Triết lý vận hành từ khách hàng và cấp phép quy trình. Tiêu chuẩn thiết bị đo và điều khiển Sắp xếp Cụm thiết bị công nghệ Điều kiện vận hành. + Hướng dẫn vận hành + Chế độ vận hành. Thủ tục khởi động vận hành khẩn cấp Thủ tục ngưng hệ thốngTriết lý vận hành từ khách hàng và cấp phép quy trình. Tiêu chuẩn thiết bị đo và điều khiển Sắp xếp Cụm thiết bị công nghệ Điều kiện vận hành. + Hướng dẫn vận hành + Chế độ vận hành. Thủ tục khởi động vận hành khẩn cấp Thủ tục ngưng hệ thốngTriết lý vận hành từ khách hàng và cấp phép quy trình. Tiêu chuẩn thiết bị đo và điều khiển Sắp xếp Cụm thiết bị công nghệ Điều kiện vận hành. + Hướng dẫn vận hành + Chế độ vận hành. Thủ tục khởi động vận hành khẩn cấp Thủ tục ngưng hệ thốngTriết lý vận hành từ khách hàng và cấp phép quy trình. Tiêu chuẩn thiết bị đo và điều khiển Sắp xếp Cụm thiết bị công nghệ Điều kiện vận hành. + Hướng dẫn vận hành + Chế độ vận hành. Thủ tục khởi động vận hành khẩn cấp Thủ tục ngưng hệ thống
Process Control Schemes Sơ đồ điều khiển công nghệ tranhaiung@gmail.com Department of Oil & Gas processing Quy trình thiết kế Đầu vào thiết kế - Triết lý vận hành từ khách hàng cấp phép quy trình - Tiêu chuẩn thiết bị đo điều khiển - Sắp xếp Cụm thiết bị công nghệ Đầu thiết kế - Điều kiện vận hành - Cấu hình vòng điều + Hướng dẫn vận hành khiển rộng nhà máy + Chế độ vận hành PFD - Thủ tục khởi động - Đại diện vòng điều - vận hành khẩn cấp khiển P & ID - Thủ tục ngưng hệ thống - điều khiển bảo vệ an toàn cho nhà máy Quy trình thiết kế Các bước thiết kế - Triết lý chủ sở hữu điều khiển công nghệ - Mức lỏng, kinh tế, khả vận hành an toàn hệ thống điều khiển - Sử dụng hệ thống vi công nghệ DCS (hiển thị hình) làm giao diện người-máy - Chuẩn bị PFD theo quan điểm điều khiển - Đại diện P & ID cho thiết kế chi tiết vòng điều khiển Quy trình thiết kế Danh sách kiểm tra - Làm rõ cách sử dụng cảm biến (Sử dụng định (Địa phương / CCR), Sử dụng điều khiển sử dụng ESD.) - Xác nhận bù phù hợp đo lưu lượng cách vận hành nhiệt độ / áp suất trọng lượng phân tử - Xác nhận kết hợp biến điều khiển biến thao tác - Xác nhận mức độ tự cấu hình vòng điều khiển để tránh xung đột vòng điều khiển - Xác nhận cách áp suất pha điều khiển, đồng thời xác nhận cách áp suất bảo vệ trường hợp thiết bị trục trặc - Xác nhận chức chống khởi động lại định cho điều khiển thường không vận hành - Xác nhận vòng điều khiển thích hợp xem xét cho điều kiện nhà máy bất thường - Xác nhận thông số kỹ thuật FO / FC cho CV điều kiện tín hiệu điều khiển thích hợp - Xác nhận biểu đồ SR (Split Range) hiển thị rõ ràng - Xác nhận biến vòng lặp điều khiển (PV / SV / MV) rõ ràng P & ID - Xác nhận xem vòng điều khiển có đủ cho vận hành khởi động cho thay đổi chế độ vận hành hay không Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển • Các thông số công nghệ phổ biến điều chỉnh lưu lượng dòng chảy (F), nhiệt độ (T), áp suất (P) mức chất lỏng (L) • Các thông số công nghệ cụ thể khác quy định thành phần sản phẩm (A), tốc độ quay (N) máy quay tính chất vật lý độ nhớt (μ), pH, v.v., tùy thuộc vào yêu cầu quy trình cụ thể Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển Bất kỳ vòng điều khiển cơng nghệ bao gồm bốn yếu tố: (1) Đo lường thông số công nghệ cần điều khiển (Cảm biến) (2) Cơ chế điều khiển (Chức điều khiển) (3) Phần tử điều khiển (thường Van) (4) Cụm thiết bị công nghệ (Hiệu suất nhà máy) Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển (1) Các phép đo thơng số cơng nghệ thực yếu tố cảm biến: (2) Tấm lỗ để đo lưu lượng dòng chảy (F), (3) Cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ (T), (4) Màng ngăn để đo áp suất (P) (5) Áp suất chênh lệch để đo mức chất lỏng (L) Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển (2) Cơ chế điều khiển điển hình điều chỉnh PID (vận hành theo Điều khiển tỷ lệ kết hợp tích phân kết hợp với đạo hàm) Bộ điều khiển PID so sánh giá trị đo với giá trị giá trị cài đặt trước xác định trước tồn độ lệch giá trị công nghệ đo giá trị giá trị cài đặt, điều khiển PID gửi vận hành khắc phục tới van điều khiển để buộc điều kiện công nghệ trở lại giá trị giá trị cài đặt theo thuật tốn PID Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển (3) Phần tử thao tác cuối nhận tín hiệu vận hành khắc phục từ điều khiển PID để ảnh hưởng đến thông số công nghệ Các yếu tố thao tác cuối nhà máy công nghệ thường van Thay đổi hành trình van gây thay đổi dòng chảy tác động thay đổi dòng chảy gây thay đổi nhiệt độ, áp suất / mức chất lỏng trộn, truyền nhiệt thay đổi lượng chất tích lũy tùy thuộc vào cơng nghệ Thiết kế Cơ sở vòng điều khiển-Bốn yếu tố vòng điều khiển (4) Nhà máy công nghệ mục tiêu cần điều khiển thay đổi mở van điều khiển cuối ảnh hưởng đến nhiệt độ (T), áp suất (P) mức (L) lưu lượng dòng chảy (F) Những thay đổi thông số công nghệ đo lại cho vận hành điều khiển Có chậm trễ thời gian công nghệ đáp ứng động nhiều tồn lượng tích lũy cơng suất nhiệt 10 Thiết kế Sơ đồ điều khiển thiết bị lò đốt Nhiệt độ đầu dòng cơng nghệ điều khiển điều khiển theo tầng TC-PC điều khiển theo tầng TC-FC đến đường cung cấp nhiên liệu lò Chú ý: Để ngăn chặn việc cháy ngược, đầu đốt mồi cần phải vận hành PCV cần trang bị chốt chặn mức nhiên liệu tối thiểu để tránh tắt hẳn đầu đốt 129 Thiết kế Sơ đồ điều khiển thiết bị lò đốt Nhiệt độ đầu dòng cơng nghệ điều khiển điều khiển theo tầng TC-PC điều khiển theo tầng TC-FC đến đường cung cấp nhiên liệu lò Ưu điểm: Lưu lượng dòng khí đốt nhiên liệu đo 130 Thiết kế Sơ đồ điều khiển thiết bị lò đốt Điều khiển lò cho lò đốt dầu nhiên liệu cách bố trí TC-PC-SR 131 Thiết kế Sơ đồ điều khiển thiết bị lò đốt Điều khiển lò ngun tử hóa cho đầu đốt dầu nhiên liệu Hơi nguyên tử hóa cho Lò đốt dầu nhiên liệu điều chỉnh PdC áp suất FO áp suất nguyên tử 132 Thiết kế Sơ đồ điều khiển máy nén (1) Điều khiển máy nén chủ yếu nhằm ngăn ngừa đột biến áp suất Điều khiển chống sốc áp máy nén ly tâm thường thực cách điều khiển tốc độ dòng hút van xả ngược (2) Tại số máy nén ly tâm, việc điều khiển chống sốc áp thực cách điều khiển tỷ lệ tốc độ dòng hút áp suất chênh lệch máy nén (3) Máy nén nhiều tầng cung cấp với by-pass qua – Tất giai đoạn (được gọi bỏ qua N-1 trường hợp giai đoạn N) – Bỏ qua giai đoạn (được gọi bỏ qua 1-1) 133 Thiết kế Sơ đồ điều khiển máy nén (4) Phương án trước có thuận lợi chỗ cân áp suất giai đoạn riêng lẻ trì tốt, bất lợi chỗ tổn thất điện lớn cần có nhiều van tràn trở lại Lợi hại phương án sau ngược lại với phương án trước (5) Lưu lượng dòng chảy áp suất xả máy nén piston thường điều khiển cách điều khiển lưu lượng dòng chảy ngược trở lại / dỡ tải 134 Thiết kế Sơ đồ điều khiển máy nén 135 Thiết kế Sơ đồ điều khiển tháp hấp phụ/Tái sinh (Amine) (1) Thông thường hấp thụ thiết kế với tái sinh (hoặc tách khí) Sơ đồ dòng chảy cụm công nghệ loại bỏ khí axit dung dịch amin sử dụng làm chất hấp thụ (2) Trong trường hợp quy trình hình thành vòng lặp, vòng điều khiển lên kế hoạch khơng đầy đủ, gọi “vòng kín” hình thành trường hợp nhiễu bên khuếch đại điều kiện vận hành hệ thống khơng ổn định (3) Nếu điều khiển mức lỏng (khơng phải điều khiển theo tầng) áp dụng cho phần đáy tái sinh dòng hai tháp điều chỉnh van điều khiển điều khiển mức tương ứng, vòng điều khiển vòng kín hình thành Vì vòng khép kín hình thành, hệ thống lên kế hoạch cẩn thận, trường hợp trường hợp phức tạp hơn, phải thực cẩn thận 136 Thiết kế Sơ đồ điều khiển tháp hấp phụ/Tái sinh (Amine) 137 Thiết kế Sơ đồ điều khiển tháp trích ly (1) Một hệ thống điều khiển cho tháp trích ly cụm cơng nghệ sulfolane: • Tháp trích ly thuộc loại sàn mưa, loại RDC, khơng có khác biệt nội Điều khiển báo mức (bộ điều khiển giao diện lỏng-lỏng) cung cấp phần đáy tháp (2) Nhiệt độ vận hành tháp trích ly chi phối nhiệt độ dung môi gần nguyên chất nạp vào tháp Các điều khiển sử dụng xung quanh trao đổi nhiệt mà nhiệt độ dung môi gần nguyên chất phụ thuộc vào 138 Thiết kế Sơ đồ điều khiển tháp trích ly 139 Thiết kế TỪ VIẾT TẮT PID : Standard mode Proportional-Integral-Derivative control PV (CV) : Process Variable ( measured variable to be controlled) SV (SP) : Set Value as control target (Set Point) of a controller MV (CO) : Manipulated Variable (Controller Output) of a controller CV : Control Valve DCS : Distributed Control System (Microprocessor based controller) FC : Flow control LC : Level control PC : Pressure control PdC : differential Pressure control 140 Thiết kế ABBREVIATION TC : Temperature control AC : online Analyzer control APC : Advanced Process Control NC : Rotational Speed Control (RPM control) HC : Hand control PB : Proportional Band for a P-control (%) Ti : Integral Time for a Integral control (Reset time) Td : Derivative Time for a D-control (Rate time) PH : High alarm point for a PV in a PID controller PL : Low alarm point for a PV in a PID controller 141 Thiết kế ABBREVIATION MH : High limit for a MV in a PID controller ML : Low limit for a MV in a PID controller DV : Deviation alarm of PV from SV in a PID controller SR : Split Range control LSS : Low Signal Selector module to select the minimum input value HSS : High Signal Selector module to select the maximum input value I/P : Electronic/Pneumatic signal converter (Transducer) P/I : Pneumatic/Electronic signal converter (Transmitter) CAS : CAScade control modes by switching 142 Thiết kế ABBREVIATION AUT : AUTomatic control modes by switching between CAS/AUTO/MAN MAN : MANual control modes by switching between CAS/AUTO/MAN D/R : Direct/Reverse control action of a PID controller FC : Failure Close as a control valve specification FO : Failure Open as a control valve specification FL : Failure Lock as a control valve specification 143 ... vòng điều khiển- Bốn yếu tố vòng điều khiển Bất kỳ vòng điều khiển cơng nghệ bao gồm bốn yếu tố: (1) Đo lường thông số công nghệ cần điều khiển (Cảm biến) (2) Cơ chế điều khiển (Chức điều khiển) ... khơng điều khiển FC mà dòng phải để tự khỏi điều khiển FC Tốc độ dòng dòng phải thiết lập điều khiển dòng điều khiển dòng khác Cấu hình vòng điều khiển phải thỏa mãn mức độ tự điều khiển công nghệ. .. vòng điều khiển- Bộ điều khiển PID (1) Điều khiển theo tỷ lệ (Điều khiển tác động P) Điều khiển tỷ lệ sở điều khiển PID, riêng điều khiển tác động P thường khơng sử dụng điều khiển tác động P có bù