MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1 1.1.1 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam 1 1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công 1 1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn 2 1.2 Giới thiệu quy trình xuất hàng của các bến xăng dầu 4 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG 6 I. Các yêu cầu đặt ra về hệ thống 6 II. Các hướng giải quyết . 7 II.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload . 8 II.2 Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính . 10 III. Lựa chọn phương án 12 IV. Tính chọn thiết bị 13 Hệ thống bể chứa xăng dầu . 13 Bơm động lực 15 Thiết bị đo lưu lượng Oval 17 Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống 20 A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm . 20 B) Cảm biến nhiệt độ 24 Van điện 26 CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN 30 3.1 Các kết quả đạt được 30 3.2 Các hạn chế khi thực hiện 30 3.3 Biện pháp khắc phục 30
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền kinh tế quốc dân, năng lượng là một nhân tố tốiquan trọng, giúp duy trì mọi họat động , là động lực để phát triển sảnxuất Trong đó, xăng dầu là nguồn năng lượng không thể thiếu trongcác hoạt động sản xuất, giao thông vận tải, góp phần to lớn vào sựphát triển của nền kinh tế quốc dân
Tự động hoá là một lĩnh vực đã được hình thành và phát triểnrộng lớn trên phạm vi toàn thế giới, nó đem lại một phần không nhỏcho việc tạo ra các sản phẩm có chất lượng và độ phức tạp cao phục
vụ nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống Ở nước ta, lĩnh vực tự động hoá
đã được Đảng và Nhà nước quan tâm và đấu tư rất lớn, cùng với cáclĩnh vực công nghiệp chuyển dịch nền kinh tế theo định hướng côngnghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước Không ngoài mục đích đó, việcứng dụng tự động hóa vào việc khai thác, quản lý xuất nhập xăng dầu
là rất cần thiết
Trên cơ sở đó,chúng em đã chọn đề tài “Tìm hiểu, phân tích, tính toán hệ thống đo lường cảm biến trong bến xuất xăng dầu ôtô” Sau một thời gian tìm hiểu và được sự hướng dẫn tận tình của
cô giáo Thạc sỹ - Nguyễn Thu Hà và các thầy cô trong bộ môn Tự
động hoá, báo cáo của chúng em đã hoàn thiện Do thời gian làm báocáo ngắn và kiến thức còn hạn chế, chắc chắn báo cáo của chúng cònnhiều thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy
cô và các bạn để báo cáo của chúng em đuợc hoàn thiện hơn
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Trang 3MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1
1.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1 1.1.1 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam 1
1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công 1
1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn 2
1.2 Giới thiệu quy trình xuất hàng của các bến xăng dầu 4
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG 6
I Các yêu cầu đặt ra về hệ thống 6
II Các hướng giải quyết 7
II.1 - Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload 8
II.2 - Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính 10
III Lựa chọn phương án 12
IV Tính chọn thiết bị 13
Hệ thống bể chứa xăng dầu 13
Bơm động lực 15
Thiết bị đo lưu lượng Oval 17
Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống 20
A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm 20
B) Cảm biến nhiệt độ 24
Van điện 26
CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN 30
3.1 Các kết quả đạt được 30
3.2 Các hạn chế khi thực hiện 30
3.3 Biện pháp khắc phục 30
Trang 4CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ
1.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1.1.1 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam
Tiền thân của Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam là Tổng công tyXăng dầu mỡ được thành lập theo Nghị định số 09/BTN ngày 12tháng 01 năm 1956 của Bộ Thương nghiệp
Lĩnh vực kinh doanh chính của Petrolimex là xuất nhập khẩu
và kinh doanh xăng dầu, lọc - hóa dầu…
Hoạt động trong lĩnh vực ngành nghề đặc thù, nặng nhọc, độchại, đòi hỏi cao về an toàn phòng chống cháy nổ và bảo vệ môitrường Trong nhiều năm qua, hệ thống các công trình xăng dầu củaTập đoàn Xăng dầu Việt Nam liên tục được phát triển mở rộng theođịnh hướng cả về quy mô và hiện đại hoá Tập đoàn luôn xác địnhviệc cải tạo, nâng cấp các công trình xăng dầu cũ, mở rộng công suấtsức chứa kho bể, áp dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiến-hiện đại hoá, nhằm nâng cao năng lực hoạt động và tăng cường hệ số
an toàn trong vận hành khai thác các công trình xăng dầu
Việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật ở Petrolimex có vai trò đặcbiệt quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh,đảm bảo an toàn tuyệt đối các công trình xăng dầu, góp phần giảiquyết được những khó khăn, ách tắc trong sản xuất kinh doanh, nângcao năng suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc và môi trườnglao động Các ứng dụng kỹ thuật này đã giúp cho tập thể người laođộng nhanh chóng vươn lên tiếp cận và làm chủ công nghệ, tạo nềnmóng vững chắc cho Tập đoàn và các đơn vị thành viên hội nhập, mởrộng hợp tác với các bạn hàng dầu khí lớn trên thế giới Nhằm giảm thiểu các thao tác thủ công, nâng cao năng suất lao động
và văn minh thương mại, tăng cường công tác an toàn phòng chốngcháy nổ và bảo vệ môi trường tại các kho, cảng xăng dầu đồng thờitránh tác động chủ quan trong khâu xuất hàng tại các bến xuất xăngdầu, Petrolimex đã chủ trương áp dụng đồng bộ hệ thống xuất hàng tựđộng tại các bến xuất xăng dầu từng bước tự động hoá, hiện đại hoácông nghệ, đáp ứng tăng trưởng nhu cầu xăng dầu trong cả nước
1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công
Xuất hàng cho cho xe xitéc phải dùng máy bơm qua hệ thống
Trang 5đứng trong khu vực nhà bơm để đóng - mở van, khi hàng đầy đến cổtéc thì người trên sàn thao tác báo hiệu, người kia sẽ đóng van lại.
Thời kỳ này bộc lộ nhiều hạn chế, nếu hai công nhân phối hợpkhông tốt sẽ dẫn đến sự cố tràn dầu Việc đo lường, giao nhận thủcông như vậy có hiệu quả thấp, mất an toàn, không chính xác và dễgây ra hiện tượng thừa, thiếu hàng trong mỗi lần xuất Do đó, thờigian này ở khu vực bảo vệ luôn phải bố trí một vài thùng phi, xô chứa
để bộ phận kiểm tra thực hiện rút ra hoặc thêm hàng vào nếu thấythừa hoặc thiếu Công đoạn này kéo dài sẽ gây ô nhiễm môi trường,ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động và luôn tiềm ẩn nguy cơ cháy
nổ mất an toàn Quá trình khai thác vận hành tại các bến xuất xăngdầu với phương pháp thủ công đã không đáp ứng được nhu cầu cungứng xăng dầu ngày càng cao của toàn xã hội
1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn
Bước sang thời kỳ tiếp theo, Công ty tiến hành đầu tư cải tạothay thế hệ thống vòi ống mềm bằng các cần xuất xăng dầu và lắp đặt
hệ thống khởi động - dừng máy bơm ở ngay trên giàn xuất Với côngnghệ này, xuất nhập xăng dầu tại bến xuất chỉ cần một người vậnhành Khi xe xitéc vào vị trí, công nhân vận hành sẽ ấn nút khởi độngmáy bơm để bơm hàng, khi hàng gần đầy đến tấm mức thì đóng dầnvan trên cần xuất và ấn nút dừng máy bơm Về cơ bản, công nghệ này
đã khắc phục được những hạn chế của các công nghệ trước, nhưngvẫn mang tính bán tự động và chưa hiệu quả, nhất là về năng suất laođộng và thời gian cấp hàng Con số này không ngừng tăng lên đòi hỏilãnh đạo Tập đoàn, lãnh đạo Công ty phải tiếp tục nghiên cứu cảitiến, ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào các bến xuất xăng dầuphù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam Tập đoàn và Công ty đãquyết định, thay vì sử dụng tấm mức để đo lường, giao nhận hàng hoá
sẽ sử dụng hệ thống lưu lượng kế kết hợp truyền dẫn số liệu từ cáchọng xuất xitéc đến nhà bơm và bộ phận nghiệp vụ phát hành hóađơn… Sự kết hợp này đã làm cho quá trình xuất hàng trở nên linhhoạt, thuận tiện và chính xác hơn
Đồng thời phương thức đo lường, giao nhận đã được thay đổi từviệc lấy chính xitéc làm dụng cụ đo lường, giao nhận nay chuyểnsang sử dụng số liệu của lưu lượng kế được gắn trên các giàn xuất.Quá trình này được Tập đoàn và Công ty Xăng dầu thử nghiệm, kiểm
Trang 6nghiệm, đánh giá tổng thể, kỹ lưỡng trước khi đưa vào áp dụng rộngrãi trong tòan ngành
Tích hợp và thu thập dữ liệu từ hệ thống công nghiệp chuyểndịch nền kinh tế theo định hướng công nghiệp hoá - hiện đại hoá đấtnước Không ngoài mục đích đó, việc ứng dụng tự động hóa vào việckhai thác, quản lý xuất nhập xăng dầu là rất cần thiết
Trên cơ sở đó,chúng em đã chọn đề tài “Tìm hiểu, phân tích, tính toán hệ thống đo lường cảm biến trong bến xuất xăng dầu ôtô” Sau một thời gian tìm hiểu và được sự hướng dẫn tận tình của
cô giáo Thạc sỹ - Nguyễn Thu Hà và các thầy cô trong bộ môn Tự
động hoá, báo cáo của chúng em đã hoàn thiện Do thời gian làm báocáo ngắn và kiến thức còn hạn chế, chắc chắn báo cáo của chúng cònnhiều thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy
cô và các bạn để báo cáo của chúng em đuợc hoàn thiện hơn
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Trang 7MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1
1.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1 1.1.1 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam 1
1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công 1
1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn 2
1.2 Giới thiệu quy trình xuất hàng của các bến xăng dầu 4
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG 6
I Các yêu cầu đặt ra về hệ thống 6
II Các hướng giải quyết 7
II.1 - Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload 8
II.2 - Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính 10
III Lựa chọn phương án 12
IV Tính chọn thiết bị 13
Hệ thống bể chứa xăng dầu 13
Bơm động lực 15
Thiết bị đo lưu lượng Oval 17
Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống 20
A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm 20
B) Cảm biến nhiệt độ 24
Van điện 26
CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN 30
3.1 Các kết quả đạt được 30
3.2 Các hạn chế khi thực hiện 30
3.3 Biện pháp khắc phục 30
Trang 8CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ
1.2 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1.1.4 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam
Tiền thân của Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam là Tổng công tyXăng dầu mỡ được thành lập theo Nghị định số 09/BTN ngày 12tháng 01 năm 1956 của Bộ Thương nghiệp
Lĩnh vực kinh doanh chính của Petrolimex là xuất nhập khẩu
và kinh doanh xăng dầu, lọc - hóa dầu…
Hoạt động trong lĩnh vực ngành nghề đặc thù, nặng nhọc, độchại, đòi hỏi cao về an toàn phòng chống cháy nổ và bảo vệ môitrường Trong nhiều năm qua, hệ thống các công trình xăng dầu củaTập đoàn Xăng dầu Việt Nam liên tục được phát triển mở rộng theođịnh hướng cả về quy mô và hiện đại hoá Tập đoàn luôn xác địnhviệc cải tạo, nâng cấp các công trình xăng dầu cũ, mở rộng công suấtsức chứa kho bể, áp dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiến-hiện đại hoá, nhằm nâng cao năng lực hoạt động và tăng cường hệ số
an toàn trong vận hành khai thác các công trình xăng dầu
Việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật ở Petrolimex có vai trò đặcbiệt quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh,đảm bảo an toàn tuyệt đối các công trình xăng dầu, góp phần giảiquyết được những khó khăn, ách tắc trong sản xuất kinh doanh, nângcao năng suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc và môi trườnglao động Các ứng dụng kỹ thuật này đã giúp cho tập thể người laođộng nhanh chóng vươn lên tiếp cận và làm chủ công nghệ, tạo nềnmóng vững chắc cho Tập đoàn và các đơn vị thành viên hội nhập, mởrộng hợp tác với các bạn hàng dầu khí lớn trên thế giới Nhằm giảm thiểu các thao tác thủ công, nâng cao năng suất lao động
và văn minh thương mại, tăng cường công tác an toàn phòng chốngcháy nổ và bảo vệ môi trường tại các kho, cảng xăng dầu đồng thờitránh tác động chủ quan trong khâu xuất hàng tại các bến xuất xăngdầu, Petrolimex đã chủ trương áp dụng đồng bộ hệ thống xuất hàng tựđộng tại các bến xuất xăng dầu từng bước tự động hoá, hiện đại hoácông nghệ, đáp ứng tăng trưởng nhu cầu xăng dầu trong cả nước
1.1.5 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công
Xuất hàng cho cho xe xitéc phải dùng máy bơm qua hệ thống
Trang 9đứng trong khu vực nhà bơm để đóng - mở van, khi hàng đầy đến cổtéc thì người trên sàn thao tác báo hiệu, người kia sẽ đóng van lại.
Thời kỳ này bộc lộ nhiều hạn chế, nếu hai công nhân phối hợpkhông tốt sẽ dẫn đến sự cố tràn dầu Việc đo lường, giao nhận thủcông như vậy có hiệu quả thấp, mất an toàn, không chính xác và dễgây ra hiện tượng thừa, thiếu hàng trong mỗi lần xuất Do đó, thờigian này ở khu vực bảo vệ luôn phải bố trí một vài thùng phi, xô chứa
để bộ phận kiểm tra thực hiện rút ra hoặc thêm hàng vào nếu thấythừa hoặc thiếu Công đoạn này kéo dài sẽ gây ô nhiễm môi trường,ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động và luôn tiềm ẩn nguy cơ cháy
nổ mất an toàn Quá trình khai thác vận hành tại các bến xuất xăngdầu với phương pháp thủ công đã không đáp ứng được nhu cầu cungứng xăng dầu ngày càng cao của toàn xã hội
1.1.6 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn
Bước sang thời kỳ tiếp theo, Công ty tiến hành đầu tư cải tạothay thế hệ thống vòi ống mềm bằng các cần xuất xăng dầu và lắp đặt
hệ thống khởi động - dừng máy bơm ở ngay trên giàn xuất Với côngnghệ này, xuất nhập xăng dầu tại bến xuất chỉ cần một người vậnhành Khi xe xitéc vào vị trí, công nhân vận hành sẽ ấn nút khởi độngmáy bơm để bơm hàng, khi hàng gần đầy đến tấm mức thì đóng dầnvan trên cần xuất và ấn nút dừng máy bơm Về cơ bản, công nghệ này
đã khắc phục được những hạn chế của các công nghệ trước, nhưngvẫn mang tính bán tự động và chưa hiệu quả, nhất là về năng suất laođộng và thời gian cấp hàng Con số này không ngừng tăng lên đòi hỏilãnh đạo Tập đoàn, lãnh đạo Công ty phải tiếp tục nghiên cứu cảitiến, ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào các bến xuất xăng dầuphù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam Tập đoàn và Công ty đãquyết định, thay vì sử dụng tấm mức để đo lường, giao nhận hàng hoá
sẽ sử dụng hệ thống lưu lượng kế kết hợp truyền dẫn số liệu từ cáchọng xuất xitéc đến nhà bơm và bộ phận nghiệp vụ phát hành hóađơn… Sự kết hợp này đã làm cho quá trình xuất hàng trở nên linhhoạt, thuận tiện và chính xác hơn
Đồng thời phương thức đo lường, giao nhận đã được thay đổi từviệc lấy chính xitéc làm dụng cụ đo lường, giao nhận nay chuyểnsang sử dụng số liệu của lưu lượng kế được gắn trên các giàn xuất.Quá trình này lưu lượng kế; tính toán và xử lý dữ liệu tại bộ điềukhiển trung tâm; truy xuất dữ liệu để điều khiển máy bơm xăng dầu
Trang 10và van điện là quá trình đồng bộ khép kín tổng thể Công nghệ nàykhông những giải quyết được những hạn chế trước đây, mà còn nângcao độ chính xác và năng suất cấp hàng Trước đây khi xuất một xehàng 15-16 (m3) trung bình phải mất khoảng 40-50 ( phút/xe) nay giảmxuống còn 20-25 (phút/xe) Giờ đây, toàn bộ quá trình cấp hàng từ lậpđơn hàng, bơm rót hàng, hoàn thiện thủ tục đơn hàng, cho phépphương tiện rời bến đều do hệ thống tự động hoá thực hiện mà không
có bất kỳ sự can thiệp nào của con người vào các dữ liệu ban đầu.Nếu có vấn đề không đồng bộ với dữ liệu đã được lập trình thì quátrình xuất hàng sẽ không thể hoàn thiện được, vì vậy, khách hànghoàn toàn yên tâm về tính chính xác, tiện lợi và minh bạch Hệ thống
đo lường tại các bến xuất đều được các cơ quan quản lý Nhà nướckiểm tra, kiểm định định kỳ về độ chính xác và cấp giấy chứng nhậntheo đúng quy định Việc bảo quản và sử dụng các thiết bị này tuânthủ nghiêm ngặt theo các quy trình nghiệp vụ kỹ thuật Trong ngànhcông nghiệp nói chung, lĩnh vực xăng dầu nói riêng, tự động hoá,hiện đại hoá quá trình công nghệ luôn là một trong các động lực quantrọng, thúc đẩy công cuộc đổi mới, phát triển, tăng cường năng lựccạnh tranh của các doanh nghiệp, các tập đoàn kinh tế, hỗ trợ cho quátrình hội nhập kinh tế quốc tế và cải thiện môi trường làm việc củangười lao động Công nghệ tự động hoá bến xuất xăng dầu của Tậpđoàn xăng dầu Việt Nam đã đạt được những thành quả nhất định, gópphần nâng cao năng suất lao động, tăng cường công tác an toàn,phòng chống cháy nổ, bảo vệ môi trường và minh bạch hoá quá trìnhgiao nhận Trong thời gian tới, Tập đoàn sẽ tiếp tục triển khai vàhoàn thiện chương trình tự động hoá hệ thống cửa hàng bán lẻ xăngdầu, dự án tự động hoá kho bể và dự án quản trị nguồn lực ERP nhằmnâng cao khả năng quản trị toàn hệ thống Petrolimex
1.3 Giới thiệu quy trình xuất hàng của các bến xăng dầu
Trang 11Tòan bộ thông tin
Khách hàng lái xe vào đuờng xuất
Nv bán hàng kiểm tra số luợng xuất,thứ tự xuất hàng
Nhân viên vận hành
mở van tay và bắt đầu xuất hàng
Nhân viên theo dõi chỉ số trên đồng hồ lưu luợng
Sau khi đạt đuợc số luợng cần xuất thì đóng nhanh van
Nhân viên và lái
xe xác nhân chỉ
số
Kết thúc xuất hàng
Tại phòng Phát hành hóa đơn tại công ty xăng dầu :
Khách hàng và tài xế đến đăng ký lấy hàng tại Phòng phát hànhhóa đơn công ty Nhân viên Phòng phát hành hóa đơn đưa số liệu vàomáy tính, sau đó phát hành lệnh xuất hàng cho các lái xe
Toàn bộ thông tin (mã hợp đồng, mã khách, lượng, loại hàng, số
mã xe,mã số người lái xe, ) được lưu tại máy chủ của Công ty
Tại phòng cổng ra-vào
Người lái xe cho xe Xitéc xếp hàng vào cổng xuất trình lệnhxuất hàng và dung tích hợp pháp của phương tiện, lệnh vận chuyểnhoặc sổ theo dõi xuất hàng để nhân viên bảo vệ kiểm tra
Nhân viên xếp thứ tự vào lấy hàng căn cứ vào tính hợp pháp củacác giấy tờ trên, hướng dẫn lái xe đăng ký hoá đơn và phương tiệnđến nhận hàng theo thứ tự cho từng mặt hàng (tuân thủ quy định cólệnh xuất hàng trước lấy trước trừ những trường hợp sự cố khác)
Căn cứ vào lệnh xuất hàng và phương tiện đã đăng ký, nhânviên bảo vệ tiếp tục kiểm tra các điều kiện an toàn PCCC, chiều caonhiên liệu chứa trong bể và hướng dẫn lái xe đưa phương tiện vào vị
Trang 12trí nhận hàng đảm bảo liên tục, cân đối giữa các họng xuất cùng mộtmặt hàng
Tại các đường xuất hàng cho xe Xitéc
Khi xe Xitéc đã vào đường xuất, nhân viên vận hành tại dànxuất sẽ kiểm tra số lượng hàng xuất và thứ tự ghi trên Lệnh xuất hàngvới dung tích xe, kiểm tra độ kín, độ sạch của phương tiện, thao tác
và kiểm tra an toàn (đặt họng xuất vào miệng xe, lắp tiếp đất) Resetđồng hồ cơ khí về số 0 có sự chứng kiến của lái xe Nhân viên vậnhành mở van tay và quá trình xuất được bắt đầu
Trong cả quá trình này, người nhân viên vận hành phải theo dõichỉ số trên đồng hồ lưu lượng kế và đến khi đạt lượng hàng theo dựkiến xuất đối với từng ngăn của xe Người nhân viên vận hành khóavan tay đóng nhanh khi lượng cần xuất đã đạt được Người công nhânvận hành cùng lái xe xác nhận chỉ số qua tấm mức và giấy kiểm định.Khi kết thúc quá trình xuất hàng cho xe xitéc, người tài xế lấy lệnhxuất hàng đưa cho nhân viên thao tác máy tính quản lý hàng hoá và incác hoá đơn xuất hàng cho khách hàng, in hoá đơn với đầy đủ thôngtin yêu cầu
Nhân viên tại cổng kiểm tra thực tế tiến hành đo lại mức xăngdầu trong từng ngăn xe so với tấm mức lưỡi gà và ghi thêm vào hóađơn (ở phía sau hoá đơn) Kẹp chì niêm phong xe đồng thời ghi sốhiệu chì vào mặt sau của hoá đơn
Cho phép xe xi téc ra khỏi kho
CHƯƠNG 2:
Trang 13PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG
I Các yêu cầu đặt ra về hệ thống
Các mục tiêu kinh tế - kỹ thuật mà hệ thống Tự động hoá xuất xăng,dầu cho xe ôtô phải đạt được là:
Hệ thống có độ an toàn, tin cậy cao để phục vụ liên tục
và ổn định cho quá trình sản xuất
Hệ thống có độ chính xác cao trong đo đạc, cấp hànggiảm tỷ lệ hao hụt tới mức thấp nhất
Hệ thống Tự động hoá phải đảm bảo việc xuất hàngđược nhanh chóng và thuận tiện, giảm tác động chủ quancủa con người, nâng cao năng xuất lao động Tăngcường khả năng giám sát quá trình xuất hàng và kiểm tra
sự cố
Hệ thống phải lưu trữ được số liệu trong quá trình xuấthàng (lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình ) và kết nốiđược với hệ thống thông tin quản lý giúp cho công tácquản lý chặt chẽ, chính xác, nhanh chóng và thuận tiện
Hệ thống tự động hoá điều khiển động cơ bơm, điềukhiển van, đóng hàng tự động một cách chính xác theolượng hàng đặt trước
Hệ thống đảm bảo cho việc phát triển hệ thống về saunày được dễ dàng, tiết kiệm Hệ thống không phá vỡ quyhoạch chung của Kho trong quá trình hiện đại hoá
CHÚ Ý : Các chỉ tiêu an toàn và phòng chống cháy nổ
Kèm theo nhưng yêu cầu về kỹ thuật thì các chỉ tiêu an toàn vàphòng chống cháy nổ là một điều kiện tiên quyết trong các hệ thốngdùng trong nền công nghiệp xăng dầu Do xăng dầu là chất lỏng dễbay hơi, dễ bắt lửa ở nhiệt độ thấp, không hòa tan trong nước, có tỷtrọng nhẹ hơn nước Hơi xăng dầu nặng hơn không khí 5,5 lần, cháy
ở thể hơi Xăng dầu có khả năng sinh tĩnh điện khi bơm rót và khicháy tỏa ra nhiệt lượng lớn, tốc độ lan truyền nhanh và tạo ra sảnphẩm cháy độc hại Vì vậy các thiết bị đuợc chọn trong hệ thốngngoài đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật thì phải có khả năng phòngchống cháy nổ cao,khả năng xảy ra sự cố là thấp nhất
Ngoài ra , khi thi công lắp đặt thiết bị cho hệ thống cần làm tốtnhững yêu cầu về an toàn phòng chống cháy nổ sau:
Trang 14 Việc thi công lắp đặt đường ống và thiết bị khôngđược hàn cắt tại khu vực giàn xuất và trạm bơm Giacông ống thép bảo vệ và các tủ điện thực hiện bênngoài khu vực nguy hiểm cháy nổ, nếu có hàn cắt phảithực hiện bên ngoài khu vực kho sau đó làm nguộimới đưa vào lắp đặt.
Khi cắt phá bê tông thường xuyên phải tưới nướcxuống nền bê tông để tránh phát sinh tia lửa, ngăncách khu vực thi công bằng hàng rào di động
Khi tháo lắp vặn chuyển thiết bị phải nhẹ nhàng tránh
va đập mạnh gây phát sinh tia lửa
Các trang thiết bị đưa vào lắp đặt và toàn bộ hệ thốngcáp phải đặt trong ống thép bảo đảm bảo tiêu chuẩnphòng nổ theo quy định
Trước khi đưa vào chạy thử phải tiến hành đo kiểm tracách điện toàn bộ cáp và các thiết bị có sử dụng điện
Trong thời gian thi công, các vật tư dụng cụ phải đểgọn gàng không gây ảnh hưởng tới hoạt động sản xuấttại kho và công tác phòng chống cháy nổ
Đo kiểm tra nồng độ xăng dầu khu vực thi công Nếunồng độ xăng dầu vượt quá quy định cho phép thìkhông được đục cắt bê tông
Bố trí đầy đủ trang thiết bị phòng cháy chữa cháy
II Các hướng giải quyết
Để xây dựng một hệ thống bến xuất xăng dầu sẽ có nhiều phương án
để thực hiện Dưới đây chúng em xin trình bày hai phương án :
1 Phương pháp điều khiển Batch Controler sử dụngthiết bị Accuload
2 Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLCkết hợp với máy tính
Trang 15II.1 - Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload
Chế độ tại chỗ là việc vận hành bơm tại chỗ, hoàntoàn không có kết nối PLC với Controllogix, cácBatch controller vẫn hoạt động, các van điều khiểnvẫn đóng theo lượng đặt trước
Nhận xét : Đây là công nghệ điều khiển tiên tiến nhất hiện nay choviệc xuất xăng dầu - Công nghệ điều khiển Batch controller
Trang 16Hệ thống bao gồm:
Mỗi bộ Accuload điều khiển một cần xuất, nhận thông tin
từ đầu đo nhiệt độ, tín hiệu phát xung từ lưu lượng kế đểđiều khiển bơm và van tại từng họng xuất
Mỗi họng xuất sẽ có một sensor đo nhiệt độ được lắp trênđường ống xuất, sai số đo nhiệt độ nhỏ hơn ± 0,25 (0C).Khoảng cách đi dây giữa Accuload và sensor đo nhiệt độnhỏ hơn 100 (m)
Bộ phát xung của lưu lượng kế phát xung vuông 40/60.Trên bộ phát xung phải có sẵn bộ lọc nhiễu điện tử Tínhiệu phát xung tiêu chuẩn: nhỏ hơn 1V là giá trị 0, lớnhơn 5V là giá trị 1.Điện áp cung cấp cho bộ phát xung là
12 hoặc 24 (VDC)
Bộ Batch Controller được điều khiển bởi PLC, việc sửdụng PLC sẽ đảm bảo việc kết nối với phân hệ trạm bơmđược đơn giản cũng như việc mở rộng hệ thống sau này
Bộ PLC được thiết kế dự phòng nóng (redundant 2 CPU
và 2 đường truyền thông Modbus và 2 cổng truyền thôngtrên Accuload) khi có sự cố ở một bộ PLC thì PLC cònlại sẽ chiếm quyền điều khiển Accuload qua đường truyềnthông còn lại và cổng truyền thông còn lại.Truyền thônggiữa hai bộ PLC bến xuất bộ và trạm bơm cũng đượcthiết kế dự phòng nóng hai đường Controlnet, khi bị sự
cố một đường sẽ truyền trên đường còn lại
Tích hợp thông tin và hiển thị trên máy SCADA
Đặc điểm - tính năng mà hệ thống đạt được :
- Hệ thống có thể xuất hàng ở ba chế độ: Tự động ,Bán tự
động và chế độ tại chỗ
- Lưu số liệu xuất hàng ở 2 chế độ Tự động và Bán tự
động, bao gồm những thông tin sau: mã lệnh, mã ngăn,
mã công tơ (nếu có), lượng đăng ký, lượng thực xuất,nhiệt độ trung bình
- Dự phòng cổng truyền thông của Batch controller, Dự
phòng truyền thông Modbus và dự phòng SCADA nhằmmục đích tăng tính ổn định, giảm thiểu gián đoạn cho quátrình xuất hàng do có cơ chế dự phòng nhiều cấp
- Thông tin khách hàng và lượng xuất được quản lý trên
máy tính Hóa đơn, quá trình xuất hàng được thực hiệnqua lệnh xuất hàng, trên lệnh xuất có thông tin về kháchhàng, số xe quá trình được thực lấy, mã khách, mã hàng
Trang 17hóa, số thứ tự lệnh xuất, mã ngăn Trong quá trình xuấtngười công nhân không thể thay đổi lượng xuất, xuất lạilệnh đã xuất, quá trình xuất kết thúc, việc hoàn chỉnh hóađơn qua cơ sở dữ liệu có đầy đủ lượng hàng thực sự xuấtđược cũng như nhiệt độ trung bình của ca lô hàng đó Cácthao tác và hiện tự động tối đa từ khâu trước khi xuất đếnkhi hoàn chỉnh hóa đơn cho khách hàng nhằm tránh cáctiêu cực, phiền hà cho khách hàng, giảm thiểu thời gianxuất.
- Các thông tin nhập trên Batch hiển thị bằng tiếng việt
không dấu, thao tác xuất hàng đơn giản, các thông tin báolỗi sự cố hỏng nhiệt độ, xuất quá lượng đặt, lưu tốc quácao, quá thấp vv đều được thể hiện rõ ràng trên Batchcontroller
II.2 - Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính
Mô hình sử dụng PLC S7-300 của hãng Siemen
Đây là hệ điều khiển khá phổ biến và đã được dùng rất rộng rãi trong công nghiệp vì nhưng ưu điểm của nó như tính mềm dẻo, linh hoạt, đáp ứng được những yêu cầu về thay đổi và mở rộng quy mô sản xuất với chi phí hợp lý
Tổng quan hệ thống sử dụng công nghệ điểu khiển bằng PLC kếthợp với máy tính : (Hình II.2)
Bộ PLC S7-300 thu nhận thông tin từ đầu đo nhiệt độ, tín hiệuphát xung từ lưu lượng kế và điều khiển bơm, tại từng họng xuất,điềukhiển đóng mở van điện Tại phòng điều khiển với phần mềm điềukhiển SCADA, toàn bộ thông tin về nhiệt độ thực tế, lưu lượng bơmđược chuyền về và hiển thị trên màn hình máy tính trong thời gianthực
Trang 18Hình II.2 - Mô hình giải pháp hệ thống sử dụng PLC S7-300Máy in để in ra hóa đơn với các thông tin đầy đủ được lưu trữtrong Hệ thống Điều khiển trung tâm bao gồm: số hóa đơn, mã kháchhàng, mã số xe, loại hàng, lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình, hệ sốVCF, WCF, tỷ trọng, v.v Phát hành hoá đơn tự động cho kháchhàng.
Công nhân vận hành sẽ nhập mã số lệnh xuất hàng vào bộOP77A của họng xuất Hệ thống tự động hóa kiểm tra, xác nhận mãlệnh Nếu mã lệnh hợp lệ (đã đăng ký lấy hàng, đúng loại hàng hóa vàchưa xuất hàng), hệ thống sẽ chuyển toàn bộ thông tin về giá trị lítđặt trước xuống PLC S7-300 và hiển thị lên bộ OP77A để phục vụxuất hàng cho họng xuất này Nếu mã lệnh không hợp lệ, hệ thốngkhông cho phép xuất hàng
Công nhân vận hành, mở van tay, bấm nút Start trên bộ OP77A,trên dàn xuất cho phép bắt đầu quá trình xuất hàng
Trang 19Giải quyết những thiếu sót của quy trình xuất hàng cũ, có sự kếthợp chặt chẽ giữa Hệ thống thông tin quản lý và Hệ thống Tự độnghoá, quản lý chặt chẽ hao hụt, tránh thất thoát và giảm được ảnhhưởng do yếu tố chủ quan của con người.
Hệ thống tự động hóa xuất hàng có tính an toàn cao (tiếp đất,các sự cố, các trạng thái làm việc của các trang thiết bị được kiểmsoát chặt chẽ trong quá trình xuất hàng bởi hệ thống tự động hóa ,giao nhận chính xác, giảm hao hụt tới mức thấp nhất; van điện, máybơm được điều khiển dừng tự động khi lượng hàng đã bằng lượnghàng cần xuất )
Hệ thống có độ tin cậy cao để phục vụ an toàn, liên tục và ổnđịnh cho quá trình sản xuất
Đạt các hiệu quả cao về mặt kinh doanh, điều hành quản lý,năng suất lao động, an toàn lao động, bảo vệ môi trường và nhữnghiệu quả vô hình trong sự cạnh tranh trong nền kinh tế thị trường
III Lựa chọn phương án
Sau khi tìm hiểu và phân tích được các ưu điểm và nhược điểmcủa từng phương án Chúng em nhận thấy để thiết kế hệ thống tựđộng hóa cho bến xuất xăng dầu, có thể dùng 2 phương án đã trìnhbày ở mục II là phương pháp điều khiển Bath Controller hoặc dùng
bộ điều khiển khả trình PLC kết hợp với máy tính
Nếu dùng phương án Bath Controller - là công nghệ điều khiểntiên tiến nhất hiện nay cho việc xuất xăng dầu trên thế giới .Nó córất nhiều ưu điểm, hệ thống đạt được độ chính xác cao , nhưng giáthành của các thiết bị khá đắt,thích hợp cho những bến xuất lớn .Không những thế, việc tiếp cận và tìm hiểu đối với các thiết bị nàyđối với chúng em là rất khó khăn.Vì vậy chúng em quyết định lựachọn phương án dùng bộ điều khiển khả trình PLC kết hợp với máytính
Với quy mô của bến xuất xăng dầu vừa phải,có 3 họng xuấthàng, hệ thống tự động hóa thiết kế cho bến xuất xăng dầu này sửdụng phương án dùng bộ điều khiển khả trình PLC kết hợp vơí máytính là rất hợp lý Đảm bảo độ tin cậy và chính xác cao, giá thành hợplý,phù hợp với quy mô của dự án Khi cần mở rộng thêm các phân hệ
đo bồn, trạm bơm, thêm hệ thống báo cháy, việc tích hợp đơn giản
IV Tính chọn thiết bị