Nghiên cứu tích hợp nâng cao hệ điều khiển tự động bến xuất xăng dầu ô tô xitec với giải pháp sử dụng ControlLogix5000 Rockwell Automation

Nghiên cứu tích hợp nâng cao hệ điều khiển tự động bến xuất xăng dầu ô tô xitec với giải pháp sử dụng ControlLogix5000 Rockwell Automation Nghiên cứu tích hợp nâng cao hệ điều khiển tự động bến xuất xăng dầu ô tô xitec với giải pháp sử dụng ControlLogix5000 Rockwell Automation luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Họ tên tác giả luận văn TRẦN ĐỨC BÌNH TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu – tích hợp – nâng cao hệ điều khiển tự động bến xuất xăng dầu ôtô xitec với giải pháp sử dụng ControlLogix5000 – Rockwell Automation Chuyên ngành : ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN MINH HỆ Hà Nội – Năm 2013 MỤC LỤC Trang phụ bìa …………………………………………………………………… Danh mục hình vẽ……………………………………………………………….6 Lời mở đầu ………………………………………………………………………….9 CHƯƠNG - TỔNG QUAN BẾN XUẤT VÀ VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG HĨA 11 1.1 Bến xuất phân tích bến xuất với tư cách đối tượng tự động hóa 11 1.2 Nội dung tốn tự động hóa bến xuất 12 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN 15 2.1 Mơ hình điều khiển sử dụng điều khiển mẻ kết hợp PLC 15 2.2 Mơ hình sử dụng PLC kết hợp với hình HMI .18 2.2.1 Mơ hình sử dụng PLC HMI Siemens: .18 2.2.2 Mơ hình sử dụng PLC HMI Rockwell Automation: 18 2.3 Mơ hình sử dụng Bộ điều khiển mẻ kết hợp máy tính 21 CHƯƠNG 3.1 TÍCH HỢP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẾN XUẤT 22 Thiết lập sơ đồ cấu trúc hệ thống tự động hóa 22 3.1.1 Mơ hình thiết kế tổng quan hệ thống 22 3.1.2 Các chế độ xuất hàng áp dụng cho bến xuất tự động hóa 24 3.1.3 Quy trình xuất hàng chế độ tự động 26 3.1.4 Các thiết kế để hoàn thiện giải pháp .26 3.1.5 Lựa chọn phần cứng, thiết bị phần mềm cho hệ điều khiển tự động Bến Xuất .27 3.2 Lắp đặt thiết bị công nghệ .29 3.3 PLC ghép nối hệ thống .30 3.3.1 Sơ lược dòng PLC ControlLogix – Rockwell Automation .30 3.3.2 Mơ hình ghép nối 32 3.3.3 Mạch điều khiển cho họng .33 3.3.4 Mạch điều khiển van .34 3.3.5 Mạch đấu nối với phát xung 34 3.3.6 Mạch đấu nối cảm biến nhiệt độ 35 3.3.7 Mạch nối truyền thông với MicroLoad.NET 35 3.3.8 Đầu tín hiệu điều khiển BƠM Van điện 36 3.3.9 Tủ điều khiển giá đỡ Batch Controller 37 CHƯƠNG - TÍCH HỢP HỆ SCADA BẾN XUẤT 39 4.1 Lưu đồ điều khiển xuất hàng - Quy trình luồng liệu 40 4.2 Thiết kế sở liệu 43 4.3 FactoryTalk Transaction Manager (FTTM) giao dịch PLC với FTTM .45 4.3.1 Tổng quan phần mềm Factory Talk Transaction Manager 45 4.3.2 Giao dịch - Kiểm tra mã lệnh 47 4.3.3 Giao dịch - Chuẩn bị xuất hàng 48 4.3.4 Giao dịch - Ghi số liệu từ PLC CSDL kết thúc .48 4.3.5 Giao dịch - Thời gian TimeOut 50 4.3.6 Giao dịch – Lưu liệu lịch sử 50 4.4 FactoryTalk View giám sát hệ thống 51 4.4.1 Giới thiệu hệ FactoryTalk View FactoryTalk View Se 51 4.4.2 Màn hình giao diện điều khiển giám sát .53 4.5 Phần mềm truy xuất liệu 54 CHƯƠNG 5.1 GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ 56 Bộ điều khiển mẻ Batch Controller MicroLoad.NET 56 5.1.1 Giới thiệu điều khiển mẻ 56 5.1.2 Giới thiệu MicroLoad.NET 56 5.1.3 Các ý cài đặt cấu hình MicroLoad.NET 57 5.1.4 Biểu đồ IO MicroLoad.NET 59 5.1.5 Kích thước MicroLoad.Net 61 5.1.6 Bên MicroLoad.Net .61 5.1.7 Mạch điều khiển bên MicroLoad.Net 62 5.1.8 Thông số kỹ thuật khác MicroLoad.Net 62 5.1.9 Truyền thông với MicroLoad.Net 64 5.1.10 Modbus MicroLoad.Net 65 5.2 Van điện điều khiển .66 5.2.1 Cấu tạo van Daniel Digital Control Valve 67 5.2.2 Nguyên lý hoạt động cách điều khiển van .68 5.2.3 Các tiêu chuẩn đạt được: .70 5.3 Cảm biến nhiệt độ 70 5.3.1 Giới thiệu 70 5.3.2 Thông số kỹ thuật 70 5.4 Lượng kế Oval .70 5.4.1 Bộ thiết bị lượng kế Oval 70 5.4.2 Nguyên lý hoạt động .72 5.4.3 Thơng số kỹ thuật tiêu phịng nổ 74 CHƯƠNG 6.1 CÁC THIẾT KẾ NÂNG CAO 75 Các giải pháp thiết kế dự phòng (Redundancy) 75 6.1.1 Redundancy cho hệ PLC .75 6.2 Sử dụng thiết bị chống sét cho bến xuất .78 6.2.1 Mạch chống sét cho phát xung: .79 6.2.2 Mạch chống sét cho cảm biến nhiệt độ: 79 6.2.3 Mạch chống sét cho đường truyền thông với Batch Controller: 80 6.2.4 Mạch chống sét cho nguồn vào tủ điều khiển trung tâm: 80 6.2.5 Mạch chống sét đường nguồn cho MicroLoad.Net 81 6.2.6 Mạch chống sét cho cuộn hút Van điện 81 6.2.7 Mạch chống sét cho Bơm .81 KẾT LUẬN ……………………………………………………………………… 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 - Hình ảnh bến xuất tơ xitec kho Đức Giang – KV1 – Petrolimex 11 Hình 2.1 - Sử dụng điều khiển mẻ kết hợp với PLC (Rockwell) 15 Hình 2.2 - Bến xuất Đỗ Xã – Công ty xăng dầu Hà Nam Ninh – Petrolimex sử dụng mơ hình PLC Rockwell – Bộ điều khiển mẻ 16 Hình 2.3 - Mơ hình sử dụng PLC - HMI phần mềm hãng Siemens 18 Hình 2.4 - Mơ hình sử dụng PLC - HMI phần mềm hãng Rockwell 19 Hình 2.5 - Mơ hình sử dụng điều khiển mẻ kết hợp với máy tính 21 Hình 3.1- Tổng quan hệ tự động hóa sử dụng điều khiển mẻ kết hợp PLC Controllogix5000 Rockwell Automation 22 Bảng thiết bị, phần mềm quyền sử dụng 28 Hình 3.2 - Bố trí thiết bị họng xuất 29 Hình 3.3 - Hình ảnh Controllogix5000 Rockwell Automation 31 Hình 3.4 - Mơ hình ghép nối hệ thống 32 Hình 3.5 - Mạch điều khiển cho họng 33 Hình 3.6 - Mạch điều khiển Van 34 Hình 3.7 - Mạch đấu nối phát xung với MicroLoad.NET 35 Hình 3.8 - Đấu nối cảm biến nhiệt độ với MicroLoad.NET 35 Hình 3.9 - Đấu nối truyền thông RS485 ấn định địa Modbus cho MicroLoad.NET 36 Hình 3.10 - Chân đế để lắp thiết bị Batch Controller 37 Hình 3.11 - Hình ảnh tủ điều khiển 38 Hình 4.1 - Quy trình luồng liệu 40 Hình 4.2 - Lưu đồ điều khiển xuất hàng 42 Hình 4.3 - FactoryTalk Transaction Manager 45 Hình 4.4 - FactoryTalk View system 51 Hình 4.5 - Các thơng số trình hiển thị họng xuất 53 Hình 4.6 - Truy xuất bảng mã lệnh 54 Hình 4.7 - Truy xuất bảng liệu cảnh báo, event 55 Hình 4.8 - Truy xuất lịch sử trình bơm hàng lệnh 55 Hình 5.1 - Biểu đồ IO MicroLoad.NET 60 Hình 5.2 - Hình vẽ thể kích thước MicroLoad.NET 61 Hình 5.3 - Bên MicroLoad.Net 61 Hình 5.4 - Bo mạch với switch cấu hình MicroLoad.NET 62 Hình 5.5 - Hình ảnh van điện Daniel Digital Control Valve 66 Hình 5.6 - Nguyên ly cấu tạo Daniel Digital Control Valve 67 Hình 5.7 - Van điện vị trí đóng 68 Hình 5.8 - Van điện vị trí mở 69 Hình 5.9 - Van điện vị trí khóa thủy lực 69 Hình 5.10 - Hình ảnh thân lượng kế Oval (phần thân) 71 Hình 5.11 - Đồng hồ lượng kế Oval 71 Hình 5.12 - Hình ảnh phát xung Oval 72 Hình 5.13 - Hình ảnh cặp bánh đo lưu lượng Oval 73 Hình 5.14 - Hình ảnh Cơ cấu truyền động bánh oval 73 Hình 5.15 - Hình vẽ mơ tả nguyên lý hoạt động phát xung Oval 74 Hình 6.1 - Mơ hình Redundancy 77 Hình 6.2 - Mạch chống sét cho phát xung 79 Hình 6.3 - Mạch chống sét cho cảm biến nhiệt độ 79 Hình 6.4 - Mạch chống sét cho truyền thông với MicroLoad.NET 80 Hình 6.5 - Mạch chống sét đường nguồn AC 220V cho tủ điều khiển 80 Hình 6.6 - Mạch chống sét nguồn vào cho MicroLoad.Net 81 Hình 6.7 - Mạch chống sét cho cuộn hút Van điện 81 Hình 6.8 - Mạch chống sét cho Bơm 81 LỜI MỞ ĐẦU Xăng dầu loại hàng hóa đặc biệt mang tính chiến lược khơng thể thiếu liên quan mật thiết đến đời sống kinh tế xã hội, an ninh quốc gia Xác định tầm quan trọng mặt hàng nên đơn vị cung ứng xăng dầu hoạch định giải pháp nhằm đáp ứng đủ xăng dầu cho đất nước nhiều khâu từ khâu nhập đến quản lý phân phối khai thác Trong số toán kỹ thuật ngành xăng dầu tốn tự động hóa Bến Xuất đem lại nhiều quan tâm cho việc khai thác quản lý hệ thống xuất nhật xăng dầu Làm tích hợp thành cơng hệ thống tự động hóa cho Bến xuất xăng dầu (bến xuất tơ xitec), từ giúp giảm sức người, giảm hao phí, nâng cao giá trị lao động… Đồ án hướng đến việc nghiên cứu – tích hợp – nâng cao hệ thống điều khiển tự động cho bến xuất xăng dầu tơ xiec và: - Tìm hiểu thiết bị công nghệ - Nghiên cứu làm chủ cơng nghệ tự động hóa bến xuất, tiến tới độc lập triển khai hệ thống tự động hóa bến xuất có điều kiện - Nghiên cứu sử dụng giải pháp tự động hóa hãng Rockwell Automation cho tốn Bến xuất nói riêng, xa làm chủ cho tốn tự động hóa khác - Đề xuất giải pháp giúp nâng cao hệ thống điều khiển thực tế áp dụng, phương hướng nghiên cứu phát triển đề tài Sau thời gian hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Nguyễn Minh Hệ thầy cô Viện Điện, luận văn em hoàn thiện Tuy nhiên thời gian lực thân hạn chế nên luận văn em chắn nhiều thiếu sót, em mong dạy đóng góp ý kiến thầy Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2013 Học viên TRẦN ĐỨC BÌNH CHƯƠNG - TỔNG QUAN BẾN XUẤT VÀ VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA 1.1 Bến xuất phân tích bến xuất với tư cách đối tượng tự động hóa Bến xuất khái niệm thông dụng ngày xăng dầu Bến xuất thường xây dựng kho chứa xăng dầu Đây nơi xăng dầu chuyển từ bồn bể chứa kho vào phương tiện vận chuyển Hình 1.1 - Hình ảnh bến xuất tơ xitec kho Đức Giang – KV1 – Petrolimex Bến xuất phân loại theo phương tiện chuyên chở, gồm có bến xuất thủy (bơm hàng cho phương tiện tàu thủy), bến xuất wagon (bơm hàng cho tàu hỏa – wagon)… Một bến xuất tơ xitec nói riêng bến xuất xăng dầu nói chung thường bao gồm hệ thống ống cơng nghệ, bơm, van, bầu lọc, lượng kế, hệ thống đường ống công nghệ, giàn xuất Giàn xuất chứa họng xuất Xăng dầu qua hệ thống cơng nghệ sau qua họng xuất chảy đến phương tiện vận chuyển Một bến xuất làm nhiệm vụ bơm xuất bán hàng, thông số bơm đủ hàng thông số quan trọng, nghiệp vụ giao nhận yêu cầu quy chuẩn lít 15 để làm chuẩn nên thơng số nhiệt độ trung bình thơng số cần quan 11 lớn áp lực lò xo pitong Do đó, ápsuất (P1) đẩy pitong lên Van điện mở Hình 5.8 - Van điện vị trí mở c) Van trạng khái khóa thủy lực: Khi van vào trạng thái chạy với lưu tốc cao, cố định.Cuộn solenoid thường đóng NC đóng lại, cuộn NO thường mở đóng lại.Khi đó, hàng khơng thể chảy đi/ chảy đến khỏi đỉnh piston van điện Do đó, van điện bị khóa thủy lực vị trí Hình 5.9 - Van điện vị trí khóa thủy lực 69 5.2.3 Các tiêu chuẩn đạt được: Để sử dụng môi trường cháy nổ, yêu đầu độ an toàn cao van điện có chứng an tồn: - ATEX II 2G/D Eexd IIC T6-T4 - Chỉ số chống chịu thời tiết cho vỏ thiết bị, quy định điều kiện chống cháy nổ, hóa chất Hiệp hội nhà sản xuất điện Mỹ NEMA: Explosion Proof NEMA Typesƒ7C,ƒ7D,ƒ9E,ƒ9F,ƒ9Gƒandƒƒ waterproofƒNEMAƒTypeƒ4 5.3 Cảm biến nhiệt độ 5.3.1 Giới thiệu Cảm biến sử dụng loại PT100, dải nhiệt độ hàng xăng dầu gần với dải nhiệt độ môi trường nên sử dung PT100 hợp lý Nhiệt kể điện trở Plantium cung cấp xác dải nhiệt độ rộng(từ -200˚ Cđến 850˚C).Có nhiều loại cảm biến đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất khác chế tạo với thông số kỹ thuật khác bao bì khác để thích hợp với ứng dụng Khơng giống cặp nhiệt điện, không cần dùng cáp đặc biệt để kết nối đến cảm biến 5.3.2 Thông số kỹ thuật - Kiểu nhiệt điện trở Platinum (Pt-100) - Điện trở 00C 100 Ω - Hệ số nhiệt độ A = 0,00385 - Khoảng đo từ ÷ 1000 C - Độ xác ≤ 0.140C - Có thể mắc theo sơ đồ 2, dây 5.4 Lượng kế Oval 5.4.1 Bộ thiết bị lượng kế Oval Lưu lượng kế sử dụng loại lượng kế Oval Lượng kế lựa chọn thêm tùy chọn kèm phát xung hiển thị kèm khả reset Những thiết bị nhà cung cấp nước ngồi thường có nhiều tùy chọn kèm, tùy vào ứng dụng cụ thể để ý lựa chọn tùy chọn 70 Hình 5.10 - Hình ảnh thân lượng kế Oval (phần thân) Xuất hàng giàn xuất phải đảm bảo có đồng hồ thị điện tử kèm Đồng hồ mặt giúp công nhân vận hành giám sát lượng hàng hóa, mặt khác cịn giúp người nhận hàng (lái xe) quan sát lượng hàng Đồng hồ thị phải kèm khả reset để phục vụ tốt bơm theo mẻ hàng Hình thể đồng hồ hiển thị thiết bị lượng kế Oval Dễ dàng nhận cấu tạo đồng hồ đơn giản, bao gồm hiển thị số tổng, số tổng reset được, tự động tăng theo lượng hàng chảy qua Tiếp theo hiển thị lượng hàng chảy qua theo lần bơm, sau lần bơm số reset (bằng tay) để tiếp tục thực mẻ bơm Một núm reset đặt cạnh bên để người dùng thao tác reset Hình 5.11 - Đồng hồ lượng kế Oval 71 Để liệu lượng hàng gửi đến PLC, phát xung thiết bị lựa chọn kèm cho Lưu lượng kế Có tùy chọn loại phát tín hiệu dịng điện điện áp Tồn thành phần phát xung đặt hộp đúc Thiết bị phát xung thiết kế có độ ổn định cao, chí có mạch điện tử kèm để tránh rơi xung nguyên nhân va đập, rung lắc Hình 5.12 - Hình ảnh phát xung Oval 5.4.2 Nguyên lý hoạt động Lượng kế Oval Bộ đo lưu lượng Oval đo dòng chất lỏng cách sử dụng áp lực chênh lệch yếu để quay đôi bánh oval.Hai bánh ăn khớp bịt kín đầu vào đầu nhằm tạo độ chênh lệch áp lực.Khi định hướng căp bánh oval vị trí 1,hình vẽ trên,bánh A nhận momen quay từ chênh lêch áp suất,bánh B hủy lực xoắn,và bánh A lái bánh B mơ tả vị trí 2.Khi bánh A quay đến vị trí hình 3,khi hết momen quay,nhưng bánh B lại nhận momen lái bánh A.Cách hoạt động luân chuyển trì việc quay liên hồn với momen quay gần khơng đổi ngoại trừ điểm chết.Vị trí 4,5,6,7,8 minh họa ngun lý thơng qua vịng trịn kín liên hồn mang bánh A trở vị trí ban đầu vị trí Với việc quay bánh thiết bị đo xác lượng chất lỏng khe hở hình lưỡi liềm đo khoang.Tổng số lượng chất lỏng cho vòng quay cặp bánh oval phần,đó tốc độ quay bánh 72 Do độ trượt bánh thành buồng nhỏ,cho nên việc đo không bị ảnh hưởng thay đổi độ nhớt chất lỏng Hình 5.13 - Hình ảnh cặp bánh đo lưu lượng Oval Một trục đầu bị quay theo tỷ lệ tới bánh oval sức hút ghép từ tính.Trục đầu lái bánh nhằm cung cấp việc ghi đếm phận kỹ thuật theo gallon,lít,hay pound… Hình 5.14 - Hình ảnh Cơ cấu truyền động bánh oval Chú thích : - Driven Magnet: trục nam châm - Rotor: bánh oval - Hollow shaft: trục truyền động rỗng - Output Gear: Bánh truyền động ăn khớp - Idler gear :Bánh dẫn động - Transmission Gear: Bánh dẫn động Bộ phát xung Oval Một dao động tần số cao (RF oscillator) liên tục phát xung dao động tần số Mhz (xung 1) 73 Một đĩa có xẻ rãnh (slotted Disc) đặt phát xung dị xung, liên tục ngắt miền cảm ứng từ trường tần số cao Sóng kết đầu máy dò sóng Tiếp đến sóng đưa qua mạch chỉnh lưu để sóng Sóng gần sóng vng, sóng có tần số tỉ lệ với số lượng rãnh chia đĩa quay Hình 5.15 - Hình vẽ mơ tả ngun lý hoạt động phát xung Oval 5.4.3 Thông số kỹ thuật tiêu phòng nổ Các thiết bị lượng kế Oval đạt tiêu phòng nổ (ATEX ) để đảm bảo sử dụng mơi trường có tính cháy nổ cao, mơi trường ẩm thấp - Chất lỏng đo: dầu hỏa, dầu lửa, xăng, JetA1 chế phẩm dầu mỏ khác (LPG ) - Áp suất hoạt động lớn nhất: 0.98 Mpa - Nhiệt độ môi trường: -10oC đến +120 oC - Chiều dòng chảy: trái > phải - Nguồn cấp cho phát xung: 24V ± 10% - Dòng cho phát xung: 40mA max - Kiểu xung ra: xung vuông - Đấu dây phát xung: dây (0, V+, Signal) - Tần số xung ra: 2.5KHz max - Khuyến cáo kiểu dây dẫn nên dùng: tối thiểu dây, vỏ có bọc kim, đường kính dây 1.25mm, trở kháng đường dây 20Ω/km max, chiều dài dây 1km max 74 CHƯƠNG - CÁC THIẾT KẾ NÂNG CAO 6.1 Các giải pháp thiết kế dự phòng (Redundancy) Khi hệ thống tự động đưa vào vận hành khai thác phục vụ yêu cầu sản xuất việc hoạt động liên tục quan trọng Một cố xảy qua phải khắc phục thật nhanh để khơng ảnh hưởng đến q trình xuất bán hàng bến xuất Một hệ thống hoạt động ổn định tin cậy tốt tốt có thiết kế đề phịng cho cố xảy ra, kh có cố xảy ta chuyển sang đường dự phịng backup khác để khơng hệ thống tiếp tục hoạt động Các thiết kế redundancy bao gồm: - Redundancy: cho đường truyền thông Modbus PLC Batch Controllẻ - Redundancy: cho phần mềm, máy tính SCADA - Redundancy: cho hệ PLC 6.1.1 Redundancy cho hệ PLC PLC dòng Controllogix có khả chạy redundancy (các dịng khác Rockwell Automation CompactLogix có khả chạy hot backup, warmbackup – thực thông qua phần mềm) hoàn toàn phần cứng với thời gian chuyển cố nhỏ 20ms Về hệ thống gồm CPU chạy chương trình, CPU chạy chính, CPU cịn lại chế độ Standby, CPU bị cố, CPU Standby nhận quyền điều khiển để trì chương trình hoạt động trở thành CPU Một chuyển từ CPU primary sang CPU dự phịng (Switch Over) xảy khi: - Mất nguồn CPU Primary - Major Fault CPU Primary - Mất truyền thông Chassis Primary - Do người dùng lệnh chuyển 75 Hình thể hệ Redundancy cho toán tự động hóa bến xuất Lưu ý với hệ redundancy này: - Để Redudancy vơi Ethernet/IP, Firmware thấp 19.5 (Firmware hỗ trợ Redundancy thường có dạng xx.5yy) - Trên Chassis CPU có CPU, Module truyền thơng Module redudancy (1756-RM), khơng gắn Module IO - Tồn IO hệ thống Redundancy RemoteIO Cấu hình phần cứng sau: • Chassis Chassis chứa CPU hoàn toàn giống nhau: o Slot 0: CPU Controllogix L61 o Slot 1: Ethernet module 1756-EN2TR (có Dual-Ethernet port) địa IP ban đầu : 192.168.1.10 o Slot 7: Ethernet module 1756-EN2TR (có Dual-Ethernet port) địa IP ban đầu : 192.168.1.20 o • Slot 9: Redundancy Module 1756-RM Chassis Remote IO (ở có Chassis) o Slot 0: Ethernet module 1756-EN2TR (có Dual-Ethernet port) địa IP ban đầu : 192.168.1.12 o • Slot 5: 1756-MCM (for Modbus Communication) Network o Như hình minh họa, Remote IO mơ đun Ethernet kết nối thành mạng vòng DLR (Device Level Ring), kết nối theo Topology khác 76 Hình 6.1 - Mơ hình Redundancy Các bước thực mơ hình Redundancy: - Lắp đặt phần cứng Chassis hoàn toàn giống - Upgade Firmware cho Module Chassis A B giống - Các địa IP mô đun tương ứng Chassis phải cài đặt giống (Ví dụ: ban đầu địa mô đun 192.168.1.n, chạy hệ thống, Module chassis Primary có địa n cịn Chassis Standby tự động chuyển thành địa n+1, ln để dành địa n+1 cho module chassis redundancy để tránh xung đột địa IP) - Viết chương trình bình thường, cấu hình Redudancy Chỉ cần Download cho CPU (Primary), CPU lại tự động cập nhật chương trình thơng qua Module 1756-RM 77 - Kết nối sợi cáp quang mô đun 1756-RM chassis - Bật nguồn CPU download chương trình - Bật nguồn CPU lại - Kiểm tra trạng thái xem việc Redundancy thực thành công hay không (nếu thành công, mô đun 1756-RM Chassis Primary chữ “PRIM”, mô đun 1756-RM Chassis Stanby chữ “SYN”) 6.2 Sử dụng thiết bị chống sét cho bến xuất Một thực tế kho xăng dầu nơi chống sét tốt, xảy trường hợp thiết bị điều khiển bị hỏng Các kho xăng thường bố trí cột thu lôi chống sét đánh thẳng, nhiều cột thu lơi bố trí bể, cột thu lơi bố trí điểm cao, giàn xuất Tuy nhiên vấn đề liên quan đến sét tượng sét lan truyền Có thể giải thích sét truyền qua đường sét xung quanh xuất từ trường từ trường gây chênh áp khác dây mạch, điện áp gây ảnh hưởng lớn đến thiết bị điện tử vốn coi nhậy cảm Hiện tượng thiết bị hỏng xảy sét cảm ứng xảy thường xuyên Ví dụ Kho cảng Đức Giang – Công ty Xăng dầu KV1 – Petrolimex, có tháng hỏng đến 4-5 phát xung tượng gây sét Rất nhiều bến xuất (KV1, Đỗ Xá, Lào Cai, K131, K135 … - Petrolimex) gặp phải vấn đề sét làm hỏng thiết bị, họ đặt hàng thêm thiết bị dự phịng (khoảng 10%), khơng muốn lần hỏng thiết bị phải dừng hệ thống chờ đợi từ 6-8 tuần đặt hàng từ nước Để hạn chế vấn đề này, việc lắp đặt thêm chống sét chuyên dụng giải pháp khả quan Các mạch cần chống sét mạch chống - cắt sét cho nguồn cho tủ điện thiết bị hệ tự động; chống-cắt sét cho đường tín hiệu, chống - cắt sét cho 78 đường truyền thông Các thiết bị chống sét theo cấp tinh từ vào từ điện áp cao (AC) đến điện áp thấp Thiết bị chống sét sử dụng thiết kế dòng thiết bị chống - cắt sét hãng Phenix Contact Group Các thiết bị sử dụng: - FLT CP 1S 350, MS230/1 +1 cho nguồn 220VAC pha - PT 5-HF-12 DC-ST cho truyền thông Batch Controller - LIT 4-24 cho cảm biến nhiệt độ - S-PT-4-EX-24DC-1/2 cho phát xung lượng kế Các mạch chống - cắt sét 6.2.1 Mạch chống sét cho phát xung: Hình 6.2 - Mạch chống sét cho phát xung 6.2.2 Mạch chống sét cho cảm biến nhiệt độ: Hình 6.3 - Mạch chống sét cho cảm biến nhiệt độ 79 6.2.3 Mạch chống sét cho đường truyền thơng với Batch Controller: Hình 6.4 - Mạch chống sét cho truyền thông với MicroLoad.NET 6.2.4 Mạch chống sét cho nguồn vào tủ điều khiển trung tâm: Hình 6.5 - Mạch chống sét đường nguồn AC 220V cho tủ điều khiển 80 6.2.5 Mạch chống sét đường nguồn cho MicroLoad.Net Hình 6.6 - Mạch chống sét nguồn vào cho MicroLoad.Net 6.2.6 Mạch chống sét cho cuộn hút Van điện Hình 6.7 - Mạch chống sét cho cuộn hút Van điện 6.2.7 Mạch chống sét cho Bơm Hình 6.8 - Mạch chống sét cho Bơm 81 KẾT LUẬN Sau thời gian hoàn thành luận văn tốt nghiệp với nhiệm vụ “Nghiên cứu tích hợp, nâng cao hệ điều khiển tự động bến xuất xăng dầu ôtô xitec với giải pháp sử dụng ControlLogix5000 – Rockwell Automation”, em nghiên cứu sáng tỏ nhiều vấn đề tích hợp tự động hóa, SCADA ứng dụng tự động hóa vào tốn Bến xuất xăng dầu cụ thể Em xin chân thành cảm ơn bảo nhiệt tình thầy giáo TS NGUYỄN MINH HỆ, thầy cô giáo môn Tự động hoá XNCN – Điều khiển tự động… giúp em hoàn thành luận văn Kết em thực thu được: - Tìm hiểu mơ hình hệ thống tự động hóa sử dụng sản phần Rockwell Automation (thiết bị điều khiển Controllogix5000, phần mềm điều khiển, thiết kế) - Tìm hiểu áp dụng điều khiển mẻ (Batch Controller) cho bến xuất xăng dầu - Thiết kế xong hệ thống tự đơng hóa Bến xuất xăng dầu sử dụng PLC Controllogix 5000 kết hợp với máy tính giám sát Rockwell Automation đáp ứng với yêu cầu công nghệ - Đề xuất số giải pháp nâng cao cho hệ thống tự đơng hóa bến xuất Định hướng mở rộng: - Bổ sung giải pháp giám sát qua web - Áp dụng hệ thống thẻ từ cho hệ thống tự động hóa bến xuất Do thời gian lực thân hạn chế nên luận văn em chắn cịn nhiều thiếu sót, em mong dạy đóng góp ý kiến thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2013 Học viên TRẦN ĐỨC BÌNH 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, Emerson Process Management (2011), Daniel ®Model 788 Digital Control Valve - Liquid Control Valves.pdf 2, FMC Technologies Measurement Solutions, Inc (2011), Smith Meter ® microLoad.net™ Communications pdf 3, FMC Technologies Measurement Solutions, Inc (2011), Smith Meter ® microLoad.net™ Installation.pdf 4, FMC Technologies Measurement Solutions, Inc (2010), Smith Meter ® microLoad.net™ Operations Manual pdf 5, FMC Technologies Measurement Solutions, Inc (2011), Smith Meter ® microLoad.net™ Operator Reference Manual pdf 6, FMC Technologies Measurement Solutions, Inc (2005), MicroMate ® for microLoad.net Installation/Operation.pdf 7, Rockwell Automation (2012), ControlLogix Enhanced Redundancy System.pdf 8, Rockwell Automation (2011), FactoryTalk View Machine Edition Userguide.pdf 9, Rockwell Automation (2011), FactoryTalk View Site Edition Userguide.pdf 10, Rockwell Automation (2011), FactoryTalk View Transaction Manager Userguide.pdf 11, Rockwell Automation (2011), RSLogix 5000 Programming Software Product Userguide.pdf 83 ... đến việc nghiên cứu – tích hợp – nâng cao hệ thống điều khiển tự động cho bến xuất xăng dầu tơ xiec và: - Tìm hiểu thiết bị công nghệ - Nghiên cứu làm chủ công nghệ tự động hóa bến xuất, tiến... hệ thống tự động hóa bến xuất có điều kiện - Nghiên cứu sử dụng giải pháp tự động hóa hãng Rockwell Automation cho tốn Bến xuất nói riêng, xa làm chủ cho tốn tự động hóa khác - Đề xuất giải pháp. .. BẾN XUẤT VÀ VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA 11 1.1 Bến xuất phân tích bến xuất với tư cách đối tượng tự động hóa 11 1.2 Nội dung tốn tự động hóa bến xuất 12 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN