Chương 4: Giao diện kết nối WinCC và thuật toán PID chỉnh định tham số của hệ thống Đề tài này được thực hiện dựa trên cơ sở khảo sát thực tế ,xác định các yêu cầu về điều khiển và tự độ
Trang 2Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do tôi nghiên cứu và thực hiện, các kết quả là trung thực và khách quan Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về các kết quả nghiên cứu và ứng dụng đã được công bố trong luân văn này
Người thực hiện
Học viên
Cao Thị Mai Phương
Trang 3Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Mở Đầu
Chương 1- Giới thiệu công nghệ 1
1.1.Giới thiệu chung 2
1.2.Thuyết minh công nghệ 3
1.2.1.Thuyết minh hệ thống cấp nước sản xuất, sinh hoạt Nhà máy chính 3
1.2.2.Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chính 6
1.2.3 Thuyết minh hệ thống cấp nước sản xuất, sinh hoạt Trạm nghiền phía nam 12
1.2.4.Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải Trạm nghiền phía nam 16
Chương 2- KháI quát hệ SCADA trên cơ sở WinCC và PLC của Siemens 22
2.1.Tổng quan về SCADA 22
2.1.1.Khái niệm về hệ SCADA 23
2.1.2.Phân loại SCADA 23
2.1.3.Cấu trúc cơ bản hệ SCADA 24
2.1.4.Cấu trúc của hệ SCADA hiện đại 25
2.1.5.Mô hình phân cấp chức năng 28
2.1.6.Phần cứng và phần mềm SCADA 30
2.1.7.Nguyên tắc hoạt động của hệ SCADA 30
2.1.8.Chức năng và nhiệm vụ cơ bản của hệ SCADA 31
2.1.9.Phân quyền quản lý trong hệ SCADA 33
2.1.10 Tiêu chuẩn đánh giá và xây dựng một hệ SCADA .33
2.2.Thiết bị phần cứng trong hệ thống SCADA 34
2.2.1.PLC S7-300 34
Trang 42.3.Phần mềm WinCC 40
2.3.1.Chức năng của Control Center 40
2.3.2.Cấu trúc của Contol Center 41
2.3.3.Các thành phần của Project trong Control Center 42
2.4 Giao diện mạng 44
2.5 Mạng truyền thông Profibus 46
2.5.1 Kiến trúc giao thức 46
2.5.2 Profibus DP 47
Chương 3- Xây dựng hệ SCADA cho hệ thống cấp nước 54
3.1 Yêu cầu công nghệ 54
3.1.1.Mô tả công nghệ 54
3.1.2.Yêu cầu điều khiển và tự động hóa 55
3.2.Xây dựng cấu hình SCADA và thiết bị trong hệ 56
3.2.1 Cấu hình cấp nước 56
3.2.2.Chọn thiết bị phần cứng 61
3.2.3.Chọn thiết bị phần mềm 64
3.2.4.Mô hình mạng 64
3.2.5.Thiết lập cấu hình phần cứng 65
3.3.Thuật toán điều khiển hệ 67
3.3.1.Các dữ liệu trạng thái 67
3.3.2.Lưu đồ thuật toán 72
3.3.3.Chương trình điều khiển PLC S7-300 72
Chương 4- Giao diện kết nối Wincc và thuật toán PID chỉnh định các tham số của hệ thống… 73
4.1.Tạo các giao diện kết nối bằng WinCC 73
4.1.1 Giao diện để giám sát và điều khiển 73
4.1.2 Các Tags và nhóm Tags đã tạo trong chương trình 73
Trang 54.2.2.ứng dụng bộ điều khiển PID cho hệ thống cấp nước sản xuất 90 Kết LuậN
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Phụ lục 1: Các sơ đồ công nghệ
Phụ lục 2: Lưu đồ thuật toán
Phụ lục 3: Chương trình điều khiển PLC S7-300
Trang 6PC: (Personal Computer) M¸y vi tÝnh c¸ nh©n
PLC: (Programable Logic Controller) Bé ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh
PROFIBUS: (Process Field Bus) HÖ thèng bus tr−êng
RTU: (Remote Terminal Unit) Khèi thiÕt bÞ ®Çu cuèi
SCADA: (Supervisory Control And Data Acquisition) HÖ thèng thu thËp d÷ liÖu, gi¸m s¸t vµ ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh
WINCC: (Windows Control Center) Trung t©m ®iÒu khiÓn ch¹y trªn nÒn Windows HMI (Human Manchine interface) : Giao diÖn ng−êi m¸y
PID (proportional-integral-derivative controller) Bé ®iÒu khiÓn tØ lÖ tÝch ph©n
TCP/IP( Tranfer control protocol/ Internet protocol) Bé giao thøc liªn m¹ng
Trang 71 B¶ng th«ng sè chÊt l−îng ®Çu ra sau xö lý cña hÖ thèng xö lý n−íc th¶i- nhµ m¸y chÝnh……… 7
2 B¶ng th«ng sè chÊt l−îng ®Çu ra sau xö lý cña hÖ thèng xö lý n−íc th¶i-Tr¹m nghiÒn phÝa nam… 17
3 B¶ng c¸c tÝn hiÖu tõ c¸c thiÕt bÞ tr−êng ®−îc thu thËp lªn SCADA cÊp n−íc vµ
Trang 8Hình 2.1.1: Cấu trúc cơ bản của một hệ SCADA……… 24
Hình 2.1.2: Sơ đồ khối cơ bản của một hệ SCADA……….25
Hình 2.1.3: Cấu trúc của một hệ SCADA hiện đại………25
Hình 2.1.4 Mô hình phân cấp……… 28
Hình 2.2.1: Chương trình thực hiện trong PLC ………38
Hình 2.3.2: Mạng giao tiếp giưa máy tính và PLC……… 43
Hình 2.4.1: Phạm vi chức năng của các thành phần giao diện mạng……… 44
Hình 2.4.2: Sử dụng CPU tích hợp giao diện Profibus-DP………45
Hình 2.5.1: Kiến trúc giao thức của Profibus………47
Hình 2.5.2:Giao tiếp trực tiếp giữa các trạm tớ……….52
Hình 3.2.1: Sơ đồ khối cấu hình cấp nước Trạm nghiền phía nam……… 56
Hình 3.2.2: Modul CPU 315-2DP……….62
Hình 3.2.3: Giao diện ET200M……….63
Hình 3.2.4: Thiết lập địa chỉ ET200M……… 64
Hình 3.2.5 Mô hình truyền thông………64
Hình 3.2.6: Cấu hình phần cứng………67
Hình 4.1.2 Các Tags và nhóm tags đã tạo trong chương trình……….75
Hình 4.1.3: Màn hình đăng nhập hệ thống………76
Hình 4.1.4: Thông số hệ thống……… 77
Hình 4.1.5: Thông tin đăng nhập……… 77
Hình 4.1.6: Cảnh báo lỗi khi đăng nhập………77
Hình 4.1.7: Màn hình Overview………78
Hình 4.1.8: Màn hình hệ thống cấp nước bổ xung ……….……… 79
Hình 4.1.9: Chọn chế độ làm việc của Van……… 79
Hình 4.1.10: Chọn chế độ làm việc của Bơm………80 Hình 4.1.11: Xác nhận trạng thái làm việc của Van hoặc Bơm khi
Trang 9Hình 4.1.13: Màn hình hệ thống cấp nước sinh hoạt và cứu hỏa……… 83
Hình 4.1.14: Màn hình hệ thống lọc nước………84
Hình 4.1.15: Màn hình hệ thống xử lý nước thải……… 85
Hình 4.1.16: Màn hình thông báo……….86
Hình 4.2.1 Sơ đồ khối bộ điều khiển PID của đối tượng……….86
Hình 4.2.2.Đường cong với độ quá điều chỉnh 25% khi tín hiệu vào là hàm nhảy cấp……… 87
Hình 4.2.3 Đáp ứng của đối tượng khi tín hiệu vào là bước nhảy………87
Hình 4.2.4: Đặc tính thực nghiệm để xác định L và T……… 88
Hình 4.2.5: Sơ đồ khối bộ điều chỉnh chỉ dùng là tỉ lệ với hệ số KP của đối tượng 89
Hình 4.2.6: Dao động điều hòa với chu kỳ dao động Pth……… 89
Hình 4.2.7: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cấp nước sản xuất……… 90
Hình 4.2.8: Sơ đồ của hệ thống cấp nước sản xuất khi bỏ qua hệ thống lọc nước…90 Hình 4.2.9: Sơ đồ khối bộ điều khiển PID cho Van 1……… 91
Hình 4.2.10: Đáp ứng của hệ thống khi K p = 12,T i = 0 9935, Td= 0.2484……… 93
Hình 4.2.11: Đáp ứng của hệ thống khi K p = 12,T i = 2 2675, T d = 0 7692……… 94
Hình 4.2.12: Đáp ứng của hệ thống khi K p =12,T i1 = 2 2675, T d2 = 0 3482………95
Hình 4.2.13: Đáp ứng của hệ thống khi K p = 12,T i2 = 0 9825,T d1 = 0 7692……….96
Hình 4.2.14: Đáp ứng của hệ thống khi K p = 12,T i2 = 0 9825,T d2 = 0 3482……….97
Trang 10Acquisition) được hiểu theo nghĩa là một hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu thông qua các thiết bị kỹ thuật và phầm mềm ứng dụng Ngày nay SCADA
được ứng dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp khác nhau như: năng lượng, thuỷ lợi, khai thác tài nguyên, khoáng sản, dự báo thời tiết, khí hậu Đề tài nghiên cứu
và ứng dụng SCADA là một đề tài không mới, tuy nhiên việc thiết kế và ứng dụng
được hệ SCADA vào thực tế nước ta lại được nhiều người quan tâm, đặc biệt là các cơ sở sản xuất lớn đòi hỏi việc nâng cao mức độ tự động hóa nhằm nâng cao năng
suất,tiết kiệm năng lượng và hiệu quả kinh tế Hướng đề tài “Nghiên cứu xây dựng
hệ SCADA để quản lý và điều khiển hệ cấp nước cho nhà máy xi măng Hạ Long”
chính là nhằm đáp ứng các yêu cầu trên
SCADA được ra đời vào những năm 1980 trên cơ sở ứng dụng những kỹ thuật tin học, mạng máy tính và truyền thông công nghiệp Cùng với sự phát triển của công nghiệp SCADA ngày càng được thiết kế hiện đại, linh hoạt và có tính năng mở rộng hơn, SCADA đã thực sự trở thành một phần không thể thiếu được đối với bất kỳ một ngành công nghiệp tiên tiến nào Ơ Việt Nam SCADA cũng đang dần được ứng dụng rộng rãi như quản lý điện năng, thuỷ lợi, toà nhà thông minh Mặt khác việc ứng dụng SCADA để quản lý những hệ thống điều khiển cũ hay tích hợp các dây truyền sản xuất cũ trong khi chưa có điều kiện để thay thế mới hoàn toàn cũng là việc hết sức
quan trọng trong giai đoạn phát triển hiện nay của đất nước
Mục đích của để tài là nghiên cứu ứng dụng hệ SCADA để nâng cấp hệ điều
khiển và tự động hóa của hệ thống cấp nước cho nhà máy xi măng Hạ Long-Quảng Ninh Từ đó xây dựng mạng SCADA và các thuật toán điều chỉnh nhằm nâng cao
độ tin cậy,chất lượng cấp nước và tiết kiệm năng lượng cho nhà máy
Đóng góp mới của tác giả là đã dựa trên thực tiễn và công nghệ để xây dựng
được một hệ SCADA cho một đối tượng cụ thể và các kết quả mô phỏng lý thuyết ,thiết kế giao diện trên nền WinCC sẽ góp phần cho việc khai thác, vận hành hệ thống sau này.Tạo định hướng ứng dụng công cụ tự động hóa hiện đại vào nền
Trang 11Nội dung của đề tài bao gồm các chương:
Chương 1: Giới thiệu công nghệ
Chương 2: Khái quát hệ SCADA trên cơ sở WinCC và PLC
Chương 3:Xây dựng hệ SCADA cho hệ thống cấp nước
Chương 4: Giao diện kết nối WinCC và thuật toán PID chỉnh định tham
số của hệ thống
Đề tài này được thực hiện dựa trên cơ sở khảo sát thực tế ,xác định các yêu cầu về điều khiển và tự động hóa hệ thống,thiết kế và phân tích hệ thống qua các kết quả mô phỏng trên máy tính nhằm xây dựng một hệ thống SCADA để quản lý và
điều khiển hệ cấp nước cho nhà máy xi măng Hạ Long mà cụ thể là hệ thống cấp nước sản xuất và sinh hoạt trạm nghiền phía nam nhà máy Giúp nâng cao độ tin cậy,chất lượng cấp nước và tiết kiệm năng lương cho nhà máy Mặc dù còn nhiều hạn chế về kết quả nghiên cứu, xây dựng và thử nghiệm nhưng với hướng phát triển của luận văn việc áp dụng SCADA cho toàn bộ hệ thống cấp nước của nhà máy xi măng Hạ Long sẽ được phát triển, mang lại hiệu quả cao
Để hoàn thành luận văn này tôi đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS
Nguyễn Trọng Thuần, người đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu, định hướng
và tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi Tôi cũng xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Viện
đào tạo sau đại học, Bộ môn Tự động hóa XNCN thuộc Trường đại học Bách Khoa
Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này
Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã cố gắng tiếp cận và giải quyết vấn đề một cách triệt để nhất Tuy nhiên do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn hạn chế nên chắc chắn đề tài còn nhiều thiếu sót Kính mong sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn quan tâm
Trang 12Chương 1 Giới thiệu công nghệ
1.1.Giới thiệu chung
Trạm xử lý nước có vai trò quan trọng trong vận hành của nhà máy Xi măng Không những thế nó làm giảm thiểu tác động của Nhà máy tới môi trường xung quanh Chính vì vậy việc đưa ra giải pháp cho phần điều khiển của Trạm xử lý nước
là một việc hết sức quan trọng
Trạm xử lý nước trong nhà máy Xi măng Hạ Long bao gồm 2 phần chính:
+Trạm xử lý nước cho Nhà máy chính
+ Trạm nghiền phía Nam
Nhà máy chính: gồm hai khu vực
+ Trạm cấp nước cho nhà máy chính
+ Trạm xử lý nước thải cho Nhà máy chính
Trạm nghiền phía Nam: gồm ba khu vực do có đặc điểm địa lý dàn trải:
+ Trạm bơm số 1
+ Trạm bơm số 2 và 3
+ Trạm xử lý nước thải cho trạm nghiền phía Nam
Cách thức phân chia ra các phần, các khu vực dựa vào yêu cầu công nghệ và vị trí phân bố của các thiết bị trong Trạm xử lý nước
1.2 Thuyết Minh Công Nghệ
1.2.1 Thuyết minh hệ thống cấp nước sản xuất ,sinh hoạt nhà máy chính:
Sơ đồ công nghệ (Xem phụ lục 1)
Công ty cấp nước Quảng Ninh cung cấp nước sạch tới bể chứa nước công nghiệp dung tích 2000m3 Bể chứa này trên độ cao 40 m và cách nhà máy 1200m Nước công nghiệp cung cấp cho nhà máy sẽ được lấy từ bể nước này
a Trạm cấp nước 762
Trạm cấp nước 762 bao gồm bể nước công nghiệp và trạm bơm kề bên
Bể chứa nước công nghiệp (762.TK 100)
Bể chứa nước công nghiệp chia thành 2 ngăn, ngăn số 1 chứa nước mát được cấp
bổ sung liên tục, ngăn số 2 chứa nước nóng thu hồi từ các công đoạn sản xuất về,
Trang 13Thiết bị đo:
+ Một thiết bị đo mức nước 762.LP110 lắp đặt tại ngăn nước mát để kiểm tra mức nước trong bể, được nối liên động với tuyến cấp nước bổ sung, để ngăn ngừa các bơm hoạt động trong điều kiện không có nước và giám sát mức nước trong bể
+ Một thiết bị đo nhiệt độ 762.RT 120 tại bể nước nóng, giám sát và điều khiển tốc độ quạt gió của tháp làm mát
Trạm bơm 762:
Trạm bơm 762 bao gồm các hệ thống sau:
Hệ thống thiết bị định lượng chất thụ động hoá (762.DP020)
+ Nước công nghiệp từ bể nguồn theo ống dẫn cấp bổ sung vào ngăn số 1, lưu lượng nước cấp trung bình 100m3/h, max 160m3/h được xác định nhờ đồng hồ nước và van điều chỉnh dòng và nối liên động với hệ thống thiết bị định lượng chất thụ động lắp đặt tại trạm bơm để đảm bảo cung cấp đúng hàm lượng chất thụ động hoá có trong nước công nghiệp trước khi được sử dụng Chất thụ động hoá có tác dụng chống lắng cặn trong đường ống cấp nước sản xuất
+ Đồng hồ lưu lượng kiểu từ tính 762.FM030
+ Van điều khiển tuyến tính 762.BV 040
+ Hệ thống thiết bị định lượng chất thụ động hoá bao gồm:
- Bơm định lượng từ tính, bình định lượng có dụng cụ đo mức, cánh khuấy, ống hút có van cầu và đường ống định lượng nối với vòi phun Bơm có lưu lượng điều chỉnh được Q = 0 - 15 l/h, áp lực làm việc 4 bar Bình định 100l chứa chất thụ động hoá và hệ thống khuấy trộn hoá chất
- Tuyến ống tính DN 200 từ mặt bích chờ (Để đấu nối với đường ống cấp nước bổ sung từ bể nguồn) cho đến ngăn số 1
• Hệ thống thiết bị lọc nước
+ Nước từ ngăn số 1 bể nước công nghiệp được trích một phần liên tục đi qua
hệ thống lọc để tách cặn trước khi quay lại ngăn số 1
+ Hệ thống thiết bị lọc nước bao gồm:
- 2 bơm 762.WP510, 762.WP511 (1 chạy+1dự phòng)
Năng suất Q=30 m3/h, áp suất P=5bar
Trang 14- Thiết bị lọc nước kiểu lọc áp lực 762.FU 520 là một bình bằng thép hàn có các chi tiết cần thiết kèm theo, thành trong có lớp lót bảo vệ, bộ lọc, bộ thoát khí tự động, van xả đáy, van cổng, van cầu, van 1 chiều , đồng hồ áp lực, dụng cụ lấy mẫu nước, vật liệu lọc, ống nối v.v.v
- Có van điện để thực hiện rửa ngược bình lọc khi bình lọc bị lắng cạn, việc rửa lọc được thực hiện bằng tay và tự động theo định kỳ
- Mạng đường ống và các phụ kiện kèm theo (các van bướm, van cổng, van
1 chiều, van điều chỉnh, khớp giãn nở, rọ lọc, đồng hồ áp suất, đồng hồ lưu lượng) của hệ thống lọc nước
• Hệ thống thiết bị làm mát nước thu hồi sản xuất
+ Nước nóng từ ngăn số 2 bể nước công nghiệp được liên tục đi qua hệ thống làm mát trước khi chuyển sang ngăn số 1
+ Hệ thống thiết bị làm mát nước bao gồm:
- 2 Bơm 762.WP110, 762.WP 111 (1 chạy + 1 dự phòng) bơm nước từ bể nước nóng lên tháp giảI nhiệt, tại đây tháp giải nhiệt có quạt gió, vật liệu giải nhiệt làm nhiệt độ nước giảm và chảy về bể nước lạnh
Năng suất bơm 200 m3/h và áp lực P=4 bar
- Tháp làm mát nước 762.CL 120 có vỏ làm bằng vật liệu polyester gia cường bằng sợi thuỷ tinh (FRP) có các van chớp và bộ khuếch tán, các chi tiết bằng PVC để làm mát nước, đường ống PVC phân phối nước, quạt gió
và động cơ thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
- Việc thay đổi tốc độ quạt gió được quyết định bởi nhiệt độ hố thu nước nóng, nhiệt độ yêu cầu bể nước lạnh, nhiệt độ môi trường và lưu lượng nước làm mát
- Thiết bị làm mát nước đảm bảo được các thông số nhiệt độ đầu vào, nhiệt
độ đầu ra với điều kiện nhiệt độ môi trường của nhà máy
- 01 bộ đo nhiệt độ tại tháp làm mát 762.RT130
- 01 thiết bị đo mức dạng van phao
• Hệ thống cấp nước sản xuất
+ Nước mát từ ngăn số 1 được cấp liên tục cho các hộ sản xuất thông qua cụm
Trang 15trường hợp xảy ra sự cố hoặc mất điện lưới, cụm bơm khẩn cấp 762.WP 213, 762.WP 213b (1 chạy, 1 dự phòng) lập tức hoạt động, van điện 762.BV230 đóng lại ngừng cấp nước cho các phụ tải không ưu tiên, nước cấp khẩn cấp liên tục cho lò quay bảo vệ lò quay khỏi hư hỏng
+ Hệ thống cấp nước sản xuất bao gồm:
- Bơm 762.WP 212, 762.WP 211, 762.WP 210 (2 chạy + 1dự phòng): Năng suất bơm: Q=180 m3/h, áp lực bơm P=6 bar
- Bơm khẩn cấp 762.WP 213, 762.WP 213b (1 chạy + 1dự phòng)
Năng suất bơm: Q=30 m3/h, áp lực bơm P=6 bar
- Bình điều áp 762.TK 220
Dung tích bình: Q=4 m3, áp suất P=6-8 bar
Bình điều áp có tác dụng ổn định áp lực tuyến ống cấp nước sản xuất, tránh hư hỏng đường ống mà vẫn đảm bảo áp lực làm việc, cấp nước cho các tuyến cấp nước sản xuất
Bình điều áp được bảo vệ bằng các tín hiệu đo áp suất, bảo vệ áp suất cao, áp suất thấp
- 01 Thiết bị đo lưu lượng 762.FM220 (cấp nước sản xuất) để điều chỉnh lưu lượng bơm 762.WP 210, 762.WP 211, 762.WP 212 thông qua 03 bộ biến tần
- 01 van điện 762.BV230 (ON/OFF, thường mở) để đóng và ngừng cấp cho phụ tải làm mát không ưu tiên khi nguồn điện mất, bơm khẩn cấp 762.WP 213 và 762.WP 213b hoạt động cấp nước làm mát cho lò quay
- Mạng đường ống và các phụ kiện kèm theo của hệ thống tính từ ngăn số
1 tới mặt bích chờ tại đầu ra (để đấu nối với đường ống phân phối nước công nghiệp cho toàn nhà máy)
• Hệ thống cấp nước cứu hỏa
+ Nguồn nước sử dụng cho cứu hỏa được lấy từ ngăn số 1 bể nước công nghiệp qua bơm điện 762.WP710, bơm chạy bằng dầu diesel 762.WP711 để dự phòng trong trường hợp mất điện và bình điều áp 762.TK720 để cấp nước cho mạng phân phối cứu hoả trong toàn nhà máy
+ Hệ thống cấp nước cứu hoả bao gồm:
Trang 16- Bơm điện 762.WP710 và bơm chạy bằng dầu diesel 762.WP711 và các phụ kiện kèm theo
Năng suất: Q=180m3/h, áp suất P=8 bar
- Bơm bù áp VIP
- Bình điều áp 762.TK 720
Dung tích bình Q=4m3, áp suất P=8-10 bar
- Tuyến đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu hút nước ở ngăn số
1 tới mặt bích chờ tại đầu ra (để đấu nối với đường ống phân phối nước cứu hỏa cho toàn nhà máy)
• Hệ thống cấp nước sinh hoạt
+ Để duy trì áp lực nước sinh hoạt cấp tới các hộ tiêu thụ trong nhà máy, máy bơm 762.WP 810 được lắp tại đường ống dẫn nước sinh hoạt lấy từ bể nguồn + Hệ thống cấp nước sinh hoạt bao gồm:
- 01 Bơm bù áp 782.WP 810 và phụ kiện kèm theo, Q = 20m3/h, áp lực
H =6bar
- 01 thiết bị đo áp lực nước trên đường ống 0 – 10 bar 762.PS 830
- 01 thiết bị đo lưu lượng nước cấp sản xuất DN 50 762.FM 840
- 01 bình điều áp 782 TK 820 dung tích 1m3, áp suất 6 – 8 bar
- Tuyến đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ mặt bích chờ tại đầu vào (để đấu nối với đường ống cấp nước sinh hoạt từ bể nguồn) cho tới mặt bích chờ tại đầu ra để đấu nối với đường ống phân phối nước sinh hoạt cho toàn nhà máy
Bơm bù áp được điều khiển liên động thông qua áp lực nước, lưu lượng nước cấp
b Các bể thu hồi nước nóng từ sản xuất
Bể thu hồi nước nóng số 1:
+ Nước sau khi làm mát thiết bị tại xưởng nghiền liệu và tháp điều hoà khí thải theo ống dẫn về bể thu hồi (762.TK 600), từ đây nước nóng được bơm về ngăn
số 2 bể chứa 762.TK 100 để xử lý và tái sử dụng
+ Bể thu hồi nước nóng số 1 bao gồm:
Trang 17- Một thiết bị đo mức nước trong bể, được nối liên động với bộ điều khiển bơm để ngăn ngừa các bơm hoạt động trong điều kiện không có nước (chống chạy cạn)
- Bơm chìm 762.WP 610, 762.WP 611 (1 chạy + 1 dự phòng)
Năng suất: Q=40 m3/h, áp suất P=4 bar
+ Đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu ra của bơm tới mặt bích chờ (để đấu nối vối đường ống dẫn về ngăn số 2 bể chứa 762.TK 100) Bể thu nước nóng số 1 cách bể nước sản xuất 25 m
Bể thu hồi nước nóng số 2:
+ Nước sau khi làm mát thiết bị tại xưởng lò nung và nghiền than theo ống dẫn
về bể thu hồi (762.TK 620), từ đây nước nóng được bơm về ngăn số 2 bể chứa 762.TK 100 để xử lý và tái sử dụng
+ Bể thu hồi nước nóng số 2 bao gồm:
- Một thiết bị đo mức nước lắp đặt tại bể số 2 để kiểm tra mức nước trong
bể, được nối liên động với bộ điều khiển bơm để ngăn ngừa các bơm hoạt
động trong điều kiện không có nước
- Bơm chìm 762.WP 630, 762.WP 631 (1 chạy + 1 dự phòng)
Năng suất: Q=120 m3/h, áp suất P=4 bar
+ Đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu ra của bơm tới mặt bích chờ (để đấu nối với đường ống dẫn về ngăn số 2 bể chứa 762.TK 100) Bể thu nước nóng số 2 cách bể nước sản xuất 115 m
Bể thu hồi nước nóng số 3:
+ Nước sau khi làm mát thiết bị tại xưởng lò nung và nghiền than theo ống dẫn
về bể thu hồi (762.TK 640), từ đây nước nóng được bơm về ngăn số 2 bể chứa 762.TK 100 để xử lý và tái sử dụng
+ Bể thu hồi nước nóng số 2 bao gồm:
- Một thiết bị đo mức nước lắp đặt tại bể số 2 để kiểm tra mức nước trong
bể, được nối liên động với bộ điều khiển bơm để ngăn ngừa các bơm hoạt
động trong điều kiện không có nước
- Bơm chìm 762.WP 650, 762.WP 651 (1 chạy + 1 dự phòng)
Năng suất: Q=70m3/h, áp suất P=4bar
Trang 18+ Đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu ra của bơm tới mặt bích chờ (để đấu nối với đường ống dẫn về ngăn số 2 bể chứa 762.TK 100) Bể thu nước nóng số 3 cách bể nước sản xuất 450 m
1.2.2 Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải nhà máy chính
Sơ đồ công nghệ (Xem phụ lục 1)
a Cơ sở thiết kế
Nước thải từ phòng thí nghiệm, xưởng cơ điện và nước thải sinh hoạt trong hàng rào nhà máy được hệ thống đường ống đưa vào bể thu với nhiệm vụ cân bằng lưu lượng nước thải không đều của các giờ trong ngày và chuyển sang trạm xử lý để đạt giá trị giới hạn các thông số Nồng độ các chất thành phần trong nước thải quy định tại cột B, điểm 2.1 của tiêu chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp TCVN 5945:1995 Vị trí lắp đặt trạm xử lý nước thải được quy định trên tổng mặt bằng 60
x 30 (m)
Bằng công nghệ trong dây chuyền xử lý nước thải, đảm bảo lưu lượng nước thải phải xử lý là 14 m3/h và chất lượng của nước đầu ra sau xử lý với các thông số được thể hiện trong bảng sau:
Trang 19Bảng thông số chất lượng đầu ra sau xử lý của hệ thống xử lý nước thải- nhà máy
chính
b Thuyết minh nguyên lý trạm xử lý nước thải (781)
Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế dựa trên nguyên lý sau:
+ Nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt theo hệ thống thu gom chảy vào bể thu nước thải, trước khi vào hệ xử lý, nước thải chảy qua lưới chắn rác để có thể tách các cạn rác có kích thước lớn (nylon, giấy, lá cây,v.v.v) có lẫn trong nước thải Sau khi qua lưới chắn rác, nước thải chảy qua ngăn tách dầu Dầu và rác được tách ra theo phương pháp thủ công Nước thải sau khi tách dầu và rác được chảy tự nhiên về bể điều hòa
+ Bể điều hòa dung tích 50m3, đáp ứng cho 3.5 giờ lưu nhằm đảm bảo chế độ hoạt động ổn định của toàn bộ trạm xử lý nước thải do lưu lượng nước thải ra không
đều theo thời gian cũng như khi có sự cố trong hệ thống xử lý Nước thải sau bể điều hòa được chảy tự nhiên sang bể xử lý sơ bộ
+ Tại bể xử lý sơ bộ dung tích 35m3, nước thải được sục khí với lưu lượng 210m3/h nhằm xử lý một phần lượng BOD, N, P trong nước thải, đồng thời tại bể xử
lý sơ bộ ta điều chỉnh nồng độ pH của nước thải cho phù hợp với yêu cầu công nghệ
pH được duy trì trong khoảng 6 – 9 Nồng độ pH được xử lý bằng phương pháp hóa học ( cho thêm vôi vào khi nồng độ pH < 6 ) Nước thải trong bể xử lý sơ bộ được 2 bơm chìm công suất Q = 14m3/h, H = 1.5 bar ( 1 hoạt động, 1 dự phòng) bơm sang
bể xử lý sinh học
+ Bể xử lý sinh học chia làm 2 bể, nhằm phục vụ cho quá trình bảo dưỡng và sửa chữa được tiến hành mà không gây gián đoạn cho hệ thống Mỗi bể có 4 ngăn Thể tích xử lý cho mỗi bể là V = 40 m3, được thiết kế đảm bảo thời gian xử lý sinh học t = 5h Thể tích xây dựng là 48m3 Nước thải sau bể xử lý sinh học, qua ống dẫn
DN 100 dẫn sang ngăn thu nước Tại ngăn thu đặt 02 bơm nước thải thả chìm để bơm nước thải vào tháp lắng
Trang 20+ Tháp lắng đứng có thể tích 60 m3 Tại tháp nước thải dịch chuyển xoáy theo chiều kim đồng hồ nhờ động năng dòng chày do bơm tạo nên theo phương tiếp tuyến với tháp Phương pháp lắng được sử dụng là phương pháp dùng hóa chất keo
tụ (phèn, polyme) Hóa chất keo tụ được bơm định lượng châm vào đường ống dẫn nước thải trước khi vào ống trung tâm Nước trong được thu trong ống đặt tại trục của bể và chảy tràn theo đường ống đến bể khử trùng Bùn sau lắng được thu tại đáy
bể và tháo định kỳ sang bể chứa bùn
+ Bể khử trùng dung tích 4m3, sử dụng phương pháp hóa học dùng chất Javen
để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào môi trường Tại bể khử trùng,
đặt thiết bị đo độ đục nhằm kiểm soát hàm lượng chất rắn trong nước khi thải ra môi trường đồng thời điều chỉnh định lượng hoá chất cho quá trình keo tụ
+ Bể chứa bùn với thể tích ngăn chứa bùn 40m3 và thể tích ngăn chứa nước là 20m3 đảm bảo thời gian lưu của bùn trong 20 ngày Nước được tách ra chảy tràn vào ngăn thu nước trong Bùn được thu định kỳ sau mỗi 15 ngày thông qua 02 bơm chìm công suất 50m3/h, H = 1.5 bar Nước được 2 bơm ly tâm bơm để rửa ngược
cụm thiết bị xử lý sinh học
• Bể tách dầu và tạp chất (781.TK 100)
+ Bể tách dầu 781.TK 100 có nhiệm vụ loại dầu mỡ lẫn trong nước thải trước khi đưa vào các quá trình xử lý tiếp theo, làm tăng hiệu quả xử lý Bể tách dầu và tạp chất có dung tích 2 m3
+ Bể tách dầu có kích thước hợp lý, dẫu mỡ có tỷ trọng nhẹ hơn nước sẽ nổi lên trên và được định kỳ tháo ra khỏi bể vào thùng chứa riêng, còn nước cần xử lý
sẽ tự chảy sang bể điều hoà
Trang 21• Bể điều hoà nước thải (781.TK 200)
+ Nước thải từ phòng thí nghiệm, xưởng cơ - điện và nước thải sinh hoạt trong hàng rào nhà máy được hệ thống đường ống đưa vào bể thu hồi nước thải Bể điều hoà có thể lưu lượng nước thải trong 2-4 h
Dung tích bể 35 m3
+ Quạt thổi khí 781.BL 310, 781.BL 311, 781.BL 312 (2 chạy + 1dự phòng) kết hợp với bộ phân tán và phụ kiện cần thiết để cung cấp bọt khí cho bể
Năng suất Q=210m3/h (3,5 m3/phút), áp suất P=0,5bar
+ Máy bơm chìm 781.WP 320, 781.WP 321 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất Q=14m3/h, áp suất P=1,5 bar
Đây là loại máy bơm chuyên dùng, cánh bơm có kết cấu và được chế tạo bằng vật liệu đặc biệt cho phép xé các vật lạ lẫn trong nước, thích hợp với điều kiện bơm hút nước thải
+ Thiết bị đo nồng độ pH trong nước (781.HP 330)
+ Thiết bị đo mức nước trong bể chứa (781.LP 340)
Một công tắc mức siêu âm Siemens được lắp đặt để kiểm tra mức nước và điều khiển các bơm hoạt động, chống bơm chạy cạn
+ Hệ thống Bơm định lượng vôi 781.DP 350 bao gồm
01 Bơm định lượng
01 Bình định lượng 400 lít kèm máy khuấy và tuyến ống từ bơm định lượng đến, thiết bị đo mức, van cầu và các phụ kiện khác
Bơm định lượng vôi được điều khiển tự động thông qua bộ đo pH
+ Đường ống và các phụ kiện kèm theo để đưa nước thải đến bể xử lý sinh học
Trang 22+ Hệ thống đĩa phân phối khí và tuyến ống cấp từ máy thổi khí đến hệ thống phân phối khí, và các phụ kiện kèm theo
• Cụm thiết bị xử lý sinh học (781.TK 400)
Tại đây ta cấp khí vào trong bể để ôxi hoá một phần các chất hữu cơ có trong nước thải trước khi đưa vào bể xử lý sinh học
Cụm thiết bị xử lý sinh học làm việc dựa vào khả năng của các vi sinh vật sử dụng những chất hữu cơ chứa trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để phát triển sau đó giải phóng ra các chất vô cơ không độc hại Trong ngăn này nước thải được phân phối đều qua lớp vật liệu vi sinh
Cụm xử lý sinh học được chia làm 2 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có thể tích dành cho xử lý là 40m3 chia thành 4 ngăn chứa đệm vi sinh Hai đơn nguyên này
bình thường cùng hoạt động, khi một bể cần rửa lọc bể còn lại vẫn hoạt động bình thường
+ Hai máy bơm 781.WP 410, 781.WP 411 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất Q=14m3/h, áp suất P=1,5 bar
+ Hai máy bơm trên qua tuyến ống và phụ kiện kèm theo đến tháp lắng đứng để tiếp tục quá trình xử lý
+ Hệ thống đĩa phân phối khí và tuyến ống dẫn khí kèm theo phụ kiện lắp đặt
• Tháp lắng (781.TK 500)
Tháp lắng dạng hình côn Nước từ bơm chìm 781.WP 410 và 781.WP 411 được bơm theo phương tiếp tuyến với tháp lắng làm nước dịch chuyển xoáy theo chiều kim đồng hồ nhờ động năng dòng chảy do bơm tạo nên Tháp lắng có độ cao và độ côn thu thích hợp để tách riêng nước qua ống dẫn vào bể khử trùng, Phần bùn cặn
được lắng dưới đáy côn thu Lớp bùn được tháo định kỳ vào bể chứa bùn
Dung tích tháp 60 m3
Để tăng khả năng kết tủa và tạo lắng, dùng 02 hệ thống bơm định lượng phèn 781.DP 510 và polyme 781.DP511 để lắng cặn
• Bể khử trùng (781.TK 600)
Nước sau khi xử lý sinh học, qua tháp lắng cặn phần nước trong được chảy tự
Trang 23Bể khử trung dung tích 4m3
Hệ thống bơm định lượng nước Javen 781.DP 610 (Bao gồm bơm định lượng, bình định lượng và máy khuấy, thiết bị đo mức, van ) để khử trùng nước thải qua xử
lý trước khi thải ra môi trường
01 Thiết bị đo độ đục 781.TU 621 để kiểm soát chất lượng nước ra và điều khiển trở lại bơm định lượng phèn và polyme
• Bể nén bùn (781.TK 700)
Bể chứa bùn có thể tích 60m3 để lắng và lưu giữ bùn
+ Bơm bùn 781.WP 710, 781.WP 711 (dự phòng) và các phụ kiện kèm theo để thực hiện chức năng:
Định kỳ bơm bùn lớp dưới lên xe chuyên dùng để vận chuyển ra khỏi nhà máy Năng suất bơm Q = 50 m3/h, áp suất P=1,5 bar
+ Hai máy bơm 781.WP 720, 781.WP 721 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất Q=50m3/h, áp suất P=1,5 bar Hai bơm này được dùng để bơm nước rửa ngược bể xử lý sinh học qua hệ thống đường ống
1.2.3 Thuyết minh hệ thống cấp nước sản xuất, sinh hoạt trạm nghiền phía nam
Sơ đồ công nghệ (Xem phụ lục 1)
hệ thống điều khiển tại trạm bơm 761-1, chống chạy cạn cho các bơm, giám sát mức
nước tại bể chứa
Trạm bơm số 1:
Trạm bơm 761-1 bao gồm 3 cụm bơm được lắp đặt để cấp nước cho nhu cầu sản xuất, cứu hoả và sinh hoạt Do vị trí lắp đặt bơm cao hơn mức nước của bể 771, Một bình chứa nước inox dung tích 2 m3 được lắp đặt trên mái trạm bơm (cao độ
Trang 24tương đối so với bơm 2.5m) nối liên động với các bơm, có thể tự động mồi nước để khởi động bơm khi cần thiết
• Hệ thống cấp nước sản xuất bổ xung
+ Nước từ bể nguồn 771 được máy bơm 761.WP 010, 761 WP 011 (1 chạy + 1dự phòng) theo ống dẫn cấp bổ sung để bể nước mát 761.TK 100
+ Lưu lượng nước cấp trung bình 30 m3/h, được xác định nhờ đồng hồ nước 761.FM.030 và van 761.V040 và nối liên động với thiết bị định lượng chất thụ động hoá lắp đặt tại trạm bơm để đảm bảo cung cấp đúng hàm lượng chất thụ động hoá có trong nước công nghiệp trước khi được sử dụng
+ Hệ thống cấp nước sản xuất bổ xung bao gồm:
- Bơm 761.WP 010, 762.WP 011 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất bơm Q=30 m3/h, áp suất P=4 bar
- Bơm định lượng từ tính 761.DP020, bình định lượng chất thụ động hoá
400 lít có dụng cụ đo mức, cánh khuấy, ống hút có van cầu và đường ống định lượng nối với vòi phun
- Đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu hút nước từ bể 771 tới mặt bích chờ tại đầu ra (Để đầu nối với đường ống phân phối nước công nghiệp cho toàn nhà máy)
• Hệ thống cấp nước cứu hoả
+ Nguồn nước sử dụng cho cứu hoả được lấy từ bể 771 qua bơm điện 761.WP
771, bình điều áp 761 TK 720 để cấp nước vào mạng phân phối nước cứu hoả cho toàn nhà máy Một máy bơm chạy bằng dầu diesel có cùng công suất 761 WP 710 cũng được lắp đặt tại đây để dự phòng trong trường hợp mất điện
+ Hệ thống cấp nước cứu hoả bao gồm:
- Bơm 761.WP 711 và 761.WP 710
Năng suất bơm Q=180m3/h, áp suất P=8bar
- Bơm bù áp VIP cho hệ thống cấp nước cứu hoả
- Bình điều áp 761.TK 720 có dung tích 4m3, áp lực 8-10 bar và các phụ kiện kèm theo
Trang 25- Tuyến đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu hút nước ở bể
711 tới mặt bích chờ tại đầu ra (Để đấu nối với đường ống phân phối nước cứu hoả cho toàn nhà máy)
- Tuyến ống và các phụ kiện từ bơm cứu hoả tới bình điều áp, từ bình
điều áp tới mặt bích chờ cấp nước cho mạng cứu hoả trong toàn nhà máy
• Hệ thống cấp nước sinh hoạt
+ Nguồn nước được lấy từ bể 771 qua bơm 761.WP 811, 761.WP 812 (dự phòng), bình điều áp 761.TK 820 để cấp nước vào mạng phân phối nước sinh hoạt + Hệ thống cấp nước sinh hoạt bao gồm:
- Bơm 761.WP 811, 761.WP812 và các phụ kiện kèm theo
Năng suất bơm Q=10m3/h, áp suất P=5bar
- Bình điều áp 761.TK 820 và các phụ kiện kèm theo
- Thiết bị đo áp lực liên tục 761.P830, 0- 10 bar
- Thiết bị đo lưu lượng cấp nước sinh hoạt liên tục 781.FM 840, DN 50
- Bơm cấp nước sinh hoạt được hoạt động phụ thuộc vào áp lực và lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt
- Tuyến đường ống và các phụ kiện kèm theo (các van bướm, van cổng, van 1 chiều, van điều chỉnh, khớp nối, rọ lọc, đồng hồ áp suất, đồng
hồ lưu lượng ) tính từ đầu hút nước ở bể 771 cho tới mặt bích chờ tại
đầu ra (Để đấu nối với đường ống phân phối nước sinh hoạt cho toàn nhà máy)
b Trạm cấp nước 761-2
Trạm cấp nước bao gồm bể chứa nước mát (761.TK 100) dung tích 400 m3 và trạm bơm số 2 kề bên
Bể chứa nước mát 761.TK 100 (chứa nước sản xuất)
+ Thiết bị đo mức nước 761.LP 200 được lắp đặt để kiểm tra mức nước trong bể, nối liên động với hệ thống điều khiển tại trạm bơm số 1 tự động cấp nước bổ sung, nhằm ngăn ngừa các bơm tại trạm bơm số 2 hoạt động trong điều kiện không có nước
Trạm bơm số 2:
Trang 26Trạm bơm số 2 bao gồm các hệ thống thiết bị sau:
• Hệ thống cấp nước sản xuất:
+ Nước mát từ bể 761.TK 100 được cấp liên tục cho các hộ sản xuất thông cụm máy bơm 761.WP 210, 761.WP 211 (dự phòng)
+ Hệ thống cấp nước sản xuất bao gồm:
- Bơm 761.WP 210, 761.WP 211 (dự phòng) và các phụ kiện kèm theo Năng suất bơm Q=90m3/h, áp suất P=6bar
- Bình điều áp 761.TK 220 và các phụ kiện kèm theo
- Mạng đường ống và các phụ kiện kèm theo (các van bướm, van cổng, van 1 chiều, van điều chỉnh, khớp nối, rọ lọc, đồng hồ áp suất, đồng
hồ lưu lượng ) của hệ thống tính từ đầu hút nước ở bể 761.TK 100 tới mặt bích chờ tại đầu ra (Để đầu nối với đường ống phân phối nước công nghiệp cho toàn nhà máy)
hồ lưu lượng ) của toàn bộ hệ thống lọc nước
• Hệ thống thiết bị làm mát nước thu hồi từ sản xuất
+ Nước nóng thu hồi tại bể 761.TK 600 được liên tục đi qua hệ thống làm mát trước khi chuyển vào bể nước mát 761.TK 100
Trang 27- Tháp làm mát nước 761.CL 120 có vỏ làm bằng vật liệu polyester gia cường bằng sợi thuỷ tinh (FRP) có các van chớp và bộ khuếch tán, các chi tiết bằng PVC để làm mát nước, đường ống PVC phân phối nước, quạt và động cơ thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
- Việc điều chỉnh tốc độ của quạt gió được quyết định bởi nhiệt độ của
bể thu hồi nước nóng 761.TK 600, nhiệt độ yêu cầu bể nước mát, nhiệt
độ môi trường và lưu lượng nước mát
- Tuyến ống và các phụ kiện kèm theo tính từ mặt bích chờ tại đầu vào (Để đấu nối với đường ống cấp nước nóng thu hồi) tới tháp làm mát
c Bể thu hồi nước nóng từ sản xuất
Nước sau khi làm mát thiết bị tại xưởng nghiền xi măng và trạm nén khi theo ống dẫn về bể thu hồi (761.TK 600), Từ đây nước nóng được bơm về tháp làm mát 761.CL 120 tại bể chứa 761.TK 100 để xử lý và tái sử dụng
Bể thu hồi nước nóng bao gồm:
- Một thiết bị đo mức nước 761 LP 600 lắp đặt tại bể 761.TK 600, kiểm tra mức nước trong bể, được nối liên động với bộ điều khiển bơm để ngăn ngừa các bơm hoạt động trong điều kiện không có nước
- Một thiết bị đo nhiệt độ 761.TS 630, tín hiệu nhiệt độ tại bể thu hồi nước nóng kết hợp với nhiệt độ môi trường, nhiệt độ yêu cầu, lưu lượng nước làm mát để điều khiển tốc độ quạt gió của tháp làm mát
- Bơm chìm 761.WP 610, 761.WP 611 (dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất bơm Q=80m3/h, áp suất P=5bar
- Đường ống và các phụ kiện kèm theo tính từ đầu ra của bơm tới mặt bích chờ (Để đấu nối với đường ống dẫn về bể chứa 761.TK 100)
1.2.4 Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải - trạm nghiền phía nam
Sơ đồ công nghệ (Xem phụ lục 1)
a Cơ sở thiết kế
Nước thải từ phòng thí nghiệm, xưởng cơ - điện và nước thải sinh hoạt trong hàng rào nhà máy được hệ thống đường ống đưa vào bể thu với nhiệm vụ cân bằng lưu lượng nước thải không đều của các giờ trong ngày và chuyển sang trạm xử lý để
Trang 28đạt giá trị giới hạn các thông số, nồng độ các chất thành phần trong nước thải quy
định tại cột B, điểm 2.1 của tiêu chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp TCVN 5945:1995 Vị trí lắp đặt trạm xử lý nước thải được quy định trên bản vẽ tổng mặt bằng (50 X 18 m )
Bằng công nghệ trong dây chuyền xử lý nước thải, đảm bảo lưu lượng nước thải phảI xử lý là 6 m3/h và chất lượng của nước đầu ra sau xử lý với các thông số
được thể hiện trong bảng sau:
phía nam
b.Thuyết minh nguyên lý trạm xử lý nước thải (781)
Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế dựa trên nguyên lý sau:
+ Nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt theo hệ thống thu gom chảy
Trang 29thể tách các cạn rác có kích thước lớn (nylon, giấy, lá cây,v.v.v) có lẫn trong nước thải Sau khi qua lưới chắn rác, nước thải chảy qua ngăn tách dầu Dầu và rác được tách ra theo phương pháp thủ công Nước thải sau khi tách dầu và rác được chảy tự nhiên về bể điều hòa
+ Bể điều hòa dung tích 25 m3 đáp ứng cho 4 giờ lưu nhằm đảm bảo chế độ hoạt động ổn định của toàn bộ trạm xử lý nước thải do lưu lượng nước thải ra không
đều theo thời gian cũng như khi có sự cố trong hệ thống xử lý Nước thải sau bể điều hòa được chảy tự nhiên sang bể xử lý sơ bộ
+ Bể xử lý sơ bộ có dung tích 15m3 Tại bể xử lý sơ bộ, nước thải được sục khí với lưu lượng 115m3/h nhằm oxi hóa các hợp chất hữu cơ thành những chất ổn định thuận lợi cho giai đoạn xử lý về sau, xử lý một phần lượng BOD, N, P trong nước thải, đồng thời tại bể xử lý sơ bộ ta điều chỉnh nồng độ pH của nước thải cho phù hợp với yêu cầu công nghệ pH được duy trì trong khoảng 6 – 9 Nồng độ pH được
xử lý bằng phương pháp hóa học ( cho thêm vôi vào khi nồng độ pH < 6 ) Nước thải trong bể xử lý sơ bộ được 2 bơm chìm công suất Q = 6m3/h, H = 1.5 bar ( 1 hoạt
động, 1 dự phòng) bơm sang bể xử lý sinh học
+ Bể xử lý sinh học chia làm 2 bể, nhằm phục vụ cho quá trình bảo dưỡng và sửa chữa được tiến hành mà không gây gián đoạn cho hệ thống Mỗi bể có 4 ngăn Thể tích xử lý cho mỗi bể là V = 18 m3, được thiết kế đảm bảo thời gian xử lý sinh học t = 5.8h Thể tích xây dựng là 22m3 Nước thải sau bể xử lý sinh học, qua ống dẫn DN 100 dẫn sang ngăn thu nước Tại ngăn thu đặt 02 bơm nước thải thả chìm để bơm nước thải vào tháp lắng
+ Tháp lắng đứng có thể tích 20 m3 Tại tháp nước thải dịch chuyển xoáy theo chiều kim đồng hồ nhờ động năng dòng chày do bơm tạo nên theo phương tiếp tuyến với tháp Phương pháp lắng được sử dụng là phương pháp dùng hóa chất keo
tụ (phèn, polyme) Hóa chất keo tụ được bơm định lượng châm vào đường ống dẫn nước thải trước khi vào ống trung tâm Nước trong được thu trong ống đặt tại trục của bể và chảy tràn theo đường ống đến bể khử trùng Bùn sau lắng được thu tại đáy
bể và tháo định kỳ sang bể chứa bùn
+ Bể khử trùng có dung tích 2m3, sử dụng phương pháp hóa học dùng chất Javen để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào môi trường Tại bể khử
Trang 30trùng, đặt thiết bị đo độ đục nhằm kiểm soát hàm lượng chất rắn trong nước khi thải
ra môi trường
+ Bể chứa bùn với thể tích 28m3 đảm bảo thời gian lưu của bùn trong 20 ngày Nước được tách ra chảy tràn vào ngăn thu nước trong Bùn được thu định kỳ sau mỗi
15 ngày thông qua 02 bơm bùn đặt chìm công suất 30m3/h, H = 1.5 bar Nước được
2 bơm ly tâm bơm để rửa ngược cụm thiết bị xử lý sinh học
• Bể tách dầu và tạp chất (781.TK 100)
Bể tách dầu 781.TK 100 có nhiệm vụ loại dầu mỡ lẫn trong nước thải trước khi
đưa vào các quá trình xử lý tiếp theo, làm tăng hiệu quả xử lý
Bể tách dầu và tạp chất có dung tích 2 m3
+ Bể tách dầu có kích thước hợp lý, dẫu mỡ có tỷ trọng nhẹ hơn nước sẽ nổi lên trên và được định kỳ tháo ra khỏi bể vào thùng chứa riêng, còn nước cần xử lý sẽ
tự chảy sang bể điều hoà
• Bể điều hoà nước thải (781.TK 200)
Nước thải từ phòng thí nghiệm, xưởng cơ - điện và nước thải sinh hoạt trong hàng rào nhà máy được hệ thống đường ống đưa vào bể thu hồi nước thải Bể điều hoà có thể chứa lưu lượng nước thải trong 2-4 h
Dung tích bể dành cho xử lý là 15 m3
Trang 31+ Quạt thổi khí 781.BL 310, 781.BL 311, 781.BL 312 (2 chạy + 1dự phòng) kết hợp với bộ phân tán và phụ kiện cần thiết để cung cấp bọt khí cho bể
Năng suất Q= 115 m3/h (2 m3/phút), áp suất P=0,5bar
+ Máy bơm chìm 781.WP320, 781.WP 321 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo để bơm nước từ bể xử lý sơ bộ sang bể xử lý sinh học
Năng suất Q=6m3/h, áp suất P=1,5 bar
Đây là loại máy bơm chuyên dùng, cánh bơm có kết cấu và được chế tạo bằng vật liệu đặc biệt cho phép xé các vật lạ lẫn trong nước, thích hợp với điều kiện bơm hút nước thải
+ Thiết bị đo mức nước trong bể chứa (781.LP 340)
Một công tắc mức siêu âm Siemens được lắp đặt để kiểm tra mức nước và điều khiển các bơm hoạt động, chống bơm chạy cạn
+ Thiết bị đo nồng độ pH trong nước (781.HP 330)
+ Hệ thống Bơm định lượng vôi 781.DP 350 bao gồm
01 Bơm định lượng
01 Bình định lượng 400 lít kèm máy khuấy và tuyến ống từ bơm định lượng
đến, thiết bị đo mức, van cầu và các phụ kiện khác
Bơm định lượng vôi được điều khiển tự động thông qua bộ đo pH
• Cụm thiết bị xử lý sinh học (781.TK 400)
Tại đây ta cấp khí vào trong bể để ôxi hoá một phần các chất hữu cơ có trong nước thải trước khi đưa vào bể xử lý sinh học
Cụm thiết bị xử lý sinh học làm việc dựa vào khả năng của các vi sinh vật sử dụng những chất hữu cơ chứa trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để phát triển sau đó giải phóng ra các chất vô cơ không độc hại Trong ngăn này nước thải được phân phối đều qua lớp vật liệu vi sinh
Cụm xử lý sinh học được chia làm 2 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có thể tích dành cho xử lý là 18m3 chia thành 4 ngăn, chứa đệm vi sinh Hai đơn nguyên này bình thường cùng hoạt động, khi một bể cần rửa lọc bể còn lại vẫn hoạt động bình thường
+ Hai máy bơm 781.WP 410, 781.WP 411 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Trang 32Năng suất Q=6m3/h, áp suất P=1,5 bar
Hai máy bơm trên qua tuyến ống và phụ kiện kèm theo đến tháp lắng đứng để tiếp tục quá trình xử lý
lý trước khi thải ra môi trường
01 Thiết bị đo độ đục 781.TU 621 để kiểm soát chất lượng nước ra và điều khiển trở lại bơm định lượng phèn và polyme
• Bể nén bùn (781.TK 700)
Bể chứa bùn có thể tích 28m3 để lắng và lưu giữ bùn
+ Bơm 781.WP 710, 781.WP 711 (dự phòng) và các phụ kiện kèm theo để thực hiện chức năng:
Định kỳ bơm bùn lớp dưới lên xe chuyên dùng để vận chuyển ra khỏi nhà máy
Năng suất bơm Q = 30 m3/h, áp suất P=1,5 bar
+ Hai máy bơm 781.WP 720, 781.WP 721 (1 chạy + 1 dự phòng) và các phụ kiện kèm theo
Năng suất Q=30m3/h, áp suất P=1,5 bar Hai bơm này được dùng để bơm
Trang 33Chương 2: KháI quát hệ SCADA trên cơ sở WinCC và PLC của Siemens
2.1 Tổng quan về Scada
Khác với các ngành công nghiệp khác, việc sản xuất, truyền tải và sử dụng điện năng xảy ra một cách đồng thời Hệ thống điện là một hệ thống nhất, có thể bao trùm cả một vùng rộng lớn, có rất nhiều phần tử Bất cứ một thay đổi hay sự cố nào đó đều ảnh hưởng ít nhiều toàn bộ hệ thống Tuy vậy các phần tử của hệ thống điện thường nằm phân tán Các nhà máy thường được xây dựng ở những nơi có nguồn năng lượng sơ cấp dồi dào, trong khi đó các phụ tải thường tập chung ở các vùng đô thị, khu công nghiệp Từ đặc điểm trên, Điện lực Việt Nam, đặc biệt là các đơn vị điều hành đã đưa vào sử dụng hệ thống SCADA mới đảm bảo được các mục tiêu: sản xuất và cung cấp điện liên tục, ổn định, an toàn, giá thành thấp, nâng cao khả năng tự động hóa trong vận hành lưới điện, nâng cao độ tin cậy cung ứng điện, cải thiện chất lượng điện cũng như giảm thiểu thời gian khắc phục sự cố, giảm tổn thất trên lưới đồng thời giúp kiểm tra đánh giá chất lượng điện áp một cách nhanh chúng
2.1.1 Khái niệm hệ SCADA
Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA là một phương thức sản xuất tiến tiến để điều khiển hệ thống sản xuất tự động trong công nghiệp, được áp dụng vào nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau đem lại nhiều hiệu quả to lớn cho con người Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng và quy mô sản xuất mà có thể xây dựng một hệ SCADA hay nhiều hệ SCADA kết nối với nhau
Hệ SCADA được ra đời vào những năm 1980 trên cơ sở ứng dụng những kỹ thuật tin học, mạng máy tính và truyền thông công nghiệp
Định nghĩa SCADA:
SCADA là tên viết tắt của từ tiếng Anh (Supervisory Control And Data
Acquisition) được hiểu theo nghĩa là một hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu thông qua các thiết bị kỹ thuật và phầm mềm ứng dụng Nói một cách tổng quát SCADA là một hệ thống hỗ trợ cho con người trong việc quan sát điều khiển từ
Trang 34xa các quá trình sản xuất Ơ phạm vi rộng lớn hơn thì SCADA còn hỗ trợ con người thông qua việc dự báo các khả năng có thể xảy ra như hạn hán, úng lụt và thời tiết…
Để làm được các chức năng như vậy thì hệ SCADA cần phải có một hệ thống truy nhập và truyền tải dữ liệu Vì con người sử dụng thiết bị kỹ thuật
để quan sát và điều khiển nên đương nhiên cũng phải cần có giao diện giữa người và máy (Human Machine Interface - HMI)
Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấp quản
lý Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống Chính vì thế SCADA cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng được phân chia ra từng cấp cụ thể, tùy thuộc vào quy mô của từng cấp
mà có những yêu cầu cụ thể khác nhau song nói chung mỗi cấp SCADA phải thực hiện được những nhiệm vụ sau:
- Thu thập dữ liệu từ các thiết bị công nghiệp hoặc cảm biến;
- Xử lý và thực hiện các phép tính trên các dữ liệu thu thập được;
- Hiển thị các dữ liệu thu thập được và kết quả đã xử lý;
- Nhận các lệnh từ người điều hành và gửi các lệnh đó đến các thiết bị chấp hành
b Hệ thống SCADA sử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực
Là hệ thống giám sát và thu nhận dữ liệu có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt
động của hệ thống sản xuất; nhờ các tệp tin cấu hình của máy đã được khai báo trước đó Tệp tin cấu hình sẽ ghi lại khả năng hoạt động của hệ thống, các giới hạn không hoạt động, giới hạn về khả năng công suất làm việc của máy Nhờ biết trước khả năng hoạt động của hệ thống sản xuất mà khi có tín hiệu vượt quá ngưỡng đặt trước hay có vấn đề đột ngột phát sinh, hệ thống sẽ báo cho người giám sát biết
Trang 35trước để họ can thiệp vào hoặc tín hiệu vượt quá ngưỡng cho phép thì hệ thống sẽ lập tức cho máy công tác ngừng hoạt động
c Hệ thống SCADA độc lập
Là hệ thống giám sát và thu nhận dữ liệu với một bộ vi xử lý, thông thường loại
hệ thống SCADA này chỉ điều khiển được một hay hai máy công tác hay còn gọi là workcell Do khả năng điều khiển ít máy công tác nên hệ thống sản xuất chỉ đáp ứng
được cho việc sản xuất chi tiết, không tạo nên được dây truyền sản xuất lớn
d Hệ thống SCADA mạng
Là hệ thống giám sát và thu nhận dữ liệu với nhiều bộ vi xử lý có nhiều bộ phận giám sát được kết nối với nhau thông qua mạng Hệ thống này cho phép điều khiển phối hợp được nhiều máy công tác hoặc nhiều nhóm workcell tạo nên một dây truyền sản xuất tự động, đồng thời hệ thống có thể kết nối tới nơi quản lý – nơi ra quyết định sản xuất hay có thể trực tiếp sản xuất theo yêu cầu của khách hàng từ nơi bán hàng hay phòng thiết kế Do được kết nối mạng nên con người có thể điều khiển
từ xa các thiết bị công tác ở những nơi công tác có tính nguy hiểm, độc hại (như hầm lò, nơi có chất phóng xạ, chất độc, nơi có từ trường mạnh, )
2.1.3 Cấu trúc cơ bản hệ SCADA
Kết cấu của một hệ SCADA gồm ba phần:
Một là: Các PC ở phòng điều khiển trung tâm;
Hai là: Các RTU ở các trạm cở sở (cấp cơ sở);
Ba là: Các thiết bị truyền tin để kết nối hai phần trên với nhau
Hình 2.1.1: Cấu trúc cơ bản của một hệ SCADA
Trang 36trạm trung tâm
Hình 2.1.2: Sơ đồ khối cơ bản của một hệ SCADA
2.1.4 Cấu trúc của hệ SCADA hiện đại
Hệ thống SCADA hiện đại cũng tương tự như một hệ SCADA cơ bản song ở các cấp có nhiều tính năng hỗ trợ hơn, hay có thể nối nhiều hệ SCADA độc lập với nhau thành một mạng SCADA Cụ thể như sau:
pc date store pc control and
Hình 2.1.3: Cấu trúc của một hệ SCADA hiện đại
- Cấp cơ sở: Bao gồm các RTU (Remost Terminal Unit) được đặt ở hiện trường
để thu nhận các dữ liệu từ các cảm biến hiện trường như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, các giá trị dòng điện, điện áp, công suất, … theo thời gian thực và báo cáo về trung tâm, cấp cơ sở sẽ thi hành mệnh lệnh của trung tâm chỉ thị Thông thường các RTU lưu giữ thông tin thu thập được trong bộ nhớ của nó và đợi khi nào có yêu cầu từ trung tâm điều khiển mới gửi tin đến trung tâm điều khiển Ngày nay các RTU hiện
Trang 37đại có các máy tính và PLC, các nhà tích hợp hệ thống thích dùng các PLC thay vì dùng các RTU cho việc thiết kế nhiều hệ thống SCADA
Các RTU và các PLC được nối với các I/O tại hiện trường Vì vậy nó có thể thực hiện điều khiển trực tiếp các thiết bị chấp hành và báo cáo kết quả về trung tâm mà không cần phải chờ đến khi có lệnh điều khiển từ trung tâm, điều này làm cho hệ SCADA hoạt động linh hoạt hơn và đặc biệt là phân tán được rủi ro
- Cấp điều khiển trung tâm (Master Station): có nhiệm vụ thu thập, lưu trữ xử
lý số liệu và đưa ra các mệnh lệnh điều khiển xuống các trạm cơ sở (cấp trường) Tại cấp điều khiển trung tâm có giao diện người – máy (sơ đồ công nghệ, đồ thị, các phím thao tác, ) thông qua màn hình giám sát hay màn hình cảm ứng để giúp người vận hành có thể can thiệp kịp thời lên từng đối tượng cụ thể trong hệ thống
Hỗ trợ cho giao diện người - máy là các máy tính công nghiệp và phần mềm chuyên dụng Tuỳ thuộc vào các hãng sản xuất mà có các phần mềm hỗ trợ khác nhau Các SCADA phân xưởng chính là các máy Server của hệ thống SCADA ở trung tâm được nối với các RTU hay PLC Trong cấu trúc phần mềm máy chủ server đó
có chức năng thu thập, chia sẻ dữ liệu với các máy Client thông qua mạng Ethernet
và gửi mệnh lệnh từ các Client trực tiếp đến các bộ điều khiển Vì vậy các máy Server thường được dùng để cài đặt các phần mềm phát triển, thiết lập cấu hình truyền thông để kết nối với thiết bị hiện trường
SCADA Client gồm các máy tính công nghiệp được nối với máy Server thông qua mạng Ethernet Các máy tính này sẽ được cài các phần mềm giao diện người máy kết nối với dữ liệu của máy Server để hiện thị hoặc điều khiển Tức là các máy client này sẽ thu thập các trạng thái và điều khiển các bộ Contronller giám tiếp thông qua máy Server Mối quan hệ giữa các Client và Server do các kỹ sư lập trình thiết lập trên cơ sở phần mềm công nghiệp được sử dụng trong hệ SCADA
Mạng lưới truyền tin: Được xây dựng trên cở sở mạng máy tính và mạng truyền
thông công nghiệp, có chức năng đảm bảo thông tin hai chiều giữa trạm điều khiển trung tâm với các trạm cơ sở
Ngoài việc sử dụng các máy tính công nghiệp, các Server, thiết bị mạng … ở phòng theo dõi trung tâm Một bộ phân không thể thiếu được trong hệ thống SCADA là hệ thống truyền tin Nó liên quan đến sự ổn định và sự chính xác của hệ
Trang 38thống Vì vậy, một hệ truyền tin được trong một SCADA phải thoả mãn các tiêu chuẩn như: giải tốc độ truyền, giao thức truyền thông, truyền đồng bộ hay dị bộ, khoảng cách địa lý Hệ thống truyền thông được chọn phải tương thích với thiết bị trường và máy chủ Server và quan trọng nhất là phải bảo đảm tính thời gian thực Có thể sử dụng mạng truyền thông Profibus – DP, Modbus; hay Ethernet, Với các kỹ thuật truyền dẫn bằng cổng RS232, RS422, RS485, MBP (IEC 1158) Ơ khoảng cách địa lý xa hơn có thể sử dụng phương tiện truyền dẫn là đôi dây xoắn, cáp
đồng trục, cáp quang hay sóng vô tuyến Nói chung do sự phát triển mang tính toàn cầu nên các nhà công nghiệp đã phải cùng ngồi lại với nhau và đưa ra các chuẩn truyền thông Quốc tế, điều này mang lại rất nhiều thuận lợi cho những nhà tích hợp hệ thống
Sóng radio hoạt động ở tần số 400Mhz – 900Mhz bán kính phủ sang từ 25 – 100km Radio Modem dùng giao tiếp theo chuẩn RS-232, tuy nhiên RS-485 và RS-
422 cũng được sử dụng Tín hiệu số đưa vào được điều chế thành sang vô tuyến và
được phát đi trong không gian và tất nhiên cần phải có trạm thu để nhận tín hiệu đưa
về trung tâm Luồng thông tin trong hệ thống SCADA được chia làm ba mức:
Mức 1:
- Thu thập dữ liệu từ quá trình công nghệ theo thời gian thực;
- Tính toán theo algrimhm và đưa ra tín hiệu điều khiển theo quy luật cho trước;
- Báo hiệu về việc vượt quá ngưỡng cho phép của các thông số;
- Ngăn ngừa nguy cơ xảy ra sự cố
Mức 2:
- Thu thập thông tin từ cấp dưới, xử lý, lưu trữ;
- Đưa ra tín hiệu điều khiển trên cơ sở phân tích thông tin;
- Chuyển thông tin về việc sản xuất ở các phân xưởng, xí nghiệp cho cấp cao hơn;
- Tính toán những thông số thứ cấp, chỉ số chất lượng sản phẩm, chỉ số kinh tế kỹ thuật;
- Lưu trữ thông tin;
- Đưa ra các báo cáo;
Chuẩn đoán về sự hư hỏng của các phần tử trong hệ thống;
- Xác định thông số, cấu hình của các thiết bị điều khiển và những bộ điều khiển
Trang 39- Thay đổi cấu hình của hệ thống điều khiển cục bộ, thay đổi trạng thái làm việc của các thiết bị điều khiển
Mức 3:
- Tối ưu các chỉ số kinh tế về sản xuất;
- Điều khiển theo các chỉ số kinh tế, kinh tế – kỹ thuật;
- Quản lý nguồn tài nguyên của công ty;
Điều khiển giám sát
Điều hành sản xuất
Để sắp xếp , phân loại các chức năng tự động hóa của một hệ thống điều khiển
và giám sát người ta thường sử dụng mô hình như trên Với loại mô hình này các choc năng được phân thành nhiều cấp khác nhau, từ dưới lên trên Càng ở những cấp dưới thì các chức năng càng mang tính chất cơ bản hơn , đòi hỏi yêu cầu cao hơn về
độ nhanh nhạy , thời gian phản ứng Một chức năng ở cấp trên được thực hiện dựa
Trang 40trên các chức năng ở cấp dưới nhưng ngược lại lượng thông tin cần trao đổi và xử lý lại lớn hơn nhiều
Việc phân cấp chức năng sẽ tiện lợi cho việc thiết kế hệ thống và lựa chọn thiết
bị Tùy thuộc vào mức độ tự động hóa và cấu trúc hệ thống cụ thêt mà ta có mô hình phân câp chức năng
Cấp chấp hành: Các chức năng chính của cấp chấp hành là đo lường , dẫn động
và chuyển đổi tín hiệu trong trường hợp cần thiết.Thực tế, đa số các thiết bị cảm biến hay chấp hành cũng có phần điều khiển riêng cho việc thực hiện đo
lường/Truyền thông được chính xác và nhanh nhạy.Các thiết bị thông minh ( có bộ
vi xử lý riêng) cũng có thể đảm nhận việc xử lý và chuẩn bị thông tin trước khi đưa lên cấp trên điều khiển
Cấp điều khiển : Nhiệm vụ chính của cấp điều khiển là nhận thông tin từ các
bộ cảm biến, xử lý các thông tin đó theo một thuật toán nhất định và truyền đạt lại kết quả xuống các bộ chấp hành.Máy tính đảm nhận việc theo dõi các công cụ đo lường, tự thực hiện các thao tác nhấn nút mở/đống van,điều chỉnh cần gạt, núm xoay,…Đặc tính nổi bật của cấp điều khiển là xử lý thông tin.Cấp điều khiển và cấp chấp hành hay được gọi chung là cấp trường ( Field Level) chính là các bộ điều khiển, cảm biến và chấp hành được cài đặt trực tiếp tại hiện trường gần kề với hệ thống kỹ thuật
Cấp điều khiển giám sát: Có chức năng giám sát và vận hành một quá trình kỹ
thuật , có nhiệm vụ hỗ trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng ,thao tác theo dõi, giám sát vận hành và xử lý những tình huống bất thường.Ngoài ra trong một số trường hợp, cấp này còn thực hiện các bài toán điều khiển cao cấp như điều khiển phối hợp , điều khiển trình tự và điều khiển theo công thức Việc thực hiện các choc năng ở cấp điều khiển và giám sát thường không đòi hỏi phương tiện, thiết bị phần cứng đặc biệt ngoài máy tính thông thường
Thông thường người ta chỉ coi ba cấp dưới thuộc phạm vi của một hệ thống
điều khiển và giám sát Tuy nhiên biểu thị hai cấp trên cùng ( Quản lý công ty và
điều hành sản xuất) sẽ giúp ta hiểu thêm một mô hình lý tưởng cho cấu trúc chức năng tổng thể cho các công ty sản xuất công nghiệp.Gần đây, do nhi cấu tự động