Nghiênc ứu thiết kế và tích hợp hệ thống điều khiển giám sát XCADA ứng dụng trong công nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGÀNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TÍCH HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP NGUYỄN TRỌNG HUY Hà Nội – 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -Nguyễn Trọng Huy “ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TÍCH HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP ” Chuyên nghành: Điều khiển tự động LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Đinh Văn Nhã Hà Nội – 2007 -1Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục…………………………………………………………………………… Danh mục chữ viết tắt………………………………………………………… Danh mục bảng biểu……………………………………………………………… Danh mục hình vẽ………………………………………………………………… Mở đầu…………………………………………………………………………….10 Chương 1: Hệ thống điều khiển giám sát công nghiệp 1.1 Khái niệm SCADA…………………… ………………….… 12 1.2 Các hệ SCADA giới………………………………….… 17 1.2.1 Hệ giám sát Intellution - iFix……………………….… 17 1.2.2 Hệ giám sát Wonderware – Intouch……………….… 17 1.2.3 Hệ giám sát Siemens – WinCC………………………….18 1.3 Giới thiệu hệ điều khiển giám sát Siemens………………… 19 1.3.1 Phần mềm Engineering – STEP7……………………… … 19 1.3.2 Phần mềm SCADA - HMI 23 1.3.3 Truyền thông…………………………………………… 25 1.3.3.1Mạng MPI…………………………………………….… 26 1.3.3.2Mạng Profibus……………………………………….… 28 1.3.3.3 Mạng Industrial Ethernet……………………………… 32 Chương 2: Thiết kế lựa chọn hệ thống điều khiển nhà máy bia Sài Gòn – Daklak -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -2Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 2.1 Tổng quan nhà máy bia sơ đồ nguyên lý nhà máy bia Sài Gòn-Daklak………………………………………………….33 2.1.1 Tổng quan nhà máy bia…………………………………… 33 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý nhà máy bia Sài Gòn-Daklak………… ….36 2.2 Hệ thống điều khiển lựa chọn thiết bị……………………………44 2.2.1 Hệ thống điều khiển…………………………… ……… 44 2.2.2 Lựa chọn thiết bị………………………………………… 46 2.3 Thiết kế động lực điều khiển………………………………….… 47 2.3.1 Thiết kế động lực……………………………………………47 2.3.2 Thiết kế mạch điều khiển…………………………………….51 Chương 3: Hệ CIP nhà máy bia đại 3.1 Thực trạng nhà máy bia Việt Nam………………………….53 3.1.1 Khái quát…………………………………………………… 53 3.1.2 Thực trạng Việt Nam………………………………… .55 3.2 Yêu cầu sơ đồ công nghệ………………………………………… 56 3.2.1 Các trình hệ CIP………………………………56 3.2.2 Một số hóa chất dùng hệ CIP…………………………….57 3.2.2.1 Sơ đồ cơng nghệ hệ CIP nhà máy bia Sài Gòn – Daklak………………………………………………….………….….58 3.2.2.2 Hệ thống CIP nhà nấu……………………………… ….58 3.2.2.3 Hệ thống CIP trung tâm…………………………… … 59 3.3 Lựa chọn thiết bị, thiết kế mạch động lực điều khiển…………… 63 3.3.1 Thiết bị hệ CIP……………………………………… …64 3.3.2 Thiết kế mạch động lực điều khiển cho hệ CIP nấu……… 64 3.3.3 Thiết kế mạch điều khiển điều khiển cho hệ CIP trung tâm 65 -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -3Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 3.4 Giải pháp lập trình hệ thống… …………………………….… .65 3.4.1 Giải pháp…………………………………….……….……………65 3.4.2 Lập trình……………………………………… ………….………67 Chương 4: Tích hợp hệ thống điều khiển tự động phần mềm Braumat ứng dụng công nghệ sản xuất Bia 4.1 Tích hợp hệ thống phần mềm Braumat……………………… ………82 4.1.1 Phần dành cho người vận hành giám sát………………………… 82 4.1.2 Phần dành cho người quản lý lập trình điều khiển… ………87 4.2 Ứng dụng cụ thể vào lập trình hệ CIP nhà máy bia…… ……… 93 4.2.1 CIP nhà chiết chai - Krones Botting line……………….………… 93 4.2.2 CIP hệ tank lên men…………………………………….………… 96 4.2.3 CIP hệ tank thành phẩm………………………………… ……… 99 4.2.4 CIP hệ tank chứa men…………………………………… ……….100 4.2.5 CIP hệ nấu………………………………………………………….103 4.3 Chạy chương trình…………………………………………………… 105 4.3.1 Màn hình hệ CIP dây chuyền chiết chai ………………………… 105 4.3.2 Màn hình hệ CIP tank chứa bia thành phẩm………………………108 4.3.3 Màn hình hệ CIP tank lên men, chứa men đường ống cấp men.110 4.3.4 Màn hình hệ CIP tank chứa nước khí………………………….111 4.3.5 Màn hình hệ CIP lọc bia Kieselguhr Filter (KG)……….… 113 4.3.6 Màn hình hệ CIP lọc PVPP, đường ống………….………… 114 4.3.7 Màn hình hệ CIP nấu……………………….…………………… 116 4.4 Kết nghiên cứu ứng dụng………………………………………117 Kết luận………………………………………………………………………………119 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………120 Phụ lục -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -4Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN - SCADA: Supervisory Control And Data Acquistion - hệ thống giám sát thu thập liệu công nghiệp HMI: Human Machine Interface - hệ thống giám sát người – máy QTCN - Q trình cơng nghệ PID – Bộ điều khiển khuếch đại – tích phân – vi phân PLC – Bộ điều khiển có khả lập trình OPC: OLE for Process Control LAN: Mạng cục WAN: Mạng diện rộng DCS – Hệ điều khiển phân tán TD – Text display TP – Touch panel OP – Operator panel MPI: Multi Point Interface DP: Decentralized Periphery Profibus – FMS: Fieldbus Message Specification Profibus – PA: Process Automation SADABECO – Công ty cổ phần bia Sài Gịn - Daklak POLYCO – Cơng ty điện nhiệt lạnh Bách Khoa KRONES AG – Công ty Krones – cộng hịa liên bang Đức IMECO - Cơng ty khí xây lắp cơng nghiệp SABECO – Tổng cơng ty bia Sài Gịn HABECO – Tổng cơng ty bia Hà Nội CIP: Cleaning In Place IE: Industrial Ethernet PCU: Process Control Unit IOS: Interface Operating Station TBF: Tank bia thành phẩm CCT: Tank lên men D/A Water: Nước khử khí KG: Kieselguhr Filter – Máy lọc KG PVPP Filter - Máy lọc PVPP -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -5Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Bảng 1: Khoảng cách tương ứng mạng Bảng 2: Phân loại tính chất hóa học chất bẩn Bảng 3: Độ điện dẫn tương ứng nồng độ Acid trimeta HC Bảng 4: Độ điện dẫn tương ứng nồng độ Caustic -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -6Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN Hình 1.01- Cấu trúc phân cấp hệ điều khiển Hình 1.02-Q trình xử lý thơng tin điều khiển thơng thường Hình 1.03-Q trình xử lý thơng tin hệ thống điều khiển tự động Hình 1.04- Đặt địa cho mạng MPI Hình 1.05-Mơ hình mạng MPI Hình 1.06-Mơ hình mạng Profibus Hình 1.07- Truyền thơng mạng Profibus Hình 2.01 - Sơ đồ tống quan cơng đoạn nhà máy bia Hình 2.02-Sơ đồ khối trình sản xuất nhà máy bia Sài Gịn – Daklak Hình 2.03 - Hệ thống xay nghiền – Malt Hình 2.04 - Hệ thống xay nghiền - Gạo Hình 2.05 - Hệ thống nhà nấu - Nồi hồ hóa, đường hóa Hình 2.06 - Hệ thống nhà nấu – Nồi lọc bã Hình2.07 - Hệ thống nhà nấu – Thùng trung gian Hình 2.08 - Hệ thống nhà nấu – Nồi sơi hoa Hình2.09 - Hệ thống nhà nấu – Thùng lắng xốy Hình 2.10 - Hệ thống nhà nấu – Máy làm lạnh dịch đường -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -7Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 2.11 - Hệ thống nhà nấu – Nước nấu Hình 2.12 - Hệ thống nhà nấu – CIP nấu Hình 2.13 - Hệ thống nhà men – 17 Tank lên men Hình 2.14 - Hệ thống nhà men – Tank chứa men Hình2.15 - Hệ thống nhà men – 03 Tank thành phẩm Hình 2.16 - Hệ thống nhà men – CIP trung tâm Hình 2.17 – Mơ hình tổng quan hệ tự động hóa nhà máy Hình 2.18- Sơ đồ động lực điều khiển động quay trực tiếp Hình 2.19- Sơ đồ động lực điều khiển động quay chiều Hình 2.20- Sơ đồ động lực điều khiển động chiều qua biến tần Hình 2.21- Sơ đồ động lực điều khiển động chiều qua biến tần Hình 2.22- Sơ đồ động lực điều khiển động khởi động mềm Hình 2.23- Sơ đồ động lực điều khiển động bơm chạy Cascade Hình 2.24- Sơ đồ mạch đấu dây tín hiệu vào đo mức liên tục 4-20 mA Hình 2.25- Sơ đồ mạch đấu dây tín hiệu dạng dịng 4-20 mA Hình 3.01- Sơ đồ cơng nghệ CIP nhà nấu Hình 3.02-Sơ đồ cơng nghệ hệ CIP trung tâm Hình 4.01 - Giao diện Main menu Hình 4.02 – Thẻ Process Monitoring -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -8Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 4.03 – Thẻ Process Supervising Hình 4.04 – Thẻ Process Archives Hình 4.05 - Mơ hình hoạt động ICM Hình 4.06 - Thẻ Programm Service tools Hình 4.07 - Thẻ Engineering tools Hình 4.08 - Thẻ Administration Hình 4.09 - Thẻ System diagnostic Hình 4.10 - Thẻ Process service tools Hình 4.11 - Tuần tự bước chạy chương trình tự động CIP Chiết định kỳ Hình 4.12 - Tuần tự bước chương trình chạy CIP đường cấp bia chiết Hình 4.13 - Tuần tự chạy chương trình CIP máy chiết trước chiết Hình 4.14 - Tuần tự chạy chương trình CIP máy chiết sau ngừng chiết Hình 4.15 - Tuần tự bước chuẩn nồng độ Caustic cho CIP chiết Hình 4.16 - Tuần tự bước chạy CIP Tank lên men định kỳ Hình 4.17 - Tuần tự chương trình CIP tank lên men ACID + OXONIA Hình 4.18 - Tuần tự chạy CIP tank lên men CAUSTIC + OXONIA Hình 4.19 - Tuần tự chạy CIP định kỳ Tank thành phẩm Hình 4.20 - Tuần tự chạy CIP Tank thành phẩm ACID + OXONIA Hình 4.21 - Tuần tự bước chạy CIP định kỳ tank chứa men định kỳ -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -106Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Người vận hành máy chiết chai phải gửi tín hiệu Filling machine for cip Filling machine running sáng xanh sang hình điều khiển cho nhân viên điều hành hệ thống CIP trung tâm, sau nhân viên điều hành hệ thống CIP trung tâm tiếp tục kiểm tra yêu cầu cụ thể sau trước tiến hành khởi động hệ thống CIP theo yêu cầu cụ thể CIP hot water drain: Yêu cầu thời gian chạy nước nóng xả bỏ 7÷10 phút, thể tích ban đầu tank chứa nước nóng 85% tương đương 3.5m3, nhiệt độ yêu cầu nước 850C Filling hot water: Yêu cầu thời gian bước 10÷20 phút tùy theo yêu cầu cụ thể nhiệt độ yêu cầu nước 850C Caustic pulse: Yêu cầu thời gian xút đuổi nước phút trở lên thể tích ban đầu tank chứa xút nóng 85% tương đương 3.5m3, nhiệt độ yêu cầu xút 850C, xút đuổi nước nồng độ ms lớn nồng độ cài đặt 40ms chương trình tự động chuyển sang bước Filling caustic: Thời gian chạy tuần hồn xút nóng từ 20÷30 phút tùy theo yêu cầu cụ thể, nhiệt độ yêu cầu xút 850C Hot water đuổi caustic: Thời gian nước nóng đuổi xút tank chứa xút 7÷15 phút nồng độ xút nhỏ nồng độ cài đặt 40ms tank chứa xút báo mức đầy chương trình tự động mở van xả cống, đóng van hồi hệ thống chuển sang bước Filling hot water: Thời gian chạy nước lạnh xả cống từ 20 trở lên hết xút thử lại phenolphtalein không màu -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -107Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Water 20C: thời gian chạy nước lạnh 20C 7÷10 phút tùy theo nhiệt độ thời tank chứa nước 20C khu vực nhà nấu mà người vận hành cài đặt thời gian phù hợp cho nhiệt độ máy chiết đạt 80 tức khoảng từ 12 ÷ 15 hl Chương trình tự động kết thúc hết thời gian cài đặt bước thông thường 1÷3 phút Sau hết thời gian cài đặt hệ thống tự động gửi tín hiệu CIP end sáng xanh cho nhân viên vạn hành hệ máy chiết chai biết chương trình CIP kết thúc Đối với chương trìng CIP trước chiết sau chiết yêu cầu thời gian nhiệt độ nước tương tự chương trìnhg CIP máy chiết định kỳ khơng chạy xút nóng, với chương trình CIP máy chiết sau chiết thông thường nhân viên điều hành kết thúc chương trình CIP sau chạy tuần hồn nước nóng mà khơng cần phải chạy nứơc mát nước 20C, với chương trình CIP máy chiết trước chiết cần phải chạy nước mát nước 20C sau tuần hồn nước nóng Tất chương trình CIP sau CIP xong trước cấp bia chiết cần phải lấy mẫu kiểm tra vi sinh Đối với chương trình CIP định kỳ máy chiết hoạt động liên tục sau ngày phải CIP định kỳ lần để đảm bảo máy chiết không nhiễm vi sinh Qua kết phịng vi sinh nồng độ tối thiểu xút nóng 2.5% tương ứng khoảng 115mS, nhiệt độ nước nóng xút nóng tối thiểu 700C, thời gian tối thiểu chạy tuần hồn nước nóng 20 phút, xút nóng 30 phút Áp suất CIP cấp từ 2.5÷3.0 bar, nóng sau van giảm áp phải đạt từ 2.0÷3.0 bar Q trình vệ sinh người vận hành định, tùy thuộc vào cơng nghệ cịn máy chiết biết vệ sinh khơng phân biệt trước chiết, sau chiết, hay vệ sinh định kỳ -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -108Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 4.3.2 Màn hình hệ CIP tank chứa bia thành phẩm Hình 4.28 - Màn hình giám sát điều khiển hệ CIP tank bia thành phẩm - Người vận hành phải chuẩn bị hóa chất đầy đủ thể tích nồng độ theo yêu cầu công nghệ CIP TBF chạy chương trình Makeup CIP tự động hay pha hóa chất tay trước chạy chương trình CIP - Người vận hành đấu còng tank TBF cần CIP, ý mở van tay sau đấu còng kiểm tra tín hiệu hình cịng hay chưa Nếu chưa chương trình tự động khơng chạy được, kiểm tra proximity sáng đèn chưa Phải chỉnh còng để đèn proximity sáng - Chọn chế độ tự động tank TBF cần CIP Và không chạy sequence q trình bảo quản bia tank -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -109Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội - Chọn chế độ tự động hệ thống CIP TBF - Xác nhận hết CO2 tank TBF cần CIP - Chọn bít CIP enable hình CIP TBF - Khi tất điều kiện thực đầy đủ chạy chương trình CIP tự động tank TBF Giả sử cần CIP tank TBF 03 Sau đấu cịng tín hiệu hết CO2, Auto, CIP enable kick hoạt Ấn vào sequence chọn Order number 3, batch number số lần CIP tính đến lần CIP này, sau chọn chương trình chạy CIP: + Chạy chương trình CIP TBF gồm Acid Oxonia program1, tank TBF 03 Cip TBF03 Pro1 + Chạy chương trình CIP TBF gồm Caustic Oxonia program2, tank TBF 03 Cip TBF03 Pro2 + Chạy chương trình CIP TBF gồm Caustic Acid, Oxonia Cip TBF0x x số tank TBF từ 1-3 Ở CIP tank TBF 03 chọn chương trình chạy CIP Cip TBF03 Sau chọn xong chương trình chạy CIP nhập số Batch number, Order number ấn nút Start để chạy tự động CIP -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -110Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 4.3.3 Màn hình hệ CIP tank lên men, chứa men đường ống cấp men Hình 4.29 - Màn hình hệ CIP tank lên men, Yeast tank, đường ống cấp men Trước chạy chương trình vệ sinh CIP tank CCT, Yeast tank, đường ống cấy men phải kiểm tra điều kiện sau đây: - Tank chứa nước số số 10 phải đảm bảo đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên - Tank số 06 chứa dung dịch xút nồng độ 2.0÷3.0%, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên - Tank số 07 chứa dung dịch acid trimeta nồng độ 2.0÷2.5%, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên - Tank số 06 chứa dung dịch oxonia nồng độ 0.2÷0.4%, thể tích dung dịch đạt 30% thể tích tương đương 1.5m3 trở lên - Người vận hành đấu còng tank CCT cần CIP, ý mở van tay sau đấu còng kiểm tra tín hiệu hình cịng hay chưa Nếu chưa chương -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -111Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội trình tự động khơng chạy được, kiểm tra proximity sáng đèn Phải chỉnh còng đấu để đèn proximity sáng - Chọn chế độ tự động tank CCT cần CIP Và không chạy sequence lên men tank - Chọn chế độ tự động hệ thống CIP CCT - Yeast Tank - Xác nhận hết CO2 tank CCT Yeast tank cần CIP - Chọn bít CIP enable hình CIP CCT - Yeast Tank - Khi tất điều kiện thực đầy đủ chạy chương trình CIP tự động tank CCT - Yeast Tank 4.3.4 Màn hình hệ CIP tank chứa nước khí Hình 4.30 - Màn hình giám sát điều khiển CIP D/A Water tank’s -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -112Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Hệ làm cung cấp nước khí dùng q trình lọc bia gồm tank chứa hệ tạo nước khí, để đảm bảo lien tục vệ sinh CIP phải kiểm tra điều kiện sau trước khí CIP - Tank chứa nước số 10 phải đảm bảo đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 - Tank số 03 chứa dung dịch caustic nóng nồng độ 2.0 ÷ 3.0% tương đương 110 ÷ 130ms, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên, nhiệt độ xút nóng đạt từ 60 đến 800C - Tank số 09 chứa nước nóng nhiệt độ giao động từ 60 đến 800C, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên - Tank số 02 chứa dung dịch HNO3 1% thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên Chương trình CIP cụ thể sau: Hot water: Tráng rửa đường ống nước nóng 80oC xả cống, tốc độ bơm 90% tương đương 120÷135hl/h Thời gian 10 phút Hot caustic: Thời gian chạy tuần hồn xút nóng từ 45÷60 phút, nhiệt độ caustic nóng phải đảm bảo từ 80-820C, nồng độ 2.0-2.5%(100- 110ms/cm) Hot water caustic: Nhằm thu hồi caustic tank chứa tránh hao phí Thời gian nước nóng đuổi caustic từ 3-5 phút, tốc độ bơm 90% Cold water drain: Nước lạnh 260C đuổi caustic xả cống, kiểm tra polyphenol không chuyển sang màu tím Tốc độ bơm 90% Acid HNO3 1%: thời gian tuần hồn acid từ 40÷45 phút Nhiệt độ 260C, nồng độ 0.81.2%, tốc độ bơm 90% Water acid: dùng nước lạnh 260C đuổi hết acid, kiểm tra metyldacam không chuyển màu Thời gian 20-30phút, tốc độ bơm 90% -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -113Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Chú ý: lúc CIP phải chuyển chế độ auto người vận hành hệ lọc phải đồng thời gửi tín hiệu Request water for D/A Water plant 4.3.5 Màn hình hệ CIP lọc bia Kieselguhr Filter (KG) Hình 4.31 - Màn hình giám sát điều khiển CIP KG Khi chuẩn bị vệ sinh CIP lọc KG, cần chuẩn bị điều kiện sau đây: - Tank chứa nước số 10 phải đảm bảo đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên - Tank số 05 chứa dung dịch xút nồng độ 2.0÷3.0% tương đương 110 ÷ 130ms, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên, nhiệt độ xút nóng đạt từ 60 đến 800C - Tank số 09 chứa nước nóng nhiệt độ giao động từ 60 đến 800C, thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -114Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội - Tank số 02 chứa dung dịch HNO3 1% thể tích dung dịch đạt 85% thể tích tương đương 2.5m3 trở lên Chú ý: CIP định kỳ máy lọc KG cần đảm bảo nhiệt độ, nồng độ hóa chất sử dụng chuẩn bị để hiệu trình CIP cao 4.3.6 Màn hình hệ CIP lọc PVPP, đường ống Hình 4.32 - Màn hình giám sát điều khiển hệ CIP lọc PVPP, đường ống Chế độ CIP máy lọc PVPP có q trình công nghệ: o CIP PVPP Filter o CIP Regenation PVPP Filter o CIP DAWater Tank’s o CIP DAWater plant -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -115Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Có yêu cầu hóa chất là: o Resquest cold water o Resquest hot water o Resquest Acid o Resquest Caustic Ở hệ cấp CIP có tín hiệu báo trở lại hệ thống lọc PVPP sau: o CIP PVPP – DAWater ready o CIP PVPP – DAWater pump running o Release PVPP – DAWater by CIP Khi có tín hiệu u cầu CIP từ hệ thống lọc PVPP, hệ CIP sẵn sàng làm việc, chế độ tự động hệ thống làm việc tự động theo chương trình lập sẵn Khi chạy chương trình vệ sinh CIP đường ống đặc biệt ý bảng panel đấu nối đầu hệ cấp cuối thu hồi Khi CIP đường cấp khí nén, đường cấp CO2, đường thu hồi CO2 đường xả khí phải đấu cịng mở van tay Panel CIP nóng cấp khu vực tank lên men 17 Panel CIP nóng hồi khu vực tank lên men 01 -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -116Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 4.33- Panel cấp CIP nóng khu vực tank 17 tank Khi CIP đường ống chuyển bia lọc ý đấu còng mở van tay khu vực tank 17 thơng báo cho người vận hành hệ lọc đấu cịng mở van tay Panel nhận bia trước lọc đồng thời mở van tay cho CIP hồi 4.3.7 Màn hình hệ CIP nhà nấu Hệ CIP nhà nấu có tank chứa caustic, acid Oxonia Khi chạy chương trình chọn recipe kiểm tra điều kiện cho phép chạy tự động Hình 4.34- Màn hình hệ CIP nấu -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -117Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 4.4 Kết nghiên cứu ứng dụng nhân rộng Phần mềm Braumat thi công người nước đem lại hiệu rõ rệt trình sản xuất Tại Nhà máy Bia Sài Gịn – Daklak, với công suất thiết kế ban đầu 25 triệu lít/năm với mật độ mẻ/ngày, thời gian CIP định kì hàng tuần khoảng 24 giờ/CIP định kì nấu bia lại Bây nhà máy chạy với công suất đạt 10 mẻ/ngày, thời gian gián đoạn dừng nấu để CIP định kì đến nấu lại giờ, tuần hoạt động tiết kiệm 15 cho sản xuất Trong năm qua, phần mềm Braumat triển khai hoàn thiện nhà máy bia Sài Gịn – Bình Tây (cơng suất 120 triệu lít/năm) Bình Dương, nhà máy bia Việt Hà (cơng suất 75 triệu lít/năm) Bắc Ninh, nhà máy bia Hạ Long (cơng suất 25 triệu lít/năm) Quảng Ninh hoạt động Ngồi cịn số nhà máy giai đoạn thi công nhà máy bia Sài Gịn – Hà Nội (cơng suất 75 triệu lít/năm) Hà Nội, nhà máy bia Sài Gòn – Quy Nhơn (cơng suất 50 triệu lít/năm) Bình Định, nhà máy Bia Tây Đơ (25 triệu lít/năm) Cần Thơ Tồn cảnh nhà máy Bia Sài Gịn – Daklak Hình 4.35 – Tồn cảnh nhà máy bia Sài Gịn – Daklak -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -118Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Toàn cảnh nhà máy Bia Sài Gịn – Bình Tây Hình 4.36 – Tồn cảnh nhà máy bia Sài Gịn – Bình Tây Tồn cảnh nhà máy Bia Sài Gịn – Hà Nội Hình 4.37 – Tồn cảnh nhà máy bia Sài Gịn – Hà Nội -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -119Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Kết luận: Phương án tiết giảm lượng nhà máy bia ứng dụng biến tần Danfoss khởi động mềm PLC Siemens,… Nhà máy bia Sài Gòn – Daklak nhà máy bia ứng dụng thành công phần mềm Braumat người nước lập trình Các chương trình vệ sinh CIP nhà máy bia nhiều ứng dụng phần mềm phân loại công nghệ nên yêu cầu nhà máy đáp ứng đầy đủ Nhà máy tiết kiệm vật tư trình CIP thu hồi sử dụng lại hóa chất vệ sinh Nhà máy sản xuất bia có nhiều hệ thống sử dụng biến tần hay khởi động mềm Các hệ thống lạnh, hệ thống xay nghiền có động cơng suất lớn, tần suất sử dụng cao nên sử dụng khởi động mềm Điều giúp nhà máy ổn định điện áp để sản xuất, giảm công suất tiêu thụ điện Các hệ thống cấp nước nóng, nước lạnh nước thường, hệ thống cấp nước nấu từ khu xử lý nước, hệ thống ổn định áp suất cấp lạnh nhà lạnh,… chạy biến tần dùng điều khiển tầng cascade Việc dùng biến tần chuyên dụng dùng nghành nước Danfoss card cascade giúp cho ổn định áp suất giảm tổn hao lượng Để nhà máy hoạt động có mức độ tự động hóa cao hơn, phải nghiên cứu tìm hiểu thiết bị phù hợp để đưa hệ lạnh, hệ CO2, hệ xử lý nước nấu vào mạng điều khiển giám sát Do chưa có thời gian yêu cầu thực tế chủ đầu tư nên vấn đề chưa kiểm chứng qua thực tế Em chân thành cảm ơn bố, mẹ thầy giáo PGS.TS Đinh Văn Nhã đơn đốc, giúp đỡ em hồn thành đồ án thời hạn Cảm ơn công ty POLYCO, DKNEC nơi em công tác công ty SADABECO, công ty bia Sài Gịn - Bình Tây, cơng ty bia Hạ Long nơi em thi công tạo điều kiện giúp đỡ em công nghệ nhà máy bia -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 -120Luận văn thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Phần mềm Braumat Tài liệu Siemens Thiết kế cấp điện; Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện Ngô Hồng Quang Mạng truyền thơng cơng nghiệp Hồng Minh Sơn Hồ sơ cơng ty DKNEC Hồ sơ công ty POLYCO Tạp chí tự động hố ngày Tài liệu nhà máy bia Sài Gòn - Daklak, nhà máy bia Sài Gịn - Bình Dương Tài liệu nhà máy bia Việt Hà 2, nhà máy bia Hạ Long Các trang Web: ♦ WinCC http://www.siemens.com/options http://www.siemens.com/forum ♦ Catalogue PLC S7-300 http://www.awc-corp.com/products http://www3.ad.siemens.de/ca01online ♦ Forum PLC http://www.control.com http://plcs.net ♦ Standard IEC-6113-3 http://www.plcopen.org ♦ Hãng Siemens http://www4.ad.siemens.de -Học viên: Nguyễn Trọng Huy Cao học điều khiển 2005 – 2007 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -Nguyễn Trọng Huy “ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TÍCH HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP... nhỏ, hệ điều khiển riêng Trong hệ xử lý nguyên liệu, hệ nấu, hệ lên men, lọc, thành phẩm CIP kết nối với qua mạng công nghiệp để điều khiển giám sát phòng điều hành trung tâm, hệ khác điều khiển. .. SCADA Hệ SCADA ( Supervisory Control And Data Acquistion) hệ thống giám sát thu thập liệu công nghiệp Hệ SCADA trở thành ứng dụng phổ biến hiệu công nghiệp, giúp người quan sát điều khiển thiết