ phao được sử dụng chủ yếu trong những năm 1950 Hiên nay phương pháp đo này ít được ứng dụng trong công
nghiệp
Phượng pháp đo
Trên nóc bể chứa chất lỏng cần đo được khoét lỗ, trên lỗ khoét có ghá lắp hệ thống
rong roc, qua 16 khoét dua hệ thống phao — dây nối - kết nối với bộ nhận tín hiệu cơ khí
Phao nổi trên bề mặt chất lỏng, dây nối luôn căng, độ căng dây chính bằng mức trống
của bể, căn cứ vào chiều cao cố định của bẻ và mức trống (qua bộ kết cấu cơ khí) cho
kết quả đo mức chất lỏng trong bể Ưu điểm:
Phương pháp không sử dụng điện nên độ an toàn tương đối cao đối với các chất lỏng dễ cháy
Người sử dụng không phải tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng cần đo (giảm độc hại cho người sử dụng trong trường hợp chất đo có tính độc)
Độ chính xác phép đo cao hơn đo bằng tay Nhược điểm:
Với các chất lỏng có nhiều lớp, không có khả năng phát hiện lớp cần đo
Không có khả năng kết nối với hệ thống thông tin quản lý hiện đại
Độ chính xác phụ thuộc vào nhiều yếu tố ( biến thiên độ nặng quả phao, dây, vị trí ròng rọc)