CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CHO NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG MA
2.2 Các chức năng của một hệ thống điều khiển giám sát
2.2.1 Chức năng điều khiển
Chức năng chính và là chức năng quan trọng nhất của DCS là điều khiển tồn bộ các q trình cơng nghệ nhà máy .
Chức năng điều khiển do các bộ điều khiển đảm nhận, được đặt tại phòng điều khiển trung tâm hoặc trong các trạm điều khiển .
DCS thực hiện tất cả các chức năng điều khiển cơ bản của một nhà máy .Các thành phần thực hiện các chức năng điều khiển cơ bản trong DCS gọi là các “ khối hàm “(Function Block). Mỗi khối hàm đại diện cho một bộ phận nhỏ nhất trong bài toán điều khiển. Việc thực hiện thiết kế chức năng điều khiển thực chất là cách kết hợp các khối hàm lại với nhau cho phù hợp.
- Chức năng thực hiện :
Thực hiện cho các vòng điều chỉnh phản hồi của các q trình liên tục.Thành phần chính tham gia vào chức năng điều chỉnh phản hồi các q trình liên tục .Thành phần chính tham gia vào chức năng điều chỉnh tự động là các khối PID, các khối hàm chuyển đổi định dạng dữ liệu vào/ra và các khối hàm toán học.
- Chức năng thực hiện các thuật tốn điều khiển tuần tự :
Thực hiện một số cơng đoạn làm việc theo chuỗi sự kiện nối tiếp trong nhà máy chức năng này vừa điều khiển từng công đoạn độc lập đồng thời quản lý toàn bộ chuỗi sự kiện xảy ra trong hệ thống. Có thể sự dụng chức năng này cho bài toán liên động hoăc kết hợp thực hiện các công đoạn liên tục trong nhà máy.
2.2.2 Chức năng vận hành và giám sát
Giám sát tổng quan tồn bộ q trình
DCS có các cơng cụ xây dựng đồ họa và thư viện phong phú, cho phép chúng ta biểu diễn tồn bộ q trình, thiết bị trong nhà máy một cách trực quan sinh động, cung cấp giao diện vận hành giám sát .Ta có thế nhận biết được trạng thái hoạt động của nhà máy thông qua các đối tượng đồ họa và các giao diện điều khiển.
Hiện thị giám sát các giá trị quá trình
Để vận hành và giám sát được toàn bộ nhà máy với nhiều thiết bị, tham số và trạng thái , DCS phân chia, sắp xếp và biểu diễn các tham số trạng thái dưới nhiều hình thức khác nhau nhằm tạo thuận lợi tối đa cho người vận hành.
Hình 2-11 Giám sát quá trình nghiền liệu nhà máy xi măng
Các biển q trình ta có thể xem trực tiếp qua các tag_name của nó, hoặc giám sát qua các đồ thị cho phép ta so sánh đánh giá chất lượng điều khiển và ra quyết định.
Cảnh báo các sự kiện quá trình
Bên cạnh các chức năng điều khiển giám sát trạng thái trạng thái, việc đưa ra các cảnh báo cho người vận hành và các gợi ý xử lý cũng là một yêu cầu không thể thiếu đối với bất kì một hệ DCS nào. Các cảnh báo trong hệ thống được chia nhiều cấp độ khác nhau :
- Cảnh báo nguy cơ (Warning) : Với các cảnh báo loại này, chỉ ra cho người vận hành biết rằng họ cần quan tâm đến tham số quá trình tương ứng và chưa cần phải can thiệp vào hệ thống .
- Bào động (Alarm) : Với các cảnh báo loại này, người vận hành phải thực hiện một vài gợi ý hoặc can thiệp nhỏ nhằm đưa hệ thống ra khỏi khu vực nguy hiểm.
- Báo lỗi (Failure) : Đây là tình trạng nguy hiểm phải thực hiện ngay các tác động để ngăn các rủi ro và tổn thất cho hệ thống .Thông thường khi xảy ra lỗi, hệ thống cũng đã thực hiện trước một số tác động đã được lập trình sẵn để ngăn chặn hiểm họa có thể xảy ra.
Hình 2-12 Cảnh báo sự kiện trong quá trình nghiện liệu
Lập báo cáo dữ liệu
Đề hỗ trợ cho công tác giám sát quản lý, DCS cung cấp báo cáo cho từng biến quá trình ,các khu vực quan trọng theo định kỳ hoăc theo u cầu. Ngồi ra ln có các báo cáo thực hiện thường xuyên nhằm mục đích thu thập,lưu trữ và in ra thơng tin về trạng thái hoạt động của hệ thống. Báo cáo về các cảnh báo, thông điệp liên quan đến thiết bị, tín hiệu vào/ra và cả trạng thái của các khối hàm.
An toàn hệ thống
Về an toàn hệ thống , để ngăn chặn các lỗi trong quá trình vận hành và đảm bảo an toàn cho hệ thống, DCS cung cấp khả năng phân chia quyền truy cập hệ thống cụ thể đến từng thiết bị và từng khối hàm. Mỗi người vận hành chỉ có quyền hạn và trách nhiệm trong một khu vực nhất định. Có thể đặt nhiều mức độ bảo mật an toàn khác nhau từ cấp các khu vực ,đến từng thiết bị trong nhà máy. Mỗi người vận hành sẽ có một tài khoản riêng và chỉ có quyền truy cập hệ thống trong một khu vực đã được định nghĩa từ trước và phải chịu trách nhiệm hoàn toàn với khu vực đó. Điều này sẽ ngăn chặn lỗi vận hành.