Mục đích của bản tiểu luận này là bước đầu xác lập một hệ thống điều khiển tự động quy trình công nghệ kho xăng dầu PV oil Thái Bình. Ưu điểm của hệ thống này, đó là: Hệ thống làm việc tăng an toàn lao động cho công nhân vận hành, cán bộ kỹ thuật, tăng tính ổn định cho quá trình sản xuất. Hệ thống có độ chính xác cao trong đo lường, giảm được tỷ lệ hao hụt. Các số liệu của quá trình xuất hàng được lưu trữ, tạo điều kiện cho công tác quản lý được chặt chẽ, thuận tiện. Giảm nhân công vận hành, tăng giá trị lao động. Thuận tiện cho việc giao nhận hàng hoá. Có khả năng kết nối và mở rộng kho cho các giai đoạn tiếp theo.
TL: Điều kiển tự động trình công nghệ MỞ ĐẦU Khi xã hội ngày phát triển, vấn đề tự động hoá công nghiệp qui trình quản lý doanh nghiệp quan tâm Những tiện ích mà tự động hoá đem lại to lớn, không nâng cao suất lao động mà đem lại an toàn lao động cho người Chính lợi ích mà tự động hóa mang lại mà nhà công nghệ tìm cách tự động hóa dây chuyền sản xuất đến mức phù hợp với tiêu cho phép Trong tiểu luận em xin trình bày “Ứng dụng điều khiển tự động vào quy trình công nghệ kho xăng dầu” Các doanh nghiệp lĩnh vực kinh doanh xăng dầu sản phẩm hoá dầu tiến hành đầu tư nâng cấp hệ thống tự động hoá tổng kho xăng dầu từ cấp độ công đoạn Xuất-Nhập-Tồn chứa cấp độ tự động hoá tích hợp toàn kho Việc áp dụng công nghệ tự động hoá kho xăng dầu bước mang lại nhứng hiệu to lớn, khẳng định tính tất yếu hướng đắn cho việc đầu tư hệ thống kho xăng dầu đồng PHẦN I: KHÁI QUÁT VỀ KHO XĂNG DẦU TẠI VIỆT NAM I.1 Giới thiệu kho xăng dầu TL: Điều kiển tự động trình công nghệ Hiện toàn quốc có nhiều kho xăng dầu đầu mối, có chức tồn chứa, trung chuyển, xuất nhập thuỷ, xuất Đảm bảo an ninh lượng địa phương vùng lân cận Tập trung nhiều địa phương có kinh tế phát triển như: TP Hồ Chí Minh (XD KV-II), Đà Nẵng (XD KV-V), XD Tây Nam Bộ, Hà Nội (XD KV-I), Hải Phòng (XD KV-III), Quảng Ninh (XD B12) … Ngoài địa phương khác có kho xăng dầu có quy mô nhỏ Trong tiểu luận em xin giới thiệu kho xăng dầu PV-oil Thái Bình Quy mô kho xăng dầu nhỏ (6000m3), đầy đủ hạng mục hạ tầng chức công nghệ tổng kho lớn khác Kho xăng dầu PV-oil Thái Bình hoàn thành hồ sơ thiết kế thi công năm 2009 thức đưa vào sử dụng 102011 Việc thiết kế thống tự động hóa cho kho phải đầu tư kinh phí lớn ban đầu tương lai, với hiệu cao sản xuất, xác vận hành yêu cầu mở rộng, hoàn toàn khả thi I.1.1 Bố trí tổng mặt Trên sở hồ sơ thiết kế sở kho phê duyệt Các tiêu chuẩn thiết kế áp dụng Việt nam Cùng với tính toán công nghệ hệ thống đường ống, phòng cháy chữa cháy với hạng mục phụ trợ khác định mặt công trình - Đảm bảo đủ diện tích, khoảng cách tối thiểu bể chứa phạm vi an toàn cháy nổ theo quy phạm - Đảm bảo hệ thống đường ống xuất, nhập hệ thống đường ống cứu hỏa thuận tiện ngắn nhất, tạo nên hiệu đầu tư - Đảm bảo giao thông khu vực thuận tiện, đặc biệt việc thoát hiểm có cố xảy TL: Điều kiển tự động trình công nghệ - Đảm bảo liên hệ phận quản lý kho với đơn vị thuận tiện hài hoà, mỹ quan công trình Trọng tâm công trình khu vực bể chứa (gồm bể chứa trụ đứng thép với tổng sức chứa 6.000 m3), khoảng cách từ bể đến công trình lân cận xác định theo quy phạm hành Hành lang cách ly không để vật liệu dễ cháy trồng cỏ cối Trong khu vực bể chứa có hạng mục phục vụ cho xuất nhập trạm bơm nhà xuất I.1.2 Giải pháp công nghệ thiết bị A Giới thiệu chung: Nhiệm vụ Kho trung chuyển xăng dầu Thái Bình tồn chứa phân phối xăng dầu Sức chứa loại nhiên liệu công suất xuất nhập thể vẽ sơ đồ công nghệ B Giải pháp công nghệ thiết bị: Quy hoạch sức chứa Sức chứa kho xăng dầu phân bổ linh hoạt bao gồm chứa độc lập chứa lẫn Cách qui hoạch chứa lẫn có ưu điểm dễ đáp ứng nhu cầu chứa theo thời điểm khác tận dụng tối đa sức chứa (tăng số vòng quay kho số vòng luân chuyển hàng) Tuy nhiên việc bố trí chứa lẫn có nhược điểm phải súc rửa bể nhiều, dễ gây ô nhiễm môi trường, hao hụt lớn, ảnh hưởng đến chất lượng hàng hoá Mặt khác, phải bố trí thêm ống, van, gây phức tạp vận hành Phù hợp với xu chung yêu cầu đại hoá kho xăng dầu, sơ đồ công nghệ Kho trung chuyển xăng dầu Thái Bình bố trí phương án chứa độc lập loại hàng Chỉ cần thiết sử dụng chung bể hạn chế lọai hàng xăng Mogas 95 với Mogas 92 hay cao TL: Điều kiển tự động trình công nghệ Căn vào sức chứa cần có chủng loại xăng dầu loại bể chứa đựơc xác định, sức chứa quy hoạch sau: Xăng Mogas 92: Chứa 01 bể 1.500m3 Xăng Mogas 95: Chứa 01 bể 1.500m3 Diezen DO: Chứa 02 bể 1.500m3 Quy trình công nghệ * Quy trình Xăng dầu vận chuyển tầu dầu, xà lan cập cảng 1.000DWT bơm tầu bơm nhập vào bể chứa đặt kho Xăng dầu sau nhập vào bể chứa xuất cho phương tiện thuỷ máy bơm có kho hệ thống ống công nghệ Căn vào cấu chủng loại xăng dầu cấu chọn bể chứa (bể 1.500m3) bể chứa Diesel bể chứa xăng, hệ thống công nghệ kho thiết kế sau: * Trạm bơm - 02 bơm xuất thủy, máy bơm li tâm (01 máy bơm DO, 01 máy bơm xăng) dùng để xuất Xăng, DO cho phương tiện đường thuỷ - 04 bơm xuất bộ, máy bơm li tâm (03 máy bơm làm việc, 01 máy bơm dự phòng) dùng để xuất DO, Xăng cho phương tiện đường * Chức công nghệ • Nhập: Các loại nhiên liệu nhập từ tầu xà lan cầu tầu 1.000 DWT máy bơm tầu thông qua hệ thống ống nhập dẫn bể chứa TL: Điều kiển tự động trình công nghệ • Xuất: Xuất bộ: loai nhiên liệu xuất cho ô tô xitec nhà xuất dầu ô tô 04 máy bơm đặt nhà bơm thông qua lưu lượng kế, van định lượng, cần xuất Xuất thủy: loại nhiên liệu xuất cho xà lan cầu tầu 1000 DWT 02 máy bơm đặt trạm bơm, thông qua hệ thống ống xuất, lưu lượng kế, ống mềm… Hệ thống ống công nghệ Hệ thống ống công nghệ kho sau thi công thử bền, thử kín thổi cặn bẩn cục trình sử dụng việc xả cặn thực bể chứa bình lọc I.1.3 Tổng mặt kho xăng dầu Thái Bình TL: Điều kiển tự động trình công nghệ I.1.4 Sơ đồ công nghệ kho xăng dầu Thái Bình TL: Điều kiển tự động trình công nghệ PHẦN II: THIẾT LẬP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN KHO XĂNG DẦU II.1 Mô hình hệ thống TL: Điều kiển tự động trình công nghệ Đặc điểm công nghệ tồn chứa kho xăng dầu thiết bị phân bố mặt rộng, cách xa nhau, yêu cầu cao an toàn chịu ảnh hưởng từ môi trường Hệ thống tự động hóa kho xăng dầu thực chức thu thập tín hiệu, xử lý, giám sát, điều khiển thiết bị, đảm bảo trình vận hành đơn giản, hệ thống hoạt động xác, linh hoạt, tiết kiệm lượng, đáp ứng yêu cầu công nghệ * Chức - Sử dụng hệ điều khiển tập trung, toàn Hệ điều khiển lắp đặt phòng điều khiển trung tâm - Hệ thống điều khiển có khả độc lập điều khiển hoạt động máy tính PC có cố - Cài đặt thay đổi thông số điều khiển, chế độ làm việc hệ thống tham số hoạt động thiết bị (thời gian, chu kỳ van điện, bơm nước thải, máy thổi khí ), đặt tham số môi trường theo mong muốn - Tự bảo vệ hoạt động an toàn, bảo vệ hệ thống, thiết bị đo, điều khiển thiết bị khác Có khả cảnh báo lưu lại thay đổi hệ thống chuông, đèn đĩa cứng - Hiển thị số liệu thông số đo lường, trạng thái hoạt động hệ thống máy tính điều khiển Hiển thị sơ đồ công nghệ hệ thống sơ đồ có liên quan - Số liệu lưu trữ, thống kờ thuận tiện cho quản lý vận hành.Vẽ đồ thị tham số môi trường toàn hệ thống in dạng báo cáo, số liệu cho phần mềm quản lý - Có khả bảo mật phần mềm - Có khả phối ghép với mạng khác - Có khả mở rộng hệ thống tương lai TL: Điều kiển tự động trình công nghệ * Nhiệm vụ - Thu thập, tính toán thông số công nghệ - Điều khiển thiết bị hệ thống vận hành theo yêu cầu công nghệ - Lưu trữ liệu cần thiết máy tính - Hiển thị thông số công nghệ trạng thái thiết bị hệ thống - Kiểm tra lỗi, cảnh báo, bảo vệ hệ thống gặp cố Sơ đồ khối hệ thống tự động kho xăng dầu Thái Bình eTHERNET Bé §IÒU KHIÓN PLC BUS KÕT NèI THIÕT BÞ HIÖN TR¦êNG BUS CONNECTING FIELD EQUIPMENT II.2 Chức thiết lập hệ thống II.2.1 Sơ đồ công nghệ kho xăng dầu Thái Bình ứng dụng tự động hóa TL: Điều kiển tự động trình công nghệ 10 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ II.2.2 Đo lường bể Hệ thống đo lường bồn bể theo thiết kế chia thành hai phận : thiết bị cấp trường thiết bị phòng điều khiển trung tâm Hệ thống lắp đặt tự động đo mức nhiệt độ bể chứa, hiển thị chân bồn truyền phòng điều khiển trung tâm Sơ đồ lắp đặt thiết bị tự động hoá đo lường bể Thiết bị đo mức sử dụng loại radar (Radar Tank Gauge - RTG), thiết bị đo nhiệt độ sử dụng loại đầu đo đa điểm (Multiple Spot Thermometers - MST) Tuỳ thuộc chiều cao bồn, nhà thầu tính toán lựa chọn số điểm đo phù hợp cho MTS hiệu chỉnh chức RTG Thông số đo bể hiển thị chỗ thu thập hiển thị số liệu đo DAU (Data Accquisition Unit) đưa phòng điều khiển trung tâm qua kết nối bus trường FCU (Field Communication Unit) chuyển đổi tín hiệu FBM (Field Bus Modem) 11 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ Phần mềm viết cho hệ thống đo lường bồn bể cần đáp ứng yêu cầu có giao diện đồ hoạ thân thiện, cấu hình quản lý nhóm bể theo vị trí cụm bể theo chủng loại nhiên liệu, có chức cảnh báo mức cao, mức thấp, mức cao, mức thấp, có khả kết nối với hệ khác mở rộng Hình minh hoạ Các đặc điểm thiết bị hệ thống đo lường bồn bể : Thiết bị Thiết bị đo mức radar RTG Thống số kỹ thuật - Độ xác thiết bị : ±0.5mm - Dải đo : 0.85 đến 20m tính từ cuối ăngten - Áp suất : -0.2 đến bar - Nguồn cung cấp : điện áp 100-240VAC, 50-60 Hz, công suất trung bình 15 W 12 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ - Ngõ nhập: Nhiệt độ (Pt 100), ngõ 4-20 mA (có ngõ HART®) - Ngõ xuất: TRL/2 field bus, ngõ 4-20 mA, Profibus DP, Foundation Fieldbus, Tiway, ngõ relays, field buses nhà cung cấp khác - Hiển thị chân bồn : Trên thiết bị khác DAU, RTU, Phòng điều khiển - Chứng lắp đặt vùng cháy nổ: ATEX: CE 0575 II 1/2 G CENELEC: EEx d[ia] IIB T6UL: Class 1, Div 1, Groups C and D Đầu đo nhiệt - Độ xác : ±0.25° C (0.45° F) độ đa điểm - Dải đo : -40° C to +40° C (-40° F to +104° F) MTS - Loại điểm đo: Pt-100 - Số điểm đo: Tối đa 14 điểm đo Bộ hiển thị chân bồn RDU - Kiểu hình Graphic LCD 128 x 64 pixel - Nhiệt độ làm việc -20°C đến +55°C - Cấp phòng chống nổ ATEX: II (I) G, EEx ib IIC T4 FM: Intrinsically safe, Class 1, Div 1, Group A, B, C, D Modem - Nguồn cung cấp : qua chuyển đổi AC/DC kèm(6truyền thông 12V) mạng (FBM) - Chuẩn tín hiệu TRL/2 - Kết nối máy tính : RS-232 Bộ kết nối bus trường FCU - Nguồn cung cấp : điện áp 115-230VAC, 50-60 Hz, công suất max 10 W - Nhiệt độ làm việc -40°C đến +70°C -Truyền thông : TR2 Bus, ModBus 13 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ - Số lượng bể quản lý : max 32 bể II.2.2.Đo điều khiển xuất hàng Trong phân hệ tự động hoá giám sát xuất hàng, thiết kế sử dụng thiết bị điều khiển xuất chuyên dụng Batch Controller Nhân viên cài đặt lượng hàng cần xuất trực tiếp vào Batch Controller bến xuất Từ thông tin này, PLC vào liệu khác thông số nhiệt độ, áp suất, thông số đo lường bể để tiến hành chạy bơm công nghệ, mở van định lượng xuất hàng cần xuất tương ứng Van điều khiển lưu lượng loại van đóng mở điện, hoạt động thiết bị chấp hành, lấy tín hiệu điều khiển từ Batch Controller để đóng hay mở hoàn toàn Sau đạt lượng yêu cầu dừng hoạt động in hóa đơn, lưu vào sở liệu Thiết bị công nghệ (cho họng xuất) TT ĐVT Mô tả SL Lọc tinh & Tách khí 4" (ANSI 150# RF) " Lưu lượng kế 4" (BiRotor Plus, model B281) 14 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ - Mặt bích ghép nối (End Connection): 150# ANSI - Kết cấu hai lớp vỏ (Double case construction) - Độ tuyến tính (Sai số): ( 0.10%, sai số lặp lại: ( 0.01% - Lưu lượng làm việc: 96 m3/h (chế độ liên tục); 124 m3/h (chế độ intermittent) - Nhiệt độ làm việc: - 290C to 820C - Phòng chống cháy nổ - Chi thị số điện tử, model Tri-10 " Đầu đo nhiệt độ RTD Pt-100 - Kiểu Pt-100 RTD (IEC) - Chiều dài: 4,5 inches (~120 mm) - đầu nối ren 1/2" NPT - Thermowell bảo vệ - Phòng chống cháy nổ " Van điều khiển 4", model BV88 - Mặt bích ghép nối (End Connection): 150# ANSI - Thân van làm thép - Các van solenoid 220 VAC/24 VDC - Phòng chống cháy nổ " Bộ điều khiển định lượng 15 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ (Electronic Preset/Batch Controller) - model 1010A2 - Sử dụng đồng thời cho tối đa họng xuất - Màn hình hiển thị 112x62 mm (dot matrix) - Bàn phím chịu lửa, 11 phím số & chữ cái, phím chức - Hai cổng truyền thông RS-485 (dự phòng) - Enclosure Material: Powder coated aluminium - Glands and Approvals for the enclosure: SAA Approved with x M25 - Sealing: IP66 (Nema 4X) weather-proof - Hazardous area approvals for the enclosure: European Approval Cenelec EEx d IIB T6 USA & Canadian CSA for Class 1, Groups C & D KẾT LUẬN Mục đích tiểu luận bước đầu xác lập hệ thống điều khiển tự động quy trình công nghệ kho xăng dầu PV oil Thái Bình Ưu điểm hệ thống này, là: - Hệ thống làm việc tăng an toàn lao động cho công nhân vận hành, cán kỹ thuật, tăng tính ổn định cho trình sản xuất - Hệ thống có độ xác cao đo lường, giảm tỷ lệ hao hụt 16 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ - Các số liệu trình xuất hàng lưu trữ, tạo điều kiện cho công tác quản lý chặt chẽ, thuận tiện - Giảm nhân công vận hành, tăng giá trị lao động - Thuận tiện cho việc giao nhận hàng hoá - Có khả kết nối mở rộng kho cho giai đoạn 17 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 ... động trình công nghệ I.1.4 Sơ đồ công nghệ kho xăng dầu Thái Bình TL: Điều kiển tự động trình công nghệ PHẦN II: THIẾT LẬP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN KHO XĂNG DẦU II.1 Mô hình hệ thống TL: Điều. .. thiết lập hệ thống II.2.1 Sơ đồ công nghệ kho xăng dầu Thái Bình ứng dụng tự động hóa TL: Điều kiển tự động trình công nghệ 10 TL: Điều kiển tự động trình công nghệ II.2.2 Đo lường bể Hệ thống... có kho xăng dầu có quy mô nhỏ Trong tiểu luận em xin giới thiệu kho xăng dầu PV-oil Thái Bình Quy mô kho xăng dầu nhỏ (6000m3), đầy đủ hạng mục hạ tầng chức công nghệ tổng kho lớn khác Kho xăng