Nội dung của đề tài gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan quy trình công nghệ khai thác của giàn khai thác khí Rồng Đôi. Chương 2: Tìm hiểu về hệ thống điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System). Chương 3: Tiêu chuẩn IEC 611313, các công nghệ truyền thông và xử lý tín hiệu phổ biến hiện nay. Chương 4: Lập trình thiết kế và mô phỏng chi tiết hệ thống điều khiển phân tán DCS cho tháp ổn định Condensate Stabilizer.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 PHẦN MỞ ĐẦU Ngày lĩnh vực điều khiển trình hệ điều khiển DCS thể ưu điểm, nhiều lợi ích cho q trình sản xuất góp phần nâng cao độ an toàn sản xuất, chất lượng, xuất giải phóng sức lao động người Đặc biệt ngành cơng nghiệp sản xuất kinh doanh dầu khí, DCS hệ điều khiển thay Tại Việt Nam hệ điều khiển DCS xuất vài năm thể vị ứng dụng lớn tác vụ điều khiển trình, việc nghiên cứu tìm hiểu chi tiết hệ điều khiển DCS lý thuyết thực tiễn cần thiết, để làm rõ ưu nhược điểm phát triển đưa mơ hình áp dụng hiệu Việt Nam Với định hướng hướng dẫn thầy giáo Thạc sĩ Phạm Minh Hải – Trường Đại học Mỏ Địa Chất Hà Nội, em chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển DCS cho tháp Condensate Stabilizer giàn khai thác khí Rồng Đơi” làm đề tài tốt nghiệp Đây lĩnh vực rộng mẻ em hy vọng với nỗ lực thân ủng hộ thầy cô bè bạn, thông qua việc thực đề tài mang lại cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu thực tế việc tích hợp ứng dụng vào thực tiễn hệ thống điều khiển DCS Nội dung đề tài gồm chương: Chương 1: Tổng quan quy trình cơng nghệ khai thác giàn khai thác khí Rồng Đơi Chương 2: Tìm hiểu hệ thống điều khiển DCS (Distributed Control System) Chương 3: Tiêu chuẩn IEC 61131-3, cơng nghệ truyền thơng xử lý tín hiệu phổ biến Chương 4: Ứng dụng DeltaV 7.3 lập trình thiết kế & mơ chi tiết hệ thống điều khiển DCS cho tháp ổn định Condensate Stabilizer GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Mục đích & ý nghĩa đề tài: Đề tài thực với mục đích tìm hiểu tiếp cận phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển DCS – Distributed Control System công nghệ truyền thông xử lý tín hiệu đảm bảo an tồn chống cháy nổ sử dụng phổ biến ngành dầu khí, từ Đưa tiến trình chi tiết để thiết kế, tích hợp mơ cho hệ thống DCS Ứng dụng thực tiễn thiết kế hệ điều khiển DCS dùng DeltaV 7.3 cho tháp Condensate Stabilizer giàn công nghệ khai thác khí Rồng Đơi hoạt động thực tế Hệ thống điều khiển DCS thực đích đến tự động hố q trình, việc nghiên cứu thực đề tài có ý nghĩa quan trọng thân em, sinh viên, nghiên cứu sinh muốn sâu hệ điều khiển trình Trong suất thời gian thực đề tài mang lại cho em nhiều kiến thức hiểu biết quý báu DCS Do thời gian có hạn lực thân hạn chế, với bảo tận tình giúp đỡ q báu từ phía thầy bè bạn, em cố gắng hoàn thành đề tài thời hạn Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Phạm Minh Hải, kỹ sư Hoàng Tùng – Viettech Corporation, Ths Vũ Văn Kiên – PTSC & MC, Ths Dương Hoài Nam – Viettech Corporation tồn thể q thầy mơn tự động hóa trường Đại học Mỏ - Địa Chất đóng góp ý kiến quý báu, cung cấp tài liệu giúp em hoàn thành đề tài Hà Nội , tháng 06 năm 2008 Sinh viên: Lưu Anh Tình GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 MỤC LỤC Chương 1:TỔNG QUAN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CỦA GIÀN KHAI THÁC KHÍ RỒNG ĐÔI 1.1 Giới thiệu chung hoạt động sản xuất Mỏ Rồng Đôi 1.2 Khái quát q trình cơng nghệ giàn khai thác mỏ Rồng Đơi 11 1.3 Các yêu cầu thuật toán điều khiển đo lường áp dụng hệ thống điều khiển cụm công nghệ mỏ Rồng Đôi 16 1.3.1 Điều khiển mức (level control) 16 1.3.1.1 Điều khiển mức bồn xử lý Condensate 17 1.3.1.2 Điều khiển mức tháp ổn định Condensate 18 1.3.2 Điều khiển áp suất (Pressure control) 19 1.3.3 Đo lưu lượng khí 19 1.3.4 Đo lưu lượng chất lỏng 21 1.3.5 Điểu khiển cột nhiệt độ tháp ổn định Condensate 22 1.4 Kết luận chương 23 Chương 2:TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS (DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM) 23 2.1 Tổng quan hệ thống điều khiển DCS 23 2.2 Lịch sử phát triển ứng dụng hệ thống DCS 25 2.2.1 Lịch sử phát triển 25 2.2.2 Lĩnh vực ứng dụng DCS 26 2.3 Kiến trúc hệ thống DCS 27 2.3.1 Khái quát chung 27 2.3.2 Các thành phần hệ thống DCS 27 2.3.3 Đặc điểm kiến trúc hệ thống DCS 29 2.4 Xu hướng xây dựng hệ thống DCS với kiến trúc FCS (Field Control System) 34 2.5 Kết luận chương 35 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Chương 3:TIÊU CHUẨN IEC 61131-3, CÁC CƠNG NGHỆ TRUYỀN THƠNG VÀ XỬ LÍ TÍN HIỆU PHỔ BIẾN HIỆN NAY 36 3.1 Tiêu chuẩn IEC 61131-3 36 3.1.1 Giới thiệu chung 36 3.1.2 Ngơn ngữ lập trình 36 3.1.3 Tổ chức chương trình 38 3.2 Công nghệ Foundation Fieldbus - FF 40 3.2.1 Tổng quan Foundation Fieldbus 40 3.2.2 Đặc điểm Foundation Fieldbus 41 3.2.3 Ưu nhược điểm mạng Foundation Fieldbus 43 3.2.4 So sánh Foundation Fieldbus với chuẩn truyền thơng khác 46 3.3 Giải pháp dự phòng - Redundancy 46 3.3.1 Dự phòng I/O server 47 3.3.2 Dự phòng đường liệu (Data path redundancy) 49 3.3.3 Dự phòng Alarms, Reports, Trends server 51 3.4 Công nghệ xử lý tín hiệu Intrinsic Safety 52 3.4.1 Cấp bảo vệ 54 3.5 Kết luận chương 56 Chương 4:ỨNG DỤNG DELTAV 7.3 LẬP TRÌNH THIẾT KẾ & MƠ PHỎNG CHI TIẾT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS CHO THÁP ỔN ĐỊNH CONDENSATE STABILIZER 57 4.1 Tổng quan phương pháp thiết kế hệ thống DCS 57 4.1.1 Bước – Khởi động 58 4.1.2 Bước – Thiết kế chi tiết 61 4.1.3 Bước – Hoàn thiện 64 4.1.4 Bước – Lắp đặt đấu nối, chạy thử, hiệu chỉnh trường 66 4.2 Các thuật tốn điều khiển cụm cơng nghệ tháp ổn định Condensate Stabilizer 67 4.2.1 Vòng điều khiển áp suất (Presure Control Loop) 68 4.2.2 Vòng điều khiển nhiệt độ (Temperature Control Loop) 69 4.2.3 Vòng điều khiển mức (Level Control Loop) 70 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 4.3 Thiết kế điều khiển cho cụm công nghệ tháp ổn định Condensate Stabilizer 71 4.3.1 Cấu hình hệ thống điều khiển DCS Delta V hãng Emerson Process Management 71 4.3.1.1 Cấu hình phần cứng 72 4.3.1.2 Cấu hình phần mềm 73 4.3.2 Thiết lập danh mục I/O list 75 4.3.3 Xây dựng giao diện điều khiển HMI ( Human Mechine Interface) 75 4.3.4 Lập trình điều khiển 78 4.4 Chạy mô kết 86 4.5 Kết luận chương 94 KẾT LUẬN CHUNG 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ đường khí từ miệng giếng khoan 11 Hình 1.2: Sơ đồ tổng qt cơng nghệ xử lý khí gian Rồng Đơi 12 Hình 1.3: Sơ đồ cơng nghệ sử lý Condensate giàn khí Rồng Đơi 14 Hình 1.4: Sơ đồ cơng nghệ cụm tháp ổn định condensate stabilizer 15 Hình 1.5: Vòng điều khiển mức 16 Hình 1.6: Mạch vòng điều khiển mức Condensate 17 Hình 1.7: Mạch vòng điều khiển mức tháp ổn định Condensate 18 Hình 1.8: Vòng điều khiển áp xuất 19 Hình 1.9: Mạch vòng điều khiển nhiệt độ tháp ổn định Condensate 22 Hình 2.1: Kiến trúc hệ điều khiển phân tán DCS 24 Hình 2.2: Biểu đồ dự báo phát triển thị trường DCS tới 2011 26 Hình 2.3: Cấu trúc DCS truyền thống 30 Hình 2.4: Kiến trúc DCS đại 31 Hình 2.5: Hệ thống DeltaV Emerson Process Management 32 Hình 2.6: Hệ thống PlantScape HoneyWell 33 Hình 2.7: Hệ CENTUM CS 3000 Yokogawa 33 Hình 2.8: Hệ thống PCS7 Siemens (PLC/HMI- Based DCS) 34 Hình 2.9: Hệ DCS với kiến trúc FCS 35 Hình 3.1: Sự phát triển ngơn ngữ lập trình theo chuẩn IEC 61131-3 37 Hình 3.2: Một số khối chức lập trình kiểu FDB 38 Hình 3.3: Tổ chức chương trình trình khiển 39 Hình 3.4: Truyền thơng qua biến tồn cục 39 Hình 3.7: Mạng truyền thông Foundation Fieldbus 40 Hình 3.8: Cấp nguồn cho FF H1 41 Hình 3.9: Giải Pháp giao tiếp Foundation Fieldbus H1, HSE 42 Hình 3.10: Biểu đồ thời gian thực truyền thơng tính tốn 43 Hình 3.11: Ví dụ minh họa khả Hệ thống truyền thơng tích hợp FF 45 Hình 3.12: Ví dụ minh họa lợi ích FF 45 Hình 3.13: Dự phòng I/O server 47 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 3.14: Mức độ ưu tiên dư phòng 48 Hình 3.15: Dự phòng liệu 49 Hình 3.16: Dự phòng liệu thơng qua I/O server 50 Hình 3.17: Dự phòng thiết bị thông qua đường liệu 50 Hình 3.18: Dự phòng LAN, SERVER 51 Hình 3.19: Phân vùng nguy hiểm cần bảo vệ IS 52 Hình 3.20: IS Barrier sử dụng bus trường 53 Hình 3.21: Ví dụ bảo vệ IS 55 Hình 3.22: Cấu trúc cảu Barrier IS 56 Hình 4.1: Sơ đồ triển khai dự án DCS 57 Hình 4.2: Các bước thực khởi động dự án 59 Hình 4.3: Các bước thiết kế Basic Designed 61 Hình 4.4: Các bước lập trình phần mềm 63 Hình 4.5: Quy trình kiểm tra xử lý lỗi 64 Hình 4.6: Các bước kiểm tra xuất xưởng 65 Hình 4.7: Các bước đóng gói giao hàng 66 Hình 4.8: Vòng điều chỉnh áp xuất 68 Hình 4.9: Vòng điều khiển nhiệt độ 69 Hình 4.10: Vòng điều khiển mức 70 Hình 4.11: Cấu hình điều khiển DeltaV 72 Hình 4.12: Cơng cụ DeltaV Control Studio 74 Hình 4.13: Khởi động trang hình thiết kế 76 Hình 4.14: Trang hình giao diện DeltaV Operate 76 Hình 4.15: Lưu đồ P&ID cụm tháp ổn định Condensate Stabilizer 77 Hình 4.16: Trang đồ họa giao diện HMI 78 Hình 4.17: Tạo phân vùng module điều khiển 79 Hình 4.18: Đặt tên cho module điều khiển 79 Hình 4.19: Phần Faceplate module TIC 3421 80 Hình 4.20: Phần Detail module điều khiển 81 Hình 4.21: Chương trình điều khiển nhiết độ MASTER TIC -3421 82 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.22: Cơng cụ DeltaV Tune để xác định tham số hiệu chỉnh PID 83 Hình 4.23: Chương trình điều khiển cho vòng SLAVE 5606 84 Hình 4.24: Chương trình điều khiển mức LIC – 3412 84 Hình 4.25: Chương trình điều khiển áp suất PIC – 3413 85 Hình 4.26: Download cập nhật thay đổi 86 Hình 4.27: Trang đồ họa tổng quát chung 87 Hình 4.28: Giao diện mô 87 Hình 4.29: Trang hình cảnh báo ALARM 88 Hình 4.30: Trang hình process history EVENT 88 Hình 4.31: Faceplate vòng điều khiển nhiệt độ 89 Hình 4.32: Trạng thái tín hiệu online TIC - 3421 89 Hình 4.33: Trạng thái tín hiệu online FIC-5606 90 Hình 4.34: Đặc tính đáp ứng vòng Master TIC-3421 90 Hình 4.35: Đường đặc tính đáp ứng vòng Slave FIC-5606 91 Hình 4.36: Trạng thái online module LIC-3412 91 Hình 4.37: Faceplate Detail vòng LIC-3412 92 Hình 4.38: Đặc tính đáp ứng vòng điều khiển mức LIC-3412 92 Hình 4.39: Trạng thái online module PIC-3413 93 Hình 4.40: Faceplate Detail module PIC-3413 93 Hình 4.41: Đặc tính đáp ứng vòng điều khiển áp xuất PIC-3413 94 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: So sánh Foundation fieldbus với số chuẩn khác 46 Bảng 4.1: Thông số điều khiển ổn định áp xuất 68 Bảng 4.2: Thông số điều khiển ổn định nhiệt độ 69 Bảng 4.3: Thông số điều khiển ổn định mức 70 Bảng 4.5: Danh mục module điều khiển 80 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Chương TỔNG QUAN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CỦA GIÀN KHAI THÁC KHÍ RỒNG ĐƠI 1.1 Giới thiệu chung hoạt động sản xuất Mỏ Rồng Đôi Rồng Đôi mỏ Rồng Đơi Tây nằm vị trí block 11-2 thuộc khu vực bể Nam Cơn Sơn ngồi khơi Việt Nam Hai mỏ nằm cách bờ biển Bà Rịa Vũng Tàu gần 320 Km phía đơng nam, phát vào năm 1995 1996 KNOC (Korea National Oil Corporation) Mỏ Rồng Đôi Tây nằm cách 2.5Km phía tây mỏ Rồng Đơi Mục tiêu chương trình phát triển mỏ đưa dòng khí vào ngày 30 tháng năm 2006 Hệ thống giàn công nghệ đầu giếng hạng mục liên quan thiết kế để đảm bảo công suất khai thác 130 triệu feet khối khí/ngày đêm có khả nâng công suất nên 170 triệu feet khối khí/ngày đêm tương lại Nguồn khí khai thác mỏ dẫn hệ thống đường ống ngầm biển vào bờ để bán cho Petrovietnam theo điều khoản Hợp đồng mua bán khí ký KNOC Petrovietnam Sau qua hệ thống xử lý, dòng khí từ mỏ Rồng Đơi vận chuyển đường ống 18 inch, dài 58 km trước đấu nối vào đường ống hữu dẫn vào bờ mỏ Lan Tây BP quản lý vận hành Thành phần Condensate (xăng nhẹ - lỏng) tách từ nguồn khí mỏ vận chuyển đường ống inch dài 2.5 km tàu chứa dầu FSO để bán trực tiếp cho khách hàng qua việc bơm sang tàu chứa vận chuyển Do đặc thù dự án phát triển mỏ khai thác dầu khí, đề tài sử dụng số từ viết tắt cho thuật ngữ chuyên dụng ngành, cụ thể sau: BPD Barrels Per Day CCR Central Control Room EPM FDS EPM Functional Design Specification ESD Emergency Shutdown F&G Fire and Gas GVHD: THS PHẠM MINH HẢI SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 FGOP Fire and Gas Operator Panel FSO Floating Storage and Offloading Unit GT Gas turbine HCMC Ho Chi Minh City HVAC Heating, Ventilation and Air Conditioning I/O Input/Output Signals IS Intrinsically Safe KNOC Korea National Oil Corporation MTTR Mean Time to Repair NCSP Nam Con Son pipeline PCS Process Control System PUQC The Rong Doi Production Platform (process, utilities, quarters, compression) SIS Safety Instrumented System TVP True Vapour Pressure UCP Unit Control Panel WHd The Rong Doi wellhead platform (wellhead, drilling) Trong giai đoạn ban đầu, tổng số có giếng khai thác, nhiên giàn công nghệ thiết kế đảm bảo xử lý tối đa 16 giếng Công suất khai thác ban đầu Mỏ Rồng Đôi 130 triệu feet khối khí/ngày đêm có khả nâng tối đa 175 triệu feet khối/ngày đêm Sản lượng Condensate 6,215 thùng/ngày Toàn hệ thống khai thác xử lý khí giàn thiết kế để đáp ứng công suất khai thác tối đa GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 10 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.21: Chương trình điều khiển nhiết độ MASTER TIC -3421 Trong chương trình tín hiệu vao đầu IN PID đọc từ tín hiệu thay đổi SP thơng qua khối chức Read Input Parameters, tín hiệu BKCAL_IN đầu vào tín hiệu phản hồi đọc từ đầu BKCAL_OUT vòng điều khiển SLAVE Ngõ tín hiệu từ điều khiển CAS_OUT đưa tới đầu vào CAS_IN vòng SLAVE thực phương pháp điều khiển CASCADE Thông số lựa chọn cho điều khiển PID Kp= 0.8 , Ki= 40, Kd = Ở dung điều khiển PI để thực tất trình Các thông số điều khiển xác định nhờ cơng cụ DELTAV TUNE sau: Tại trang hình DeltaV Exploring chọn Module điều khiển giả sử TIC- 3421 nhấp chuột phải chọn Tune cửa sổ hình 4.22, sau trở lại trang hình DeltaV Operate thay đổi thơng số điều khiển vòng TIC3421, DeltaV Tune thực mơ tối ưu hóa đường đặc tính đồng thời cho thơng số hiệu chỉnh PID hình 4.22 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 82 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Hình 4.22: Cơng cụ DeltaV Tune để xác định tham số hiệu chỉnh PID Chế độ vận hành Master TIC-3421 Auto Slave FIC-5606 CAS Chương trình viết cho vòng Slave hình 4.22 Vì vòng FIC-5606 vòng điều khiển Slave tín hiệu điều khiển chủ đạo lấy từ tín hiệu CAS_OUT vòng Master đưa vào đầu CAS_IN PID, tín hiệu OUT từ điều khiển đưa trở đầu vào tín hiệu phản hồi BKCAL_IN qua khối LL3 để tạo thời gian trễ cần thiết Tín hiệu BKCAl_OUT đưa tới tín hiệu vào CAS_IN vòng điều khiển Master TIC-3421 Vòng Slave FIC-5606 sử dụng điều khiển PI, thông số điều khiển Kp= 1, Ki = 30, Kd = Lý giải làm tương tự cho vòng điều khiển lại, cho kết GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 83 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Hình 4.23: Chương trình điều khiển cho vòng SLAVE 5606 • Chương trình điều khiển mức tháp Mức tháp điều khiển theo vòng LIC-3412, thơng số hiệu chỉnh PID chọn sau: Kp=1.5, Ki=60, Kd=0 chương trình viết cho vòng sau: Hình 4.24: Chương trình điều khiển mức LIC – 3412 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 84 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 • Chương trình điều khiển áp suất tháp Áp suất tháp ổn định condensate điều khiển vòng PIC-3413, áp suất giữ mức 16,5 bar, thông số điều khiển PID chọn Kp=5.0, Ki=20, Kd= 0, chương trinh viết cho module hình đây: Hình 4.25: Chương trình điều khiển áp suất PIC – 3413 Sau viết chương trình cho module xong, thực download chương trình vào controller Tại cửa sổ Exploring Deltav nhấp chuột phải vào PPR1 chọn download -> ProfessionPlus Station Chương trình điều khiển thay đổi cập nhật nạp vào controller sẵn sàng chạy mô hệ thống GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 85 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Hình 4.26: Download cập nhật thay đổi 4.4 Chạy mô kết Để chạy mô sổ Exploring DeltaV, công cụ Toolbar nhấp chọn biểu tượng Run DeltaV Operate Màn hình giao diện điều khiển HMI hình 4.28 Thực mô quan sát kết vòng điều khiển, cách thao tác hình giao diện điều khiển ta quan sát tất trạng thái, giá trị biến điều khiển Cũng thấy thơng báo cảnh báo, kiện (Alarm and Event), quan sát đặc tính ngõ Process history views GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 86 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.27: Trang đồ họa tổng quát chung Hình 4.28: Giao diện mô GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 87 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.29: Trang hình cảnh báo ALARM Hình 4.30: Trang hình process history EVENT • Vòng điều khiển nhiệt độ TIC-3421/FIC-5606 Nhấp chuột chọn module muốn quan sát, cho ta Faceplate, giả sử muốn quan sát trạng thái vòng điều khiển nhiệt độ GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 88 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.31: Faceplate vòng điều khiển nhiệt độ Từ Faceplate ta nhập thông số đầu vào SP cho module Master TIC-3421 (ở hình 2300C số màu trắng) quan sát thay đối đáp ứng out put Slider bar màu vàng màu xanh Trạng thái vào biến điều khiển quan sát control studio Hình 4.32: Trạng thái tín hiệu online TIC - 3421 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 89 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.33: Trạng thái tín hiệu online FIC-5606 Đường cong đặc tính đáp ứng đầu vòng điều khiển cho History views Hình 4.32 Đường màu trắng giá trị đặt (SP- SetPoinr), đường màu vàng đáp ứng PV (Process value) Out put Setpoint Process value Hình 4.34: Đặc tính đáp ứng vòng Master TIC-3421 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 90 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 Out put Setpoint Process value Hình 4.35: Đường đặc tính đáp ứng vòng Slave FIC-5606 Thực tương tự với vòng điều khiển khác ta có kết • Vòng điều khiển mức LIC-3412 Mức tháp trì mức 80% chế độ hoạt động Alternate Hình 4.36: Trạng thái online module LIC-3412 GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 91 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.37: Faceplate Detail vòng LIC-3412 Đặc tính đáp ứng ngõ vòng điều khiển mức Out put Setpoint -SP Process value - PV Hình 4.38: Đặc tính đáp ứng vòng điều khiển mức LIC-3412 • Vòng điều khiển áp suất Áp suất tháp trì mức 16.5 bar, đặc tính dáp ứng hình GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 92 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Hình 4.39: Trạng thái online module PIC-3413 Hình 4.40: Faceplate Detail module PIC-3413 Đặc tính đáp ứng mô GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 93 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 Out put Setpoint Process value Hình 4.41: Đặc tính đáp ứng vòng điều khiển áp xuất PIC-3413 4.5 Kết luận chương Với việc sâu, tìm hiểu cơng tác thiết kế thực tế hệ thống điều khiển DCS Trong thời gian gian ngắn ngủi thực đề tài em cố gắng tìm hiểu đưa trình tự xây dựng thiết kế hệ điều khiển phân tán Sau áp dụng vào xây dựng hệ thống mơ hệ điều khiển DCS cụm công nghệ tháp ổn định condensate stabilizer giàn cơng nghệ khai thác khí Rồng Đôi hoạt động thực tế Từ kết mô cho thấy, đáp ứng yêu cầu thiết kế đề ra, đặc tính biến trình PV bám sát ổn định đặc tính Setpoint nghĩa biến điều khiển điều khiển ổn định Tuy công việc mô phán ánh phần thực tế, hoạt động trình, cho ta nhìn tiên đốn thay đổi đại lượng hoạt động, cách hiệu chỉnh GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 94 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HÓA – K48 KẾT LUẬN CHUNG Qua thời gian gần tháng tìm hiểu thực đề tài nỗ lực thân tận tình bảo q thầy đặc biệt thầy hướng dẫn Ths Phạm Minh Hải, động viên giúp đỡ bè bạn Đến đề tài hoàn thành tiến độ đạt số kết sau: Đề tài tìm hiểu tiếp cận hệ thống điều khiển phân tán DCS cơng nghệ an tồn, phòng chống cháy nổ sử dụng phổ biến ngành dầu khí Đưa tiến trình thiết kế hệ thống DCS bao gồm bước trình bày chương Với toán thực tiễn thiết kế hệ điều khiển DCS cho cụm công nghệ tháp ổn định Condensate Stabilizer gian khai thác khí Rồng Đơi Đề tài cụ thể hóa bước thiết kế mô phần mềm DeltaV 7.3 cho kết đạt yêu cầu điều khiển Tuy em cố gắng trau chuốt từ ngữ kiểm sốt thơng tin trình bày đề tài, thời gian có hạn khả thân hạn chế, lĩnh vực rộng nên khơng thể tránh khỏi sai sót q trình thực Em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy cho đề tài hồn thiện Hệ thống điều khiển DCS tiếp tục phát triển tương lai, với nhiều tích hợp đại Trong khn khổ đề tài em đưa ví dụ thiết kế cụ thể, để có nhìn khái qt DCS Để phát triển em mong thầy bạn đóng góp ý kiến cho đề tài hoàn thiện hơn, để áp dụng vào dự án thực tiễn lớn mong có hiểu biết kỹ thiết kế hệ thống Cuối em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới bè bạn thầy cô đặc biệt thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Phạm Minh Hải tận tình giúp em hồn thành đề tài Hà Nội, tháng 06 năm 2008 Sinh viên: Lưu Anh Tình GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 95 SVTH: LƯU ANH TÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỚP TỰ ĐỘNG HĨA – K48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Distributed Control System http://www.Wikipedia.com Emerson Process Management Education sevices: Course 7009 DeltaV Operate Implementation I /2006 Tiegelkamp IEC 61131-3 Programming Industrial Automation 2001 Fieldbus online Foundation Fieldbus H1 http://www.control.com , http://www.fieldbus.org., http://www.easydeltav.com , http://www.processworld.emersonprocess.com Emerson Process Management Corporation- “Process Design Functional Specification” – Rong Doi Development Project -2006 Emerson Process Management Corporation- “Control Narratives” – Rong Doi Development Project -2006 Emerson Process Management “DeltaV Book Online” version 7.3 TS.Hoàng Minh Sơn, 2006“Cơ sở hệ thống điều khiển trình” Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội TS.Hoàng Minh Sơn, 2005 “Bài giảng hệ thống điều khiển phân tán DCS” Hà Nội 10 TS Hoàng Minh Sơn, 2005 “Mạng truyền thông công nghiệp” Hà Nội 11 Bùi Quốc Khanh – Nguyễn Duy Bình – Phạm Quang Đăng – Phạm Hồng Sơn, 2006 “Hệ điều khiển DCS cho nhà máy sản xuất điện tập 1”.Nhà xuất khoa học & kỹ thuật GVHD: THS PHẠM MINH HẢI 96 SVTH: LƯU ANH TÌNH ... Kiến trúc hệ điều khiển phân tán DCS Hệ thống điều khiển phân tán để lớp hệ thống điều khiển sử dụng phương pháp điều khiển phân tán Khác với PLC, DCS giải pháp tổng thể kể phần cứng phần mềm cho... quan hệ thống điều khiển DCS Một hệ thống điều khiển (DCS – Distributed Control System) hệ thống điều khiển thông thường hệ thống sản xuất, q trình hay kiểu hệ thống động lực, phần điều khiển. .. phần điều khiển không đặt tập trung (như não) mà phân tán nhiều cấp hệ thống với hệ thống điều khiển hay nhiều điều khiển Toàn hệ thống điều khiển kết nối mạng cho truyền thông giám sát GVHD: THS